A型口蹄疫病毒VP0基因的克隆及原核表达

从实验室冻存的含A型口蹄疫病毒的细胞中提取FMDV总RNA,通过RT-PCR获得cDNA.并根据FMDV全基因组序列设计了一对针对VP0基因的引物,通过PCR扩增得到目的基因VP0并亚克隆入pMD18-T载体.将鉴定出的阳性质粒和表达载体pET32a用BamH Ⅰ和HindⅢ双酶切回收后连接获得阳性重组质粒pET32-VP0.用IPTG诱导重组质粒表达目的蛋白VP0并用SDS-PAGE进行检测.表达产物用镍亲和树脂进行了纯化.结果证明,口蹄疫病毒VP0蛋白在大肠杆菌中获得了高效表达且表达产物得到了纯化,为实验室进一步的研究提供了重要的材料.     

口蹄疫病毒结构蛋白VP0抑制I型干扰素信号通路的激活

[目的]研究口蹄疫病毒（FMDV）结构蛋白VP0对I型干扰素信号通路的影响。[方法]通过反转录PCR构建VP0真核表达载体,利用Western blotting验证VP0蛋白转染HEK-293T细胞后的表达情况;Real-time PCR检测VP0蛋白对FMDV在BHK细胞上复制的影响,检测VP0蛋白对SeV诱导的干扰素信号通路分子RIG-I、IRF3、IFN-β及下游刺激基因ISG15、ISG20表达的影响;双荧光素酶报告基因检测系统检测VP0蛋白对SeV诱导的IFN-β和NF-κB启动子激活以及对RIG-I样受体（RIG-I-like receptors,RLRs）信号通路分子激活IFN启动子的影响;免疫共沉淀检测VP0蛋白与RLRs信号通路中关键分子的相互作用。[结果]成功构建了pCAGGs-VP0真核表达载体,可以在HEK-293T细胞中表达;FMDV感染后的4-6 h,VP0蛋白显著促进FMDV在BHK细胞上的复制（P<0.01或P<0.05）;VP0蛋白明显抑制干扰素下游刺激基因的表达（P<0.01或P<0.05）。在双荧光素酶报告基因检测实验中,VP0蛋白抑制SeV诱导IFN-β和NF-κB的活化具有剂量依赖性（P<0.01）,并对RIG-I、MDA5、VISA、TBK1和IRF3介导的IFN-β产生具有抑制作用,但是对IRF7没有明显的影响。免疫共沉淀显示VP0蛋白可与IRF3发生相互作用。[结论]证实VP0蛋白可以通过与IRF3相互作用来抑制I型干扰素信号通路的激活。     

嵌合O/GSLX/CHN/2010株S片段的基因工程口蹄疫病毒的生物学特性

【目的】研究嵌合口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV) O/GSLX/CHN/2010株S片段的基因工程病毒的生物学特性。【方法】运用反向遗传操作技术,将FMDV O/GSLX/CHN/2010的S片段嵌合进2株同谱系FMDV的感染性克隆骨架,拯救得到两株基因工程嵌合病毒rGDexc、rGZexc;进而从病毒复制和病毒对乳鼠的致病力方面,对嵌合病毒、亲本基因工程病毒以及FMDV O/GSLX/CHN/2010株进行了评价。【结果】FMDV O/GSLX/CHN/2010株复制较慢,对乳鼠致病力较差。嵌合病毒和亲本基因工程病毒的复制能力、对乳鼠的致病力明显高于FMDV O/GSLX/CHN/2010株。【结论】研究表明FMDV O/GSLX/CHN/2010的S片段不能独自决定该病毒较差的复制能力和较弱的乳鼠致病力。这一发现为进一步研究O/GSLX/CHN/2010的致弱机制以及S片段对病毒生物学特性的影响奠定了基础。     

口蹄疫病毒氨基酸改造对其病毒样颗粒稳定性的影响

病毒样颗粒(Virus like particles,VLPs)的稳定性是目前影响口蹄疫VLPs疫苗质量的主要因素.为进一步提升口蹄疫VLPs疫苗的质量,基于口蹄疫病毒三维空间结构,通过动力学分析软件设计并筛选出3个氨基酸改造位点.经点突变试剂盒成功制备出上述3种突变型重组质粒,转化大肠杆菌Escherichia co...     

口蹄疫O/China/99毒株在不同宿主系传代的3A和VP1基因变异研究

利用RT-PCR法扩增了经不同宿主系(乳鼠、BHK21细胞、PK15细胞)连传不同代次的口蹄疫O/China/99毒株的3A和VP1基因,并进行了核苷酸和氨基酸序列分析.结果表明,该毒株经不同宿主系传至90代后,VP1基因未发生大的变异,主要抗原位点也较稳定;而非结构蛋白3A基因却在不同宿主和代次发生突变缺失;经BHK21细胞传代后未发生缺失;经PK15细胞传代,在70～90代之间在第254～313位出现缺失;经乳鼠传代,在60～70代之间在第265～300位发生缺失,并在以后的90代毒中仍在此位缺失.这与代表性猪源流行毒O/YUN/TAW/97和O/HKN/21/70的3A基因在第276～305位发生缺失有相同之处.     

表达O型口蹄疫病毒 VP1基因的重组病毒BHV-1的构建与鉴定

摘要：【目的】为了构建表达口蹄疫病毒（O/China/99）VP1基因的牛疱疹病毒1型,将人工合成的口蹄疫病毒VP1基因插入到巨细胞病毒（CMV）启动子之下构建gE基因缺失转移载体。【方法】利用磷酸钙介导转染法将该转移载体与亲本病毒BHV-1/gE-/LacZ+的基因组DNA共转染牛鼻甲细胞后收获增殖的病毒。通过筛选白色病毒蚀斑,得到重组病毒BHV-1/gE-/VP1。【结果】PCR检测结果表明VP1基因已经插入到了重组病毒BHV-1/gE-的基因组中,间接免疫荧光试验和Western blot证实了BHV-1/gE-/VP1中的VP1基因在感染的细胞中获得了表达。【结论】本研究成功的构建了表达口蹄疫病毒VP1基因的重组病毒BHV-1/gE-/VP1,为研制口蹄疫及其他重要牛传染病的BHV-1病毒载体疫苗奠定了基础。     

口蹄疫病毒株AF72 VP3的结构模拟与分析

以口蹄疫病毒株AF72 RNA为模板,反转录并扩增目的基因,PCR纯化产物与pGEM TEasy载体连接并转化JM109菌株,用凝胶电泳、PCR和Spe I/Sph I双酶切法鉴定为阳性的重组质粒进行测序.比对测序结果确定AF72 VP3的核苷酸序列,利用同源建模的方法建立AF72 VP3结构蛋白的3D结构,在此基础上,综合亲水性、可塑性、抗原指数以及表面可能性等参数预测AF72 VP3结构蛋白的B细胞抗原表位.分析表明,口蹄疫病毒VP1、VP2、VP3和VP4在核苷酸水平上的变异率是无差异的(P＞0.05);而它们在氨基酸水平上的变异率差异显著(P＜0.05).该毒株与20株源于GenBank中的VP3氨基酸序列比对发现其保守区主要位于第1～24、24～35、36～42、45～56、65～122、124～172、177～210、211～219位.AF72 VP3结构蛋白三维空间结构可分为A、B和C 3个结构区域,蛋白呈现较规则的空间构象,其中18～23、30～44、60～75、113～124、130～142、193～220氨基酸区段是AF72VP3结构蛋白可能的B细胞抗原表位区域,该结果将为进一步的FMDV多表位疫苗研究提供更有价值的参考信息.     

三株牛源亚洲1型口蹄疫病毒VP1基因的克隆与序列分析

以3株国内分离的亚洲1型口蹄疫病毒(分别命名为F1、F2、F3)为研究目标,根据GenBank中注册的FMDV VP1基因的序列设计1对引物,采用RT-PCR方法成功地扩增出含有VP1全基因的片段,并测定了3个毒株VP1基因的序列.结果表明,3株亚洲1型FMDV毒株VP1基因长度均为633 bp,编码211个氨基酸.3株毒株彼此之间的核苷酸序列同源性在82.8% ～99.1%之间,推导氨基酸序列同源性在89.1% ～99.1%之间.从系统发生树看,F1株与我国香港2005年牛毒株序列同源性99.5%,属同一遗传谱系,F2株、F3株与2005年引起河北省万全县、北京市延庆县、甘肃静宁县疫情的毒株分属同一个基因群.     

编码山羊补体C3d与口蹄疫病毒VP1融合蛋白重组质粒的构建及表达

旨在构建含分子佐剂山羊补体C3d基因的O型口蹄疫病毒VP1基因真核表达质粒。克隆山羊C3d基因, 通过linker(G4S)2将3拷贝C3d基因串联; 克隆羊源O型口蹄疫病毒VP1基因, 通过linker(G4S)2与3拷贝C3d基因相连, 构建重组质粒pUC19-VP1-C3d3。将VP1-C3d3融合基因亚克隆入含有分泌表达信号肽tPA序列的pcDNA3.1(+)CMV启动子下游, 构建重组真核表达质粒pcDNA3.1-tPA-VP1-C3d3。在脂质体介导下, 将pcDNA3.1-tPA -VP1-C3d3转染HeLa细胞。间接免疫荧光分析表明, VP1- C3d3在HeLa细胞中获得了瞬时表达, Western blot分析证实转染的阳性细胞能分泌预期大小(133 kD)的融合蛋白。重组质粒pcDNA3.1-tPA-VP1-C3d3为研制以羊补体C3d为分子佐剂的口蹄疫新型疫苗奠定了基础。     

编码山羊补体C3d与口蹄疫病毒VP1融合蛋白重组质粒的构建及表达

旨在构建含分子佐剂山羊补体C3d基因的O型口蹄疫病毒VP1基因真核表达质粒。克隆山羊C3d基因, 通过linker(G4S)2将3拷贝C3d基因串联; 克隆羊源O型口蹄疫病毒VP1基因, 通过linker(G4S)2与3拷贝C3d基因相连, 构建重组质粒pUC19-VP1-C3d3。将VP1-C3d3融合基因亚克隆入含有分泌表达信号肽tPA序列的pcDNA3.1(+)CMV启动子下游, 构建重组真核表达质粒pcDNA3.1-tPA-VP1-C3d3。在脂质体介导下, 将pcDNA3.1-tPA -VP1-C3d3转染HeLa细胞。间接免疫荧光分析表明, VP1- C3d3在HeLa细胞中获得了瞬时表达, Western blot分析证实转染的阳性细胞能分泌预期大小(133 kD)的融合蛋白。重组质粒pcDNA3.1-tPA-VP1-C3d3为研制以羊补体C3d为分子佐剂的口蹄疫新型疫苗奠定了基础。     

Effect of amino acid mutation at position 127 in 3A of a rabbit-attenuated foot-and-mouth disease virus serotype Asia1 on viral replication and infection

An amino acid mutation(R127→I) in the 3A non-structural protein of an FMDV serotype Asia1 rabbit-attenuated ZB strain was previously found after attenuation of the virus. To explore the effects of this mutation on viral replication and infection, the amino acid residue isoleucine(I) was changed to arginine(R) in the infectious cDNA clone of the rabbit-attenuated ZB strain by sitedirected mutagenesis, and the R127-mutated virus was rescued. BHK monolayer cells and suckling mice were inoculated with the R127-mutated virus to test its growth property and pathogenicity, respectively. The effects of the R127 mutation on viral replication and virulence were analyzed. The data showed that there was a slight difference in plaque morphology between the R127-mutated and wild-type viruses. The growth rate of the mutated virus was lower in BHK-21 cells and its virulence in suckling mice was also attenuated. This study indicates that the R127 mutation in 3A may play an important role in FMDV replication in vitro and in pathogenicity in suckling mice.     

猪O型口蹄疫病毒抗体化学发光酶联免疫检测方法的建立

表达并纯化猪O型口蹄疫病毒(FMDV)VP1重组蛋白作为检测抗原,建立了一种快速检测猪O型口蹄疫病毒抗体的化学发光酶联免疫(CLEIA)检测方法。建立的VP1-CLEIA方法特异性为100%,板内变异系数在1.10%–6.70%之间,板间变异系数在0.66%–4.80%之间,具有较好的特异性和重复性,且灵敏度高于ELISA方法。通过对山东、辽宁、河北地区采集的250份临床血清的检测表明,该方法与间接ELISA试剂盒的符合率为93.50%,与液相阻断ELISA试剂盒的符合率为94.00%,表明本次建立的VP1-CLEIA检测方法可以用于猪O型FMDV感染或疫苗免疫后抗体水平检测。     

Effect of amino acid mutation at position 127 in 3A of a rabbitattenuated foot-and-mouth disease virus serotype Asia1 on viral replication and infection

An amino acid mutation(R127→I) in the 3A non-structural protein of an FMDV serotype Asia1 rabbit-attenuated ZB strain was previously found after attenuation of the virus. To explore the effects of this mutation on viral replication and infection, the amino acid residue isoleucine(I) was changed to arginine(R) in the infectious cDNA clone of the rabbit-attenuated ZB strain by sitedirected mutagenesis, and the R127-mutated virus was rescued. BHK monolayer cells and suckling mice were inoculated with the R127-mutated virus to test its growth property and pathogenicity, respectively. The effects of the R127 mutation on viral replication and virulence were analyzed. The data showed that there was a slight difference in plaque morphology between the R127-mutated and wild-type viruses. The growth rate of the mutated virus was lower in BHK-21 cells and its virulence in suckling mice was also attenuated. This study indicates that the R127 mutation in 3A may play an important role in FMDV replication in vitro and in pathogenicity in suckling mice.     

口蹄疫O型重组病毒的构建及其免疫原性分析

【目的】利用反向遗传操作技术,构建含O型口蹄疫病毒(food-and-mouth disease virus, FMDV) 3个拓扑型免疫优势结构蛋白基因的重组FMDV,评估其作为猪O型口蹄疫(food-and-mouth disease, FMD)疫苗候选株的潜力。【方法】通过基因合成,在FMD疫苗株O/HN/CHA/93 (古典中国拓扑型)的基因中嵌合流行株O/NXYCh/CHA/2018 (东南亚拓扑型) VP1结构蛋白的重组病毒骨架上,用O/TUR/5/2009疫苗株(中东-南亚拓扑型) VP1蛋白的G-H环基因替换其对等基因,构建含O型3个拓扑型FMDV结构蛋白基因的重组全长质粒,Not I线性化后转染表达T7 RNA聚合酶的BSR/T7细胞,拯救重组病毒。通过RT-PCR、序列测定、间接免疫荧光鉴定重组病毒;噬斑试验和一步生长曲线分析重组病毒的生物学特性。重组病毒制备疫苗免疫猪,用病毒中和试验分析其对当前流行的O型3个拓扑型FMDV的交叉反应性。【结果】成功拯救到含O型3个拓扑型FMDV结构蛋白基因的重组病毒,重组病毒与亲本病毒具有相似的生物学特性。亲本病毒和重组病毒制备的疫苗免疫猪,均能够对中东-南亚型(Middle East-South Asia, ME-SA)拓扑型和东南亚型(South-East Asia, SEA)拓扑型病毒株产生保护性平均中和抗体(>1.65log₁₀);均不能对古典中国型(Cathay)拓扑型流行株产生保护性平均中和抗体(<1.65log₁₀),但与亲本病毒相比,O/TUR/5/2009疫苗株G-H环基因的替换显著提高了对ME-SA和SEA拓扑型病毒株的交叉反应性(p<0.05)。【结论】本研究对未来FMD疫苗的设计具有重要的指导意义。     

Single amino acid substitution of VP1 N17D or VP2 H145Y confers acid-resistant phenotype of type Asia1 foot-and-mouth disease virus

Infection by foot-and-mouth disease virus (FMDV) is triggered by the acidic pH in endosomes after virus uptake by receptor-mediated endocytosis. However, dissociation of the FMDV 146S particle in mildly acidic conditions renders inactivated foot-and-mouth disease (FMD) vaccines much less effective. Type Asia1 FMDV mutants with increased resistance to acid inactivation were selected to study the molecular basis of viral resistance to acid-induced disassembly and improve the acid stability of FMDV. Sequencing of capsid-coding regions revealed four amino acid replacements (VP1 N17D, VP2 H145Y, VP2 G192D, and VP3 K153E) in the viral population of the acid-selected 10th passage. We performed single or combined mutagenesis using a reverse genetic system, and our results provide direct experimental evidence that VP2 H145Y or VP1 N17D substitution confers an acid-resistant phenotype to type Asia1 FMDV.     

O型口蹄疫病毒VP1基因与大肠杆菌不耐热肠毒素LTB 基因的融合表达及表达产物的免疫原性分析

以质粒pMDTLT为模板、用PCR的方法扩增出LTB基因,然后将其插入到pETVP1质粒中VP1基因的上游,构建了含有融合基因LTBVP1的表达质粒pETLTBVP1。转化宿主菌BL21(DE3)LysS后进行诱导表达,诱导菌经SDS-PAGE显示重组蛋白以包涵体的形式表达,分子量约为39kD;Western blotting分析表明,重组蛋白能与FMDV阳性血清及兔抗霍乱毒素(CT)血清反应,说明融合蛋白保持了LTB和VP1各自的免疫学活性。小鼠免疫实验表明:该融合蛋白通过腹腔接种小鼠能诱导产生较强的免疫应答反应,免疫鼠产生的血清抗体水平高于试验中商品口蹄疫疫苗免疫组。     

Recombinant Bivalent Vaccine against Foot-and-Mouth Disease VirusSerotype O／A Infection in Guinea Pig

Foot-and-mouth disease (FMD) is a highly contagiousdisease of cloven-hoofed animals such as cattle and pig.The disease causes explosive epidemics and heavyeconomic losses in the agriculture worldwide [1]. FMDvirus (FMDV) shows a high genetic and antigenicvariability, and has seven serotypes: O, A, C, AsiaI, SAT1,SAT2 and SAT3 [2]. The FMDV control is mainly imple-mented using chemically inactivated virus vaccines, whichmay contain residual living virus and pose a risk of virusreleas…     

口蹄疫病毒O型中和抗体检测固相阻断ELISA方法的建立

【目的】为评价O型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)灭活疫苗免疫后中和抗体(neutralizing antibodies,NA)水平,建立检测中和抗体的固相阻断ELISA (neutralizing antibodies solid-phase blocking ELISA,NA-SPBE)方法。【方法】本研究以本实验室前期制备的FMDV广谱反应性牛源单克隆抗体E32作为捕获抗体,以生物素标记的FMDV O型型内广谱中和牛源单克隆抗体C4作为检测抗体,经过条件优化建立了检测FMDV O型中和抗体的固相阻断ELISA方法,并对该方法进行了敏感性、特异性、重复性、交叉反应性与病毒中和试验(virus neutralization test,VNT)相关性等试验。【结果】抗体E32最佳包被浓度为0.5 μg/mL,O型FMDV灭活抗原最佳稀释浓度为0.25μg/mL,生物素标记抗体C4-Bio最佳工作浓度为0.06 μg/mL,链霉亲和素-HRP的最佳稀释度为1:40 000。以1.35 log₁₀作为效价判定临界值时,敏感性和特异性分别为97.14%和98.84%。利用该方法分别检测FMDV A型、FMDV Asia1型、BVDV、PRRSV、CSFV、PPRV抗体阳性血清时,均为阴性,未出现交叉反应。该方法批内和批间重复试验的变异系数均<10%,表明其重复性较好。利用该方法与VNT分别对160份血清样品进行检测,二者的相关系数r为0.807 5,P<0.000 1,相关性显著。【结论】该方法可以检测FMDV O型中和抗体,为FMDV O型灭活疫苗免疫效果评价提供有力技术支撑。     

口蹄疫病毒结构蛋白VP1容忍外源标签的能力

【目的】利用口蹄疫病毒的反向遗传操作技术,构建含不同外源标签口蹄疫病毒的全长克隆,鉴定口蹄疫病毒结构蛋白VP1容忍不同外源标签的能力。【方法】通过融合PCR技术,在FMDV O/HN/93全长感染性克隆的VP1 G-H环分别引入V5、TC12、KT3、3FLAG外源标签,构建全长质粒。全长质粒经Not I线化后转染表达T7 RNA聚合酶的稳定细胞,拯救重组病毒。RT-PCR、序列测定、间接免疫荧光鉴定病毒,噬斑和一步生长曲线分析重组病毒的生物学特性。【结果】成功拯救到表达V5或KT3表位标签的重组病毒,未能拯救到表达TC12或3×FLAG的重组病毒。V5和KT3表位标签的插入均影响了口蹄疫病毒的复制能力。【结论】重组口蹄疫病毒的成功拯救为未来标记疫苗以及口蹄疫病毒作为表达载体等的研究奠定了基础。