MS2介导的口蹄疫类病毒颗粒疫苗的研究

研究表明,口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)的VP1蛋白含有关键的抗原决定簇.根据O/HL-JOC12/03猪源FMDV毒株VP1上第141～160位氨基酸序列设计引物,利用重叠延伸PCR(SOE PCR)技术将该序列插入在大肠杆菌(Escherichia coli)噬菌体MS2外壳蛋白基因的特定位点.然后连接到原核表达载体pET28a上,构建了重组表达质粒28a-CP-VP1,转化BL21(DE3),ITPG诱导表达得到融合表达的CP-VP1.透射电子显微镜下观察融合蛋白CP-VP1成类病毒颗粒(virus-like particles,VLPs)状.间接ELISA实验证实该蛋白能够特异地结合豚鼠抗O型FM-DV的阳性血清,30μg的CP-VP1的VLPs蛋白免疫小鼠后可以诱导其产生高效价的特异抗体.故该口蹄疫病毒抗原决定簇展示在噬菌体MS2上表面的VLPs蛋白具有开发成口蹄疫疫苗的前景.     

多个发夹RNA的混合使用抑制O型和AsiaⅠ型口蹄疫病毒的复制

通过对国内流行的口蹄疫病毒(FMDV)毒株的序列分析,锁定RNA干扰的3个目标基因即3D,VP4和2B, 分别编码聚合酶POL,病毒结构蛋白VP4和非结构蛋白2B,这3个靶基因序列在不同流行毒株之间相对保守.分别设计合成靶向这些基因序列的发夹RNA(short-hairpin RNA,shRNA)表达模板,构建了5个shRNA表达质粒p3D-NT56,p3D-NT19,pVP4-NT65,pVP4-NT19和p2B-NT25.进行单独应用或混合应用,于细胞水平和乳鼠水平检测其抗病毒活性.结果显示,3D-NT56/19,VP4-NT65/19和2B-NT25 shRNA对O型FMDV均有抑制作用,但是对AsiaⅠ型FMDV,仅2B-NT25 shRNA具有较显著的抑制作用.3个shRNA表达质粒的混合使用(p3D-NT56+pVP4-NT65+p2B-NT25,p3D-NT19+pVP4-NT19+p2B-NT25),不仅能够交叉抑制不同血清型FMDV的复制,而且这种抑制作用较单一shRNA延续更长的时间.     

多个发夹RNA的混合使用抑制O型和AsiaⅠ型口蹄疫病毒的复制

通过对国内流行的口蹄疫病毒(FMDV)毒株的序列分析,锁定RNA干扰的3个目标基因即3D,VP4和2B,分别编码聚合酶POL,病毒结构蛋白VP4和非结构蛋白2B,这3个靶基因序列在不同流行毒株之间相对保守.分别设计合成靶向这些基因序列的发夹RNA(short-hairpin RNA,shRNA)表达模板,构建了5个shRNA表达质粒p3D-NT56,p3D-NT19,pVP4-NT65,pVP4-NT19和2B-NT25.进行单独应用或混合应用,于细胞水平和乳鼠水平检测其抗病毒活性.结果显示,3D-NT56/19,VP4-NT65/19和2B-NT25shRNA对O型FMDV均有抑制作用,但是对AsiaⅠ型FMDV,仅2B-NT25shRNA具有较显著的抑制作用.3个shRNA表达质粒(p3D-NT56 pVP4-NT65 p2B-NT25,p3D-NT19 pVP4-NT19 p2B-NT25)的混合使用,不仅能够交叉抑制不同血清型FMDV的复制,而且这种抑制作用较单一shRNA延续更长的时间.     

含T细胞表位和B细胞表位的抗O型FMDV基因工程疫苗诱导豚鼠产生免疫反应

用FMDV疫苗免疫接种是预防口蹄疫的主要手段之一 .研制既含B细胞表位又含T细胞表位的基因工程疫苗对口蹄疫的防治具有更强的保护能力 .用化学方法合成O型口蹄疫病毒 (FMDV)外壳蛋白VP1中 2 1～ 40位肽段的T细胞表位基因 ,与 1 41～ 1 60肽段的B细胞表位基因串联后 ,与 β 半乳糖苷酶基因相连 ,构建成一重组质粒 ,并在大肠杆菌中表达出融合蛋白疫苗 .动物实验表明 ,该疫苗不仅能诱导豚鼠产生滴度很高的中和抗体 ,而且产生大量对病毒专一性T细胞 ,与不含 2 1～ 40肽段的疫苗相比 ,用该疫苗免疫的豚鼠血单个核细胞对FMDV的反应性提高 7倍以上 ,并能抵抗病毒攻击 .说明该疫苗可同时激活体液免疫及细胞免疫反应 ,有较强的保护作用 .     

抗A5型口蹄疫病毒重组多肽疫苗的研究

根据A型口蹄疫病毒（FMDV）的VP1基因序列及国际上公认的抗病毒中和表位,并结合对口蹄疫病毒的研究成果。设计了A型FMDV的重组多肽疫苗．分别选择VP1上21～40位和137～160位氨基酸对应的基因序列为表位基因,组成137～160—21～40-137～160的串连结构,并以大肠杆菌β-半乳糖苷酶为大分子载体,构建重组质粒pLM99,在大肠杆菌中表达得到高含量的融和蛋白．体外免疫原性检测表明,所表达的融和蛋白与标准A型阳性血清有特异性抗原／抗体反应,即说明该融和蛋白具有免疫反应性．免疫豚鼠的实验结果表明,融合蛋白能在豚鼠体内诱导中和抗体,并使70％的豚鼠能抵抗病毒的攻击．     

多个发夹RNA的混合使用抑制O型和AsiaI型口蹄疫病毒的复制

通过对国内流行的口蹄疫病毒（FMDV）毒株的序列分析,锁定RNA干扰的3个目标基因即3D,VP4和2B,分别编码聚合酶POL,病毒结构蛋白VP4和非结构蛋白2B,这3个靶基因序列在不同流行毒株之间相对保守．分别设计合成靶向这些基因序列的发夹RNA（short-hairpin RNA,shRNA）表达模板,构建了5个shRNA表达质粒p3D-NT56,p3D-NT19,pVP4-NT65,pVP4-NT19和p213-NT25．进行单独应用或混合应用,于细胞水平和乳鼠水平检测其抗病毒活性．结果显示,3D-NT56／19,VP4-NT65／19和2B—NT25 shRNA对O型FMDV均有抑制作用,但是对Asia I型FMDV,仅2B-NT25 shRNA具有较显著的抑制作用．3个shRNA表达质粒的混合使用（p3D-NT56＋pVP4-NT65＋p2B-NT25,p3D-NT19＋pVP4-NT19＋p213-NT25）,不仅能够交叉抑制不同血清型FMDV的复制,而且这种抑制作用较单一shRNA延续更长的时间．     

重构猪SLA-I单链复合体及其口蹄疫病毒VP1蛋白限制性表位的筛选

目前,没有研究猪SLA-I类复合体限制性表位的系统.为了构建猪的SLA-I类复合体,研究其相应重要病毒的限制性表位,亚克隆猪主要组织相容性复合体重链基因SLA-2胞外区和轻链基因β2m成熟肽区,利用一富含甘氨酸和丝氨酸的Linker(G4S)3连接两个基因,通过SOEPCR体外构建了猪可溶性的单链复合体SC-SLA-I[SLA-2-(G4S)3-β2m],计算机方法设计3类口蹄疫病毒VP1蛋白的T细胞表位,经化学合成,分别命名为PepⅠ(FMDV/VP126—34)、PepⅡ(FMDV/VP1157—165)和PepⅢ(FMDV/VP145—53),用以结合单链复合体蛋白SC-SLA-I.酸洗脱结合质谱法测定SC-SLA-I结合表位,同时设定非相关蛋白和多肽的对照试验.结果显示,Pep Ⅰ和Pep Ⅱ均能和SC-SLA-I结合,而Pep Ⅲ及非相关多肽不能结合,对照蛋白MBP的肽结合试验显示阴性.结果表明,多肽Pep Ⅰ和Pep Ⅱ属于SLA-I类限制性表位.     

A型口蹄疫病毒（FMDV）VP1基因遗传进化分析

对疑似感染FMDV的样本进行了FMDV VP1基因RT-PCR鉴定,测定了其中1个阳性样本序列(命名为HY).采用生物信息学软件比较了HY与参考序列的同源性,并构建VP1基因的分子系统树.结果表明:HY属A型FMDV亚洲拓扑型东南亚-97谱系,与我国近年来报道的A/GDMM/CHA/2013的序列相似性为99.1%,与AF/72疫苗株的相似性仅为79.0%.提示我国近年来报道的A型毒株与AF/72疫苗株的序列差异较大,应及时更换A型口蹄疫疫苗毒株.     

口蹄疫病毒抗原表位的编码序列在大肠杆菌中表达

为在大肠杆菌和牛分枝杆菌 BCG中表达口蹄疫病毒 ( Foot-and-Mouth Disease Virus,FMDV) O、A、C三种血清型抗原表位的编码序列 ,我们优化筛选了这三种血清型主要抗原表位的序列 ,设计合成了其编码 DNA序列 ,并将此序列克隆到细菌表达载体 p QE4 1中 ,转化大肠杆菌 M1 5 [p REP4 ],经 IPTG诱导 ,在 SDS-PAGE中得到 34 k D的小鼠二氢叶酸还原酶( DHFR)基因与 FMDV的三型抗原表位编码序列的融合表达的蛋白质带 .     

家畜口蹄疫新型疫苗研制与生产工艺创新2014年度报告

<正>在研制的口蹄疫新型疫苗有10多种,分别是纳米微球黏膜免疫疫苗,表位肽疫苗、口蹄疫O型复合表位蛋白疫苗、A型重组毒株(Re-A/WH/2009)的口蹄疫O型、A型、亚洲Ⅰ型三价灭活疫苗、猪口蹄疫O型广谱基因工程病毒灭活疫苗、口蹄疫O型标记疫苗、猪O型Mya98毒株空衣壳疫苗、猪口蹄疫O型合成肽疫苗(多肽2600+2700+2800)、牛口蹄疫(O型、Asia1型)二价合成肽疫苗、以及口蹄疫病毒活载体疫苗。其中取得突破性进展的有5种,牛口蹄疫(O型、Asia1型)二价合成肽疫苗PD50值大于6.0,免疫持续期为6个月,保存期为12个月,已完成所有实验室研究和临床试验,申请了新兽药注册并已通过初审;猪口蹄疫O型合成肽疫苗(多肽2600+2700+2800)PD50值大于6.0,免疫持续期为6个月,保存期为12个月,已完成所有实验室研究和临床试验,现已申请新兽药注册并通过复核试验和复审;含A型重组毒株(Re-A/WH/2009)的口蹄疫O型、A型、亚洲Ⅰ型三价灭活疫苗PD50值大于6.0,免疫持续期为6个月,保存期为12个月,获得了农业部新兽药注册证书,实现了产业化;猪口蹄疫O型广谱基因工程病毒灭活疫苗已申报农业部临床试验批文;口蹄疫O型标记疫苗已完成疫苗质量研究,并已申请新兽药注册。其他疫苗研究也均取得了程度不等的进展。利用反向遗传操作技术平台,获得基因工程修饰病毒疫苗株5株:(1)r V-STN-5;(2)9O/r V-1;(3)Re-A/WH/2009;(4)Re-Mya/98/BY/2010;(5)Re-Asia1/HN/2006。利用基因克隆、重组等技术,获得其他基因工程修饰病毒9株,分别为:(1)表达O型FMDV不同亚型主要免疫原性基因的重组伪狂犬病毒1株;(2)共表达O-A-Asia1型FMDV主要免疫原性基因的重组伪狂犬病毒1株;(3)表达FMDV免疫原性基因的杆状病毒2株;(4)表达猪源IFN-α/IFN-γ和A型FMDV P1基因的重组杆状病毒3株;(5)表达口蹄疫和小反刍兽疫病毒主要保护性抗原基因的重组羊痘病毒2株。成功研制Cp G-IFN、Cp G-IL4以及多磷腈和Cp G DNA等生物复合佐剂3种,纳米乳油佐剂、纳米粒IL-2佐剂以及多孔硅和上转换荧光纳米材料的载药系统等纳米复合佐剂材料4种,以及IL-2、IL-4和IFN-γ等多种哺乳动物细胞表达质粒和多糖类免疫增强剂4种。     

O型口蹄疫病毒VP1基因重组山羊痘病毒活载体疫苗的研究

旨在构建能够表达O型口蹄疫病毒(FMDV)VP1基因的重组山羊痘病毒(GPV),并以此为活载体疫苗,评估其免疫效力.将FMDV的VP1基因插入转移质粒pTKfpgigp中,构建重组转移质粒pTKfpgigp-VP1,并转染已感染GPV的羔羊睾丸(LT)细胞,产生重组GPV(rGPV),筛选纯化rGPV,检测rGPV在LT细胞中VP1基因的表达情况.将获得的rGPV皮内接种山羊,检测抗山羊痘(GP)和口蹄疫(FMD)特异性抗体水平.结果表明,获得含有FMDV的VP1基因重组毒株rGPV/FMDVVP1,在LT细胞中VP1基因进行正常转录,其表达产物能与FMDV抗血清产生特异性反应.rGPV能诱导产生不同水平的抗GP和FMD的特异性抗体.可为FMD重组标记疫苗的研制提供参考.     

HPV-58型E7蛋白抗原模拟表位的筛选及分析

利用该实验室成熟的噬菌体随机十二肽库筛选平台,对HPV-58型E7蛋白单克隆抗体株4C4a、6C7a进行3轮亲和筛选,得到2组、各8个阳性噬菌体克隆.阳性噬菌体氨基酸序列用以模拟单抗(靶蛋白)特异性识别的HPV-58型E7蛋白的抗原表位.将测得的阳性噬菌体多肽序列及HPV-58型E7蛋白氨基酸序列进行生物信息学分析后,进行线性序列比对及构象性表位预测及分析.构象性表位的预测借力于EpiSearch Server和Pepitope Server,对构象性表位匹配及簇的寻找提供有力支持,也为早期诊断及研制多肽疫苗提供参考.     

弧菌外膜蛋白OmpK免疫交叉反应性的分析

本研究旨在研究弧菌外膜蛋白(outer membrane protein,OMP)OmpK免疫交叉反应的特征,探讨OmpK免疫交叉反应性的分子机制.利用克隆得到5株弧菌的ompK基因,通过比对10种(22株)弧菌的OmpK基因序列发现,ompK基因在弧菌中高度保守,其核苷酸序列的相似性达77%⁹3%.对副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)VPL4-90的ompK基因进行原核表达,利用纯化的OmpK重组蛋白,制备了兔抗OmpK血清.通过western blot分析发现,OmpK抗血清能够与16种不同的弧菌发生交叉识别反应,其中V.proteolyticus、V.furnissii、V.damsela和V.metschnikovii这4种弧菌OmpK的免疫交叉反应为首次报道,并且证实弧菌OmpK的免疫交叉反应具有种属特异性.通过抗原表位预测和比对发现,弧菌的OmpK具有8个保守的抗原表位,包括7个T细胞表位以及1个T细胞和B细胞的共同表位.流式细胞术分析显示,OmpK抗体能够识别这些相同或相似的抗原表位,提示这些抗原表位可能位于细菌表面.结果表明,这些保守的且位于细胞表面的OmpK抗原表位可能是弧菌OmpK具有免疫交叉反应性的分子基础.     

A型口蹄疫病毒VP1免疫活性肽基因串联片段的化学合成及克隆与表达

A型口蹄疫病毒（FMDV）VP1蛋白的141～160和200～213位氨基酸序列是决定FMDV免疫原性的抗原决定簇片断．人工合成一个免疫活性肽基因的串连片段（20AA－14AA-20AA）、全部选用大肠杆菌偏爱密码子．在5’端带有EcoR1位点和一个起始密码子ATG，在3’端带有BamH1位点和一个终止密码子TGA．利用这两个酶切位点把该基因连接到pWR590质粒上．并筛选高表达的菌株．结果表明该融合蛋白在大肠杆菌JM101中能高表达．经斑点ELISA实验证明．大肠杆菌细胞中表达的融合蛋白有A型FMDV抗原活性．     

含FMDV中和表位的重组病毒颗粒的构建及鉴定

针对FMDV的疫苗研究一直是防控口蹄疫的重点,而病毒样颗粒(VLPs)形式的疫苗因其安全性和近似传统灭活疫苗的良好免疫效果,近年来逐渐成为疫苗研究的一个新方向.本实验利用猪圆环病毒PCV2的衣壳蛋白(CAP)作为载体,分别插入FMDV MYA98毒株的抗原表位组合——VP1蛋白上B细胞表位141~160aa(B)与串联的B细胞和T细胞表位141~160aa-21~40aa-141~160aa(BTB),构建对应重组杆状病毒,分别命名为reBAC-CAP-B,reBAC-CAP-BTB.将上述病毒颗粒转入Sf9细胞表达,收获重组杆状病毒并再次感染Sf9细胞扩大病毒滴度,获得目的蛋白CAP-B,CAP-BTB,经过SDS-PAGE,Western blot鉴定正确,透射电镜观察到20~30nm大小的目的颗粒.     

利用蛋白质微阵列筛选抗胸腺瘤优势抗原表位

通过设计多个针对Titin蛋白胞外区多肽序列,用蛋白质微阵列方法筛选抗Titin抗体识别的优势抗原表位,并用ELISA法进行验证.结果显示,在84例MG血清中,51例抗多肽自身抗体阳性,阳性率60.71%.经蛋白质微阵列筛选和ELISA法验证,发现在设计的9条多肽抗原中,P5、P6和P9是优势识别抗原线性表位;进一步发现自身抗体识别的P5与P9多肽表位存在交叉性,并且均能被多肽抗原阻断.结果表明,用蛋白质微阵列方法可有效筛选针对Titin自身抗体识别的优势抗原线性表位.     

大肠杆菌O96 O-抗原基因簇的破译和特异基因的鉴定

大肠杆菌O96血清型的大肠杆菌近年来频繁地出现于分离到的致病菌株中,在发展中国家和发达国家均有发现,有造成爆发性流行的可能．本文利用鸟枪法对大肠杆菌O960～抗原基因族进行测序,序列全长9415bp,用生物信息学的方法进行序列分析,共发现7个基因,分别是：吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因(glf),O-抗原转运酶基因(wzx),O-抗原聚合酶基因(wzy)和糖基转移酶基因(4个)．本文分析了大肠杆菌O96和K12(016)的O-抗原基因族中吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因和O-抗原转运酶基因的进化关系,确定了吡喃型UDP-半乳糖变位酶的基序;用PCR的方法筛选出了2个针对大肠杆菌O96的特异基因,可以用于基因芯片或PCR方法快速检测大肠杆菌O96。     

亚洲一型口蹄疫病毒YNAs1.1株结构蛋白VP1基因的核苷酸序列分析

提取BHK21细胞增殖的亚洲一型口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus Serotype Asial)强毒株YNAs1.1的RNA,用一对引物P7,P13经反转录（RT）－PCR法扩增了约674bp的DNA片段。克隆目的基因后,采用双脱氧DNA链末端终止法测得了YNAs1.1的VP1基因36－633核苷酸序列。分析表明,病毒VP1基因的核苷酸序列与以色列以及印度已报道的Asia1型FMDV的同源性分别为82.11%与88.07%,对应的氨基酸序列同源性为87.94％与93.47％。该序列在GeneBank登陆号为AF241566。     

胸膜肺炎放线杆菌血清8型自转运黏附素基因克隆测序及功能区对比

为研究胸膜肺炎放线杆菌(APP)三聚体自转运黏附素(TAAs)的功能,通过PCR的方法首次获得APP血清8型的基因序列并提交GenBank(bankit1392817 HQ399552),运用生物信息学的方法对APP血清8型基因序列进行分析,并与GenBank公布的已知血清型的基因序列进行比对。结果表明:与血清7型同源性达到93%;与血清3,5b型同源性均达到92%。对APP血清8型序列软件预测分析发现,含有大量的Ylhead和Hep_Hag基序,所得序列是三聚体自转运黏附素N段序列,具有良好的抗原性。     

轮状病毒VP7基因的克隆及核苷酸序列分析

用反转录聚合酶链反应（RT－PCR）技术，从轮状病毒感染的细胞中扩增了916bp的VP7片段中抗原表位区。通过T4DNA连接酶将其直接连接于克隆载体质粒pGEM-T上，转化至受体菌DH5a中。提取质粒经PCR扩增、酶切鉴定，证明重组质粒pT-V7中含有轮状病毒的VP7基因片段。经核苷酸序列分析，表明正确克服了轮状病毒主要保护性抗VP7基因中抗原表位区。