張 穎,魯 承,趙文婧,陳海迪,高 旭
(延邊大學農(nóng)學院動物醫(yī)學系,吉林延吉133000)
鵝細小病毒病是由鵝細小病毒(Goose parvovirus,GPV)引起的主要侵害4日齡~20日齡雛鵝的一種病毒性傳染病,該病病程短,傳染性強,病死率高,給養(yǎng)鵝業(yè)造成了嚴重的危害[1-3]。該病毒由我國學者方定一于1956年在江蘇揚州首次發(fā)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)VP3基因是GPV核衣殼的主要成分,約占總蛋白含量的80%,具有較高的保守性,能夠誘導機體產(chǎn)生中和抗體,是GPV的主要保護性抗原[4-5]。本研究擬以本課題組前期分離的延邊株(YBLJ)鵝細小病毒為毒株,克隆VP3基因和構(gòu)建真核表達載體,并研究GPV的VP3基因在Vero細胞中表達情況,為進一步研制GPV的VP3基因核酸疫苗奠定基礎(chǔ)。
1.1.1 病毒、菌種 GPV(YBLJ株)為本實驗室從延邊某養(yǎng)鵝場發(fā)生鵝細小病毒病的病死鵝脾臟中分離得到。大腸埃希菌JM109、pcDNA3.1(+)菌株由本實驗室保存。
1.1.2 主要試劑 LipofectamineTM 2000轉(zhuǎn)染試劑盒為Invitrogen公司產(chǎn)品;限制性內(nèi)切酶HindⅢ和XhoⅠ,以及ExTaq酶、DNA提取試劑盒、DNA凝膠回收試劑盒和反轉(zhuǎn)錄試劑盒均為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品;小鼠抗GPV VP3蛋白單抗為本試驗室制備;FITC標記的兔抗小鼠IgG二抗為Abcam公司產(chǎn)品。
1.2.1 引物的設(shè)計與合成 根據(jù)已克隆的鵝細小病毒 YBLJ株 VP3基因序列 (GenBank:JN836326)[6],利用Loligo 6.0軟件設(shè)計合成了一對引物,由上海英駿生物技術(shù)有限公司合成,擴增片段長度為1 605bp。序列如下:上游5′-ATAAGCTTGCCACCATGGCAGAGGGAGGAG-3′(HindⅢ);下 游5′-CGGGCTCGAGTTACAGATTTTGAGTT-3′(XhoⅠ)。
1.2.2 PCR擴增及克隆 以提取的GPV基因組DNA為模板進行PCR擴增,反應程序為:95℃5min;94℃40s,58℃45s,72℃1min 40s,進行30個循環(huán);72℃10min。純化回收VP3基因片段,與克隆載體pMD-18T連接,轉(zhuǎn)化至JM109感受態(tài)細胞。將PCR及酶切鑒定正確的重組質(zhì)粒送往上海英駿生物技術(shù)有限公司進行序列測定。
1.2.3 重組表達質(zhì)粒的pcDNA-VP3的構(gòu)建及鑒定 將鑒定正確的克隆質(zhì)粒pMD-VP3和pcDNA質(zhì)粒經(jīng)HindⅢ和XhoⅠ雙酶切后,回收VP3片段和pcDNA載體進行連接,構(gòu)建重組表達質(zhì)粒pcDNA-VP3。經(jīng)PCR和雙酶切鑒定為陽性的重組質(zhì)粒送往上海英駿生物技術(shù)有限公司進行鑒定。
1.2.4 重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)染 用雙無培養(yǎng)液對重組質(zhì)粒pcDNA-VP3和LipofectamineTM 2000進行稀釋后,通過脂質(zhì)體介導法轉(zhuǎn)染Vero細胞,具體方法參照說明書進行操作。
1.2.5 RT-PCR檢測 采用Trizol法提取細胞總RNA[7-8],按照寶生物工程(大連)有限公司反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書將其反轉(zhuǎn)錄成cDNA,并進行PCR擴增。
1.2.6 間接免疫熒光試驗(IFA)檢測 收集轉(zhuǎn)染的Vero細胞,在載玻片上包被后進行冷丙酮固定,以小鼠抗GPV的VP3蛋白單抗為一抗,熒光素標記的兔抗小鼠IgG為二抗,進行IFA檢測,在熒光顯微鏡下觀察。
以提取的GPV基因組DNA作為模板進行PCR擴增,在約1 605bp處出現(xiàn)了與預期片段大小相符的特異性目的條帶(圖1)。對PCR鑒定為陽性的真核質(zhì)粒pcDNA-VP3進行酶切鑒定得到約5 428bp和1 605bp的2個片段(圖2),表明重組質(zhì)粒構(gòu)建正確。同時測序結(jié)果也驗證了真核表達載體已成功構(gòu)建。
圖1 VP3基因PCR擴增結(jié)果Fig.1 PCR amplification of VP3gene
圖2 重組質(zhì)粒酶切鑒定結(jié)果Fig.2 Identification of recombinant plasmids by enzyme digestion
提取轉(zhuǎn)染重組質(zhì)粒的Vero細胞培養(yǎng)物總RNA,進行RT-PCR擴增,在約1 605bp處有一個明顯的目的條帶(圖3)。
在熒光顯微鏡下觀察到轉(zhuǎn)染重組質(zhì)粒的Vero細胞中出現(xiàn)綠色熒光,未轉(zhuǎn)染質(zhì)粒的Vero細胞未出現(xiàn)綠色熒光(圖4),表明VP3基因在Vero細胞中獲得表達。
圖3 RT-PCR檢測結(jié)果Fig.3 Result of RT-PCR amplification
圖4 表達產(chǎn)物的IFA檢測結(jié)果 (200×)Fig.4 IFA detection result of gene expression in Vero cells(200×)
細小病毒(Parvovirus)分為自主復制型細小病毒和依賴型細小病毒,鵝細小病毒(GPV)屬于自主復制型細小病毒,復制過程不需要輔助性病毒存在,病毒為無囊膜單鏈DNA病毒。GPV主要侵害4日齡~20日齡雛鵝,病毒可垂直傳播,種鵝是主要的傳染源,通過種蛋使雛鵝感染,由于雛鵝免疫系統(tǒng)不健全,導致感染雛鵝大批死亡,有的死亡率高達100%,因此鵝細小病毒病又名小鵝瘟,嚴重危害養(yǎng)鵝業(yè)的健康發(fā)展[9-11]。目前,國內(nèi)外GPV疫苗以傳統(tǒng)疫苗為主,但其存在著滅活不徹底、毒力返強和散毒等缺點,致使GPV在鵝群中長期存在,無法凈化,而核酸疫苗避免了以上諸多缺點。因此,研制GPV核酸疫苗仍是當務之急。
在GPV的3種結(jié)構(gòu)蛋白(VP1、VP2和VP3)中,衣殼蛋白VP3是病毒的主要結(jié)構(gòu)蛋白和病毒核衣殼的主要成分,暴露于病毒粒子表面,是病毒刺激機體產(chǎn)生保護性中和抗體的重要抗原蛋白,所以VP3基因是研制 GPV 核 酸疫苗的首選基 因[1,5,12]。目前常用的真核表達載體有pVAX1、pcDNA3.1和pJW4304等,均含有CMV啟動子,能夠高水平的表達外源基因,其中pcDNA3.1質(zhì)粒較小,易被細胞攝取,有助于維持mRNA的穩(wěn)定性,利于在哺乳動物細胞中高水平表達重組蛋白。張建遠等[13]應用pcDNA載體構(gòu)建的SARS冠狀病毒核酸疫苗和豬圓環(huán)病毒核酸疫苗免疫動物后,結(jié)果顯示所構(gòu)建的核酸疫苗能誘導機體產(chǎn)生較好的免疫反應。因此,本試驗采用pcDNA作為真核表達載體,構(gòu)建了pcDNA-VP3真核表達載體。在轉(zhuǎn)染方面采用操作簡單易行、可靠的脂質(zhì)體介導法進行真核細胞轉(zhuǎn)染,通過LipofectamineTM 2000將真核表達質(zhì)粒pcDNA-VP3轉(zhuǎn)染至Vero細胞中,結(jié)果表明在外源啟動子的起始下,重組質(zhì)粒能夠在Vero細胞中穩(wěn)定表達VP3基因,經(jīng)IFA檢測證明表達的VP3蛋白具有反應活性,提示已成功構(gòu)建了GPV VP3基因的真核表達載體。本試驗的研究結(jié)果為進一步研究GPV VP3基因在雛鵝體內(nèi)的表達情況提供了理論依據(jù),為研制GPV核酸疫苗奠定了基礎(chǔ)。
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