装载RNA"病毒样"纳米颗粒表面巯基化表达载体的构建及荧光修饰

以本实验室构建的能够装载外源RNA片段的MS2噬菌体“病毒样”颗粒表达载体为基础,利用定点突变技术将衣壳蛋白基因的第15位密码子由编码苏氨酸突变为胱氨酸。表达产物在35％蔗糖密度梯度处有一目的产物,目的产物在透射电镜下呈球形,直径大小约为27nm。用马来酰亚胺-5’-荧光素对表达产物进行化学修饰,经光谱分析、SDS-PAGE分析和MALDI-TOF MS鉴定,证明巯基在表达产物的外表面,并能与马来酰亚胺-5＇-荧光素进行反应。这种携带外源RNA片段的荧光修饰的天然纳米颗粒为制备各种功能性纳米材料提供了新途径。     

含口蹄疫病毒IRES RNA病毒样颗粒表达载体的构建

利用PCR技术扩增大肠杆菌MS2噬菌体的外壳蛋白和成熟酶蛋白基因,将其克隆到pET32a中构建中间载体pET32a-CP。将FMDV的内部核糖体结合位点（IRES）保守序列连接到中间载体噬菌体基因的下游,构建原核表达载体pCPES。将重组质粒pCPES转化宿主菌BL21(DE3),1 mmol/L IPTG诱导表达。蔗糖密度梯度离心纯化表达产物。透射电镜观察到直径大约26 nm的圆形病毒样颗粒。检测病毒样颗粒的稳定性并进行RT-PCR鉴定。结果表明该病毒样颗粒含口蹄疫病毒IRES RNA序列,并且稳定性良好,本研究构建的病毒样颗粒可以作为RNA病毒检测时的标准品和质控品使用。     

衣壳修饰对病毒样颗粒稳定性及其免疫原性的影响

全球现有疫苗种类中,病毒样颗粒（Virus-like particles, VLPs）疫苗以其安全性和高效性而被广泛关注。VLPs是一种不含核酸的病毒蛋白衣壳,目前可根据不同需求设计目标衣壳蛋白序列并在不同的表达系统中构建生产。在疫苗设计环节,对VLPs衣壳蛋白进行合理设计和修饰,可大大增强VLPs的稳定性,尤其是提高衣壳组装过程及组装体的稳定性,间接影响VLPs的免疫原性,对提升VLPs疫苗的有效性和安全性有重要作用。近年来国内外研究表明影响VLPs衣壳组装过程的稳定性的基本因素是组装环境中的离子强度和pH值,而影响VLPs组装体稳定性及其免疫原性的主要因素有疏水性质和静电相互作用及糖基化水平等。疏水性对VLPs蛋白质结构的动态平衡和生物功能的发挥起关键作用,静电相互作用通过改变VLPs分子表面或内部的静电势能,影响VLPs衣壳内分子共价键的形成及其与外界环境的相互作用,糖基化修饰则利用自身修饰基团的生物学结构或其他功能性质影响整体VLPs颗粒的结构稳定性和免疫学功能。本文根据现阶段对VLPs的生产应用和结构的研究,综述了影响VLPs衣壳组装过程和组装体稳定性的主要因素,以及VLPs...     

噬菌体ΦEc-SL25对大肠埃希菌临床分离株裂解作用的研究

目的分离鉴定大肠埃希菌噬菌体并分析其裂解特性,为噬菌体疗法应用于大肠埃希菌感染提供实验依据。方法采用双层琼脂噬斑法从污水中分离噬菌体,通过透射电镜观察噬菌体的形态学特征,利用限制性酶切图谱初步分析噬菌体的基因组,测定噬菌体对宿主菌的最佳感染复数和一步生长曲线,分析噬菌体对宿主菌的裂解谱,观察噬菌体在不同的pH及温度下对宿主菌的裂解特性,SDS-PAGE分析噬菌体的主要和次要蛋白。结果通过噬斑法从污水中分离出1株能裂解大肠埃希菌的噬菌体,命名为ΦEc-SL25;电镜显示,噬菌体ΦEc-SL25的形态特征符合有尾病毒目、管尾病毒科噬菌体;ΦEc-SL25的最佳感染复数为0.01;一步生长曲线表明,噬菌体ΦEc-SL25的潜伏期为5 min,爆发期为10 min;ΦEc-SL25对26株大肠埃希菌的裂解率可达30.8%;在温度70℃20min时以及在pH 4~10的范围内,噬菌体ΦEc-SL25仍保持其裂解活性;蛋白电泳可观察到2条主要蛋白带和至少3条次要蛋白。结论噬菌体ΦEc-SL25是一种潜伏期短、裂解较性强的毒性噬菌体,可用于开发针对大肠埃希菌感染的生物制剂。     

人乳头瘤病毒18型L1蛋白在大肠埃希菌中的可溶性表达及病毒样颗粒的形成

目的利用大肠埃希菌系统可溶性表达人乳头瘤病毒18型(HPV18)L1蛋白,纯化和重组装获得HPV18病毒样颗粒(VLPs),为进一步研制HPV18基因工程疫苗奠定基础。方法首先按大肠埃希菌密码子偏好进行HPV18L1全基因合成,经PCR扩增出截短的HPV18L1基因,构建重组表达载体PET30a-L1,通过优化表达在大肠埃希菌BL21中可溶性表达L1蛋白,其次采用硫酸铵沉淀、离子交换层析、疏水层析后,获得高纯度的的L1蛋白,再通过解聚和重聚获得VLPs。结果全基因优化并截短的HPV18L1蛋白在大肠埃希菌系统中以可溶形式表达,纯化后的蛋白纯度达到90%以上,电镜下观察到直径为60 nm的VLPs颗粒。结论利用大肠埃希菌系统可溶性表达非融合HPV18L1蛋白,并获得均一的VLPs颗粒,为疫苗的开发奠定基础。     

人乳头瘤病毒样颗粒组装研究进展

病毒样颗粒(Virus-like particles,VLPs)作为一种形态结构与真病毒高度相似的空心颗粒,具有真病毒类似特性,在机体内能刺激免疫系统产生高滴度的中和抗体,又因为其缺乏核酸无法复制,近年来一直被作为理想的候选疫苗蛋白。目前上市的三种人类乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)疫苗都是属于基因工程VLP疫苗。对于HPV VLP组装的研究能够更好的为疫苗研发方面提供更多的优化手段。该文旨在总结这十几年人乳头瘤病毒VLP组装的研究进展,为HPV以及其它病毒的基因工程疫苗研发提供更多有价值的信息,为人类健康作出贡献。     

新型多价大肠埃希菌噬菌体285P生物学特性研究

筛选多价大肠埃希菌噬菌体,确定其宽噬宿主谱、形态大小及核酸类型等基本特征,为应用于环境微生物消毒奠定基础。应用双层琼脂平板法确定多价噬菌体的宿主谱;透视电镜观察形态结构;提取核酸,并利用分光光度法和核酸酶(DNase、RNase A及S1)酶切的方法对核酸进行鉴定;SDS-PAGE电泳分析噬菌体膜蛋白。大肠埃希菌BL21、DH5α、JM109为噬菌体285P的宽噬宿主;电镜下呈微球型,边缘光滑,短尾,颗粒直径约81 nm;分光光度法及核酸酶切法均证实核酸为双链DNA;膜蛋白略小于43 ku。噬菌体285P对多株大肠埃希菌具有宽噬作用,对环境中微生物的控制具有潜在的应用价值。     

病毒样颗粒及其在疫苗中的应用

病毒样颗粒(virus-like particle, VLP)是由一个或多个病毒衣壳蛋白(capsid protein, CP)自组装形成的多聚体纳米颗粒,其结构类似于天然病毒颗粒,但因缺乏病毒复制的基因组而不具有传染性。VLP免疫原性高,即使在没有佐剂的情况下也能诱导机体产生高效的免疫反应,因此出现了一系列基于VLP为抗原的候选疫苗,用于预防多种传染性疾病,被认为是国际上最安全、最有效的理想疫苗。现就VLP的类型、结构、免疫机制、表达纯化及其在疫苗中的应用等方面作一概述。     

肠侵袭性大肠埃希菌噬菌体DK-13的生物学特性及应用

【目的】筛选并分离出能裂解肠侵袭性大肠埃希菌噬菌体,分析其生物学特性,并探究其对污染猪肉的杀菌作用。【方法】采用双层平板法分离鉴定噬菌体,并测定其最佳感染复数,一步生长曲线等,对其基因组进行测序分析以及裂解功效的测定。【结果】从医院污水中分离鉴定能特异裂解肠侵袭性大肠埃希菌（Enteroinvasive Escherichia coli,EIEC）的噬菌体并命名为DK-13,其呈典型的蝌蚪状外形,包含一个正二十面体的头部和一个可收缩的螺旋对称的尾部,属于肌尾噬菌体科（Myoviridae）噬菌体;生物学特性表明：最佳感染复数为0.01,潜伏期约为10 min,裂解期约为70 min,噬菌体DK-13能在50℃,pH 5.0-10.0条件下存活。全基因组测序表明,噬菌体基因组长约172 275 bp,GC含量为40.18%,预测其共有293个开放阅读框（open reading frames,ORF）,未发现已知耐药基因和毒力基因。应用试验表明：被污染的猪肉中表现的杀菌效果良好,宿主菌的数量明显减少。【结论】分离并鉴定一株新的烈性噬菌体DK-13,DK-13具有潜伏期短、裂解效率高等优势...     

2株可感染大肠埃希菌工程菌的噬菌体的鉴定与分析

大肠埃希菌来源的基因工程菌是应用最为频繁的工程菌,但在基因工程菌规模化制备生物活性制剂的过程中常常会被噬菌体感染。通过对鸡粪中噬菌体大量筛选及鉴定,对工程菌防御相应噬菌体感染机制开展基础研究。实验以大肠埃希菌工程菌为宿主菌（CICC编号：10424）,采用双层琼脂平板法从鸡场粪样中分离噬菌体,结果获得2株噬菌体,对其进行形态学鉴定。经透射电镜观察发现一株(CX)为短尾噬菌体,其头部外廓呈长六角形,非收缩性尾部,其噬菌斑清晰透亮,周围无晕环,裂解性较强;另一株(B1X)为长尾科噬菌体,其噬菌斑呈双层环状,中心澄清透明,直径约0.8~1.3 mm,外环呈半透明,云雾状区域,宽约0.8~1.3 mm。可进一步研究这2株噬菌体的侵染机制。     

SARS冠状病毒病毒样颗粒疫苗的研究进展

2003年严重急性呼吸综合征(SARS)大流行之后,研究人员为防控SARS冠状病毒(SARS-CoV)的传播研制了多种不同形式的候选疫苗,大多是利用SARS-CoV表面的一种或多种结构蛋白制备的。SARS-CoV病毒样颗粒是具有较好的应用前景的一种候选疫苗,现将其制备方法及免疫原性做简要综述。     

包膜病毒样颗粒疫苗研究进展

病毒样颗粒(VLPs)是指由病毒一个或几个结构蛋白自行组装成不含病毒基因组且不能复制、不具有感染能力的病毒样蛋白颗粒,形态结构上类似完整病毒,具有与完整病毒相似的免疫原性。VLPs可以分为两大类:无包膜VLPs和包膜VLPs,包膜VLPs被源于宿主细胞的脂质包膜包裹,包膜表面含有保护性抗原纤突。主要就包膜病毒样颗粒疫苗的结构、重组表达及免疫原性等方面的研究进展进行了综述。     

HIV-1壳体蛋白的结构及其病毒样颗粒疫苗

人类免疫缺陷病毒(HIV)的壳体蛋白(CA)在HIV病毒的组装和成熟过程中起着至关重要的作用。近年来,壳体蛋白的体外表达及其疫苗的研制成了HIV各项研究的焦点。由于壳体蛋白具有较好的的保守性,用其制得的疫苗也会提供比包膜蛋白更为广泛的免疫保护力。另外若将CA在体外表达成一个颗粒状结构,会增强其免疫原性,可以使疫苗发挥出更大的效力。     

病毒样颗粒嵌合载体的研究进展

病毒样颗粒（Virus-like particles,VLPs）是由病毒的一种或几种结构蛋白自行装配而成的类似天然病毒形态的空心蛋白颗粒。VLPs直径约20～200nm,具有规整的空间结构和良好的生物相容性,其表面有带有活性基团的氨基酸,可以作为嵌合载体递呈和展示同源或外源的表位抗原、肽和药物等各种材料。VLPs作为嵌合载体在新型疫苗、基因治疗、药物的靶向运输、造影等方面具有重要作用。本文对病毒样颗粒作为嵌合载体的国内外研究进展进行概述,为其进一步研究和利用提供参考。     

A型塞内卡病毒的病毒样颗粒的制备及其免疫原性分析

为了研制A型塞内卡病毒 (Senecavirus A,SVA) 的病毒样颗粒 (Virus-like particles,VLPs) 疫苗,以SVA田间流行毒株CH-FJ-2017结构蛋白基因序列为研究对象,构建了能够同时表达SVA的3种结构蛋白VP0、VP1和VP3的单个原核重组表达质粒pET28a-SVA-VP031。通过大肠杆菌Escherichia coli表达、亲和层析纯化和体外自组装,获得SVA VLPs。透射电子显微镜鉴定显示,SVA的3种结构蛋白在体外能够自组装成直径约25–30 nm的VLPs,并且动物免疫试验结果表明,该VLPs能够有效刺激豚鼠产生高水平的抗原特异性中和抗体。上述研究结果为SVA VLPs疫苗的研制奠定了基础。     

在昆虫细胞中表达能自聚成病毒样颗粒的兔出血症病毒衣壳蛋白

将兔出血症病毒衣壳蛋白VP60基因插入杆状病毒转移载体pBLUEBAC 4,获得重组转移载体pBLUEBAC4-VP60.在脂质体转染试剂介导下,将重组杆状病毒转移载体pBLUEBAC4-VP60 与线性化的野生型杆状病毒基因组DNA共转染对数生长期的Sf9昆虫细胞,经过三轮蚀斑纯化后,获得了克隆化的重组杆状病毒pBLUEBAC4-VP60.以重组杆状病毒感染Sf9细胞后,收获细胞培养上清和细胞裂解液上清,SDS-PAGE电泳分析显示,重组病毒pBLUEBAC4-VP60表达一分子量各为60kD左右的特异性重组蛋白,并且该重组蛋白经Western blot检测,皆可被兔抗RHDV高免血清所识别,表明VP60蛋白基因在重组杆状病毒感染的Sf9昆虫细胞中得到了表达,并且具有与天然VP60相似的抗原性.血凝试验表明,表达的重组蛋白具有血凝特性,可以凝集人"O"型红细胞,血凝价为213.同时,该血凝性可被抗RHDV的高免血清所抑制.经电镜观察,重组病毒表达的衣壳蛋白可以在没有其他任何成分存在的条件下,在昆虫细胞内也能自然聚合成不包裹核酸的、与天然RHDV病毒粒子在物理形态上类似的病毒样颗粒(VLPs).在与兔抗RHDV高免血清37℃作用1h后,该病毒样颗粒于电镜下观察可出现凝集成团的现象,表明该VLPs与天然RHDV在抗原性上也极为相似.     

噬菌体Qβ病毒样颗粒的制备、纯化及鉴定

目的: 利用大肠杆菌原核表达系统制备噬菌体Qβ VLPs,验证其自组装能力,纯化后免疫动物以确定其免疫原性,同时制备兔多克隆抗体验证其在哺乳动物细胞中内化能力。方法: 合成pET-28-Qβ-CP质粒,利用大肠杆菌原核表达系统制备Qβ VLPs,通过蔗糖密度梯度离心纯化VLPs,将经凝胶层析柱Sephacryl S-400纯化的Qβ VLPs用透射电镜观察颗粒形态;纯化后的Qβ VLPs加入或不加入佐剂分别免疫新西兰兔,获得血清后用Protein G纯化得到兔多克隆抗体,通过Western blot确定制备的兔多克隆抗体特异性,并利用间接免疫荧光法对Qβ VLPs的细胞内化能力进行鉴定。结果: 制备并获得纯度较高的Qβ VLPs,通过透射电镜观察到大量直径约为28 nm的颗粒;Western blot结果表明制备的兔多克隆抗体能特异性识别Qβ VLPs,且在免疫实验中加入佐剂与不加入佐剂分别免疫动物,对抗体水平的影响不显著。间接免疫荧光法结果表明Qβ VLPs在哺乳动物细胞中具有内化能力。结论: 成功制备Qβ VLPs为后续研发以噬菌体Qβ VLPs为载体的相关疫苗奠定基础。     

一株产L-天冬氨酸酶大肠埃希氏菌的噬菌体分离和生物学特性

【目的】从大肠埃希氏菌CICC 11021S发酵液中分离一株噬菌体,对其生物学特性进行研究。【方法】采用双层平板法分离噬菌体CICC 80003;利用透射电镜观察噬菌体形态;提取噬菌体基因组,核酸内切酶处理并进行凝胶电泳;分析噬菌体最佳感染复数、一步生长曲线、p H和温度稳定性、宿主谱。考察CICC 80003对CICC 11021S生长和L-天冬氨酸酶活力的影响。【结果】CICC 80003噬菌斑圆形透明,有明显晕环;头部规则,直径约50-60 nm,尾部长约120-130 nm;基因组能被核酸内切酶Bam H I和Mlu I切开;最佳感染复数0.1,潜伏期5 min,裂解期25 min,平均裂解量约86个;最适p H值8.0;90°C温育15 min,噬菌体全部失活;能裂解大肠埃希氏菌和沙门氏菌的部分菌株。发生噬菌体污染时,CICC 11021S无法正常生长,基本检测不到L-天冬氨酸酶活力。【结论】CICC 80003属于长尾噬菌体科ds DNA噬菌体,液体环境中能够彻底裂解大肠埃希氏菌CICC 11021S。     

展示生长抑素的猪细小病毒样颗粒构建及其免疫原性

为了获得既可预防猪细小病毒感染又能促进生长的嵌合病毒样颗粒疫苗,以PPV NJ-a株基因组DNA为模板扩增VP2基因片段,在VP2基因N端融合人工合成的4拷贝生长抑素基因,构建杆状病毒转移载体pFast-SS4-VP2。通过转化DH10Bac感受态细胞,pFast-SS4-VP2与穿梭载体Bacmid重组,获得重组Bacmid,命名为rBacmid-SS4-VP2。rBacmid-SS4-VP2转染Sf-9细胞,获得重组病毒rBac-SS4-VP2。SDS-PAGE与Western blotting鉴定可见约68 kDa的rSS4-VP2条带;rBac-SS4-VP2感染细胞IFA检测产生很强的特异性绿色荧光;感染细胞超薄切片电镜观察到大量特征性病毒样颗粒。将重组蛋白分别辅以铝胶、IMS和白油不同佐剂免疫小鼠,通过检测免疫小鼠VP2特异性ELISA抗体、PPV特异性中和抗体、生长抑素的抗体水平及生长激素水平来评价嵌合病毒样颗粒的免疫原性。结果表明,辅以铝胶与IMS佐剂重组蛋白组均产生了与PPV全毒组相似的ELISA抗体与中和抗体反应;重组蛋白免疫组均产生较好的针对生长抑素的抗体反应;免疫小鼠体内生长激素的水平明显升高;其中以铝胶佐剂组产生的各抗体水平最高,白油佐剂组各抗体水平最低。为以后生产安全、有效的颗粒化亚单位疫苗提供了一个新的设计思路,又为应用病毒样颗粒递呈外源肽,从而生产多联亚单位疫苗奠定了基础。