尼罗罗非鱼NCCRP-1基因的原核表达及条件优化

非特异性细胞毒性细胞受体蛋白(non-specific cytotoxic cell receptor protein 1,NCCRP-1)是一种在鱼类非特异性细胞毒性细胞(non-specific cytotoxic cell,NCC)活化过程起到关键作用的受体蛋白,也是NCC表面的一种分子标记。本研究根据NCBI上已公布的罗非鱼NCCRP-1基因序列,设计一对带酶切位点的引物,经PCR扩增、酶切、连接等步骤,构建罗非鱼NCCRP-1基因的原核表达质粒p GEX-NCCRP-1,将重组质粒导入至大肠杆菌BL21中,成功表达了NCCRP-1重组蛋白。对影响NCCRP-1表达的IPTG浓度、诱导时间、诱导温度等因素进行了优化,发现在20℃下,采用0.2 mmo I/L IPTG诱导5 h,可以诱导NCCRP-1可溶性重组蛋白的高效表达。而免疫印迹结果显示,经纯化后的重组蛋白可与GST-Tag单克隆抗体发生特异性反应,进而表明表达的重组蛋白是罗非鱼NCCRP-1蛋白。该结果为后续罗非鱼NCCRP-1的单克隆抗体制备以及NCCRP-1相关的功能研究奠定了重要基础。     

无乳链球菌诱导吉富罗非鱼分泌型免疫球蛋白M(sIgM)重链基因的克隆及原核表达

以灭活的无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)诱导后的吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus)为材料,构建其头肾SMART cDNA文库,应用同源性克隆和RACE-PCR技术克隆到吉富罗非鱼(O.niloticus)分泌型免疫球蛋白M(sIgM)重链基因的全长cDNA序列并对其进行生物信息学分析。sIgM基因cDNA全长为1 921 bp,开放阅读框(ORF)为1 740 bp,5'端非编码区(5'-UTR)41 bp,3'端非编码区(3'-UTR)140 bp,编码579个氨基酸,N端有信号肽结构。预测分子量(MW)为64.26 kD,理论等电点(pI)为5.36。系统进化树分析显示,吉富罗非鱼(O.niloticus)sIgM与牙鲆(Paralichthys olivaceus)和军曹鱼(Rachycentron canadum)的亲缘关系较近。sIgM基因有4个恒定区。将吉富罗非鱼(O.niloticus)sIgM基因恒定区序列克隆到原核表达载体pET-28a(+)中,构建原核表达质粒pET28-sIgM,诱导表达后确定最优条件为37℃条件下,IPTG浓度为0.05 mmol/L时诱导4 h蛋白表达量最大。纯化蛋白后经Western blot分析,sIgM融合蛋白与鼠抗His-Tag发生特异结合,表明目的蛋白成功表达。     

溶藻弧菌Ⅲ型分泌系统效应蛋白HY322基因的克隆和生物信息学分析

本研究从溶藻弧菌中成功克隆获得HY322基因的编码区序列(GenBank:KX245317.1),该基因全长969 bp,可编码322个氨基酸,应用生物信息学的方法和工具对溶藻弧菌HY9901效应蛋白HY322的理化性质、蛋白结构、遗传进化关系和抗原特性等方面进行预测和分析。结果表明:HY322蛋白为不稳定的亲水性蛋白,蛋白呈酸性,无跨膜区,无明显的信号肽;二级结构以α螺旋为主,进化分析显示溶藻弧菌HY9901与哈维氏弧菌(V.harveyi)聚为一支,表明在进化关系上最为接近。HY322序列中包含有一个与鞭毛形成有关的Fli N功能结构域。多种参数预测了HY322可能的B细胞抗原优势表位,分别是第32~33、100~102、138~140、215~216、235~238、246~249区段。利用SWISS-MODEL软件,得到了HY322亚基三维模型。本研究从生物信息学角度验证了HY322作为弧菌共同抗原的可行性,为下一步的疫苗研发提供了理论依据。     

溶藻弧菌Ⅲ型分泌系统效应蛋白Va1686基因的克隆和生物信息学分析

本研究从溶藻弧菌中成功克隆获得Va1686基因的编码区序列(Gen Bank:KX245316),该基因全长1 164 bp,可编码387个氨基酸,应用生物信息学的方法和工具对溶藻弧菌HY9901Ⅲ型分泌系统效应蛋白Va1686的理化性质、蛋白结构、遗传进化关系和抗原特性等方面进行预测和分析。结果表明:Va1686蛋白为稳定的亲水性蛋白,蛋白呈酸性,不具有跨膜区和信号肽,二级结构以α螺旋为主。进化分析显示溶藻弧菌HY9901与哈维氏弧菌(V.harveyi)聚为一支,表明在进化关系上最为接近。Va1686蛋白包含一段与细胞分裂相关的Fic superfamily保守结构域。生物信息学分析表明Va1686可能的B细胞抗原优势表位,分别是第48~49、82~85、125~126、150~153、185~186、236~237等区段。利用SWISS-MODEL软件,模拟了Va1686亚基三维结构模型,发现与其同源蛋白副溶血弧菌vop S非常相似,相似度达到89.46%。本研究从生物信息学角度分析了Va1686作为弧菌共同抗原的可行性,为下一步的疫苗研发提供了理论依据。     

红笛鲷Integrin-β基因的克隆及表达分析

为了探讨鱼类Integrin-β的组织分布及其在病原刺激后的表达模式,本研究以中国南方主要海水养殖品种-红笛鲷为研究对象,根据实验室构建红笛鲷cDNA差减文库中的EST片段,设计引物,通过RACE技术得到红笛鲷Integrin-β基因的cDNA全长(GenBank登录号:MG792792,命名为Ls-Integrin-β),该基因全长3 976 bp,开放阅读框(ORF)包含2 409 bp碱基,编码802个氨基酸,理论分子量大小为88.99 kD。氨基酸推导序列分析发现Ls-Integrin-β具有整合素家族保守结构域,C端存在一个跨膜结构域。系统进化树分析红笛鲷与鰤Integrin-β相似度最高。Ls-Integrin-β在健康红笛鲷体内的多种组织均有表达,其中肌肉表达量最高,脑、体肾、皮肤其次,肠道表达量最低。哈氏弧菌刺激后,红笛鲷脾脏中Integrin-β的表达在感染后6 h显著性(p0.05)上调,在12 h达到顶峰。以上结果表明,Integrin-β可能参与了宿主抵御病原入侵的免疫反应,为进一步了解红笛鲷抗菌免疫提供理论基础。     

尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)NCCRP-1在多种组织中表达的免疫组化研究

非特异性细胞毒性细胞(non-specific cytotoxic cell,NCC)是硬骨鱼中一类淋巴细胞,在非特异性免疫中通过上调炎症反应释放细胞因子发挥重要的作用,是哺乳动物中NK细胞的等价物。鱼类NCC在体内多个组织器官中均有分布,其细胞毒性是自发的,可杀死多种靶细胞,例如同种异源或异种异源肿瘤细胞,寄生性原生动物和被病原侵染的细胞。NCCRP-1是NCC上的一种标志性受体。本研究对尼罗罗非鱼的脑,头肾,肝脏和脾脏进行切片,对NCCRP-1进行染色,通过免疫组化分析得知NCC在这些组织中的分布情况。另外采用Percoll非连续密度梯度法分离纯化得到头肾NCC,采用免疫组化染色和FITC标签标记,与组织中的染色结果分布相同。相较于qPCR等技术,本研究更直观地观察NCC在组织中的分布特点,为深入研究NCC的功能奠定了基础。     

罗非鱼免疫学研究进展

罗非鱼是我国主要的养殖鱼类之一,近年来频繁爆发的罗非鱼病害给罗非鱼产业造成了巨大的经济损失。鉴于免疫防治技术在水环境保护、食品安全等方面的优势,探讨鱼体免疫系统特性和免疫应答机制逐渐成为学术界的热点。就罗非鱼的非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫等方面的研究成果作一综述,旨在为今后深入研究罗非鱼病害的免疫防治技术提供一些可行的思路和有效的依据。     

吉富罗非鱼源无乳链球菌Sip-GAPDH融合基因的构建及其原核表达

利用重叠延伸(SOEing)PCR技术,将吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus)源无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)ZQ0910株表面免疫原性蛋白(Surface immunogenic protein,Sip)基因与甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因通过Linker序列融合,构建成为Sip-GAPDH融合基因。将其定向克隆至原核表达载体pET-32a(+)中,在大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达。结果表明,重组质粒pET-32a-Sip-GAPDH在大肠杆菌BL21(DE3)中表达后所获得的融合蛋白Sip-GAPDH分子量为102.01 kD,表达最佳条件为37℃,IPTG浓度0.1 mmol/L,诱导5 h。Western blot鉴定结果表明融合基因得到了成功表达。