摘 要:將鴿Ⅰ型副粘病毒F基因亞克隆到pGEX-4T-1載體中,并用大腸桿菌BL21(DE3)為宿主菌誘導(dǎo)表達(dá)。以純化的F蛋白為診斷抗原,建立鴿Ⅰ型副粘病毒間接ELISA檢測(cè)方法,用方陣法確定了間接ELISA檢測(cè)的最佳條件:抗原1∶128稀釋即抗原包被量為0.6 μg/孔,血清1∶400稀釋,與一抗的最佳作用時(shí)間為60 min,與酶標(biāo)二抗的最佳作用時(shí)間為60 min,底物顯色的最佳作用時(shí)間為15 min。用該方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室保存的35份陽(yáng)性血清和12份陰性血清進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果陽(yáng)性符合率達(dá)到97 %以上,陰性符號(hào)率達(dá)100 %。
關(guān)鍵詞:鴿Ⅰ型副粘病毒;F基因;原核表達(dá);ELISA;檢測(cè)
中圖分類(lèi)號(hào):S852.4+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-0769(2015)06-0059-03
鴿Ⅰ型副粘病毒(Pigeon Paramyxovirus Type 1,PPMV-1)病又稱鴿瘟或鴿新城疫,是一種由禽I型副粘病毒(Avian Paramyxovirus 1,PMV-Ⅰ)引起的一種急性、熱性、高度性傳染病。鴿Ⅰ型副粘病毒的基因組為一條單股負(fù)鏈RNA,長(zhǎng)約15 kb,包括6個(gè)基因:3’-NP-P-M-F-HN-L-5’,其中F基因全長(zhǎng)為1 662 bp。編碼553個(gè)氨基酸。融合糖蛋白(F蛋白)主要負(fù)責(zé)病毒與易感細(xì)胞發(fā)生融合、進(jìn)入細(xì)胞和產(chǎn)生溶血,并對(duì)新城疫病毒的毒力起主要決定作用,因此對(duì)鴿新城疫F蛋白的研究具有十分重要的意義。
本試驗(yàn)選取F基因部分序列在原核大腸桿菌中高效表達(dá),對(duì)表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行純化,以純化的F蛋白作為包被抗原建立間接ELISA檢測(cè)方法,并對(duì)其特異性進(jìn)行初步檢測(cè),為鴿新城疫F蛋白單克隆抗體的研制奠定了基礎(chǔ),為進(jìn)一步建立高效準(zhǔn)確鴿新城疫的診斷方法提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 質(zhì)粒與菌株
含鴿Ⅰ型副粘病毒F基因的大腸桿菌BL21(DE3)重組菌株P(guān)GEX4T-1-PPMV-1-F,由本實(shí)驗(yàn)室保存。
1.2 主要試劑
IPTG、丙烯酰胺、雙甲基丙烯酰胺和十二烷基磺酸鈉購(gòu)自Promega公司,酵母提取物、胰蛋白胨、中等分子量蛋白Marker、氨芐青霉素、Tris-Cl、DTT、考馬斯亮蘭、PEG4000等購(gòu)自上海生工公司;其他常規(guī)試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.3 血清
鴿Ⅰ型副粘病毒陽(yáng)性血清35份,鴿Ⅰ型副粘病毒陽(yáng)性血清12份均為本實(shí)驗(yàn)室保存。
1.4 重組菌的誘導(dǎo)表達(dá)
將測(cè)序正確于-70 ℃保存的重組菌株P(guān)GEX4T-1-PPMV-1-F(924),劃線接種于LB瓊脂平板(Amp+)上,倒置放于37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 h~16 h;然后挑取單個(gè)菌落接種于4 mL的LB培養(yǎng)液中(Amp+),37 ℃振蕩培養(yǎng)至細(xì)菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期;在將此菌以1 %的接種量接種于100 mL LB培養(yǎng)液(Amp+)中,37 ℃振蕩培養(yǎng)至細(xì)菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,以1 %接種量接種于1 000 mL含LB培養(yǎng)液(Amp+)中,37 ℃培養(yǎng)至OD600=0.4時(shí),加入IPTG進(jìn)行誘導(dǎo),之后收集菌體。用PBS(pH=7.4)懸浮菌體沉淀,加入1/100體積的溶菌酶10 μg/mL,室溫作用15 min。反復(fù)凍融3~4次后,在冰浴中超聲裂解至菌液澄清透亮;超聲條件為:功率18 W,超聲作用8 s,停6 s,連續(xù)超聲30 min左右,使菌體全部破碎;4 ℃ 12 000 r/min離心15 min,分別收集上清和沉淀,沉淀用8 M尿素溶解,對(duì)表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行SDS-PAGE分析。
1.4 包涵體蛋白的提取
將誘導(dǎo)的菌體8 000 rpm/min離心5 min,Buffer A溶液洗滌1次,用Buffer A重懸沉淀后強(qiáng)超聲波破碎2 min~3 min,至溶液為半透明。4 ℃ 10 000 rpm/min離心10 min,棄上清。用少許Buffer A輕輕洗滌沉淀。加入原細(xì)菌培養(yǎng)液體積1/10的Bueffr A溶液重懸沉淀,加入SKL(N-十二烷基肌氨酸鈉)室溫靜置2 h,使其沉淀緩慢溶解。4 ℃ 10 000 rpm/min離心10 min,棄沉淀,取上清,分別加入PEG 4000至2 %(w/v)、氧化型谷胱甘肽至l mM、還原型谷胱甘肽至2 mM,靜置30 min 2 h,轉(zhuǎn)至處理好的透析袋中,于0.01 M TE溶液(pH8.0)中透析2 d~3 d,取出用紫外風(fēng)光光度計(jì)測(cè)OD260和OD280,計(jì)算蛋白濃度。提取蛋白立即使用或分裝,-20 ℃或-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.5 ELISA方法的建立
1.5.1 抗原最佳包被濃度與血清最佳稀釋度的確定
取純化的重組鴿新城疫F蛋白用包被稀釋液做1∶8、1∶16、1∶32、1∶64、1∶128、1∶256稀釋;陰性、陽(yáng)性血清用封閉液分別做1∶100、1∶200、1∶400、1∶800稀釋后,用方陣法確定抗原及對(duì)照血清的最適工作濃度。
1.5.2 間接ELISA各工作條件的摸索
確定抗原與待檢血清作用時(shí)間:采用抗原最佳包被濃度包被微量反應(yīng)板,封閉,抗原與待檢血清作用時(shí)間分別為40 min、 60 min、80 min,其它條件相同,計(jì)算P/N值,確定抗原與待檢血清最佳作用時(shí)間。
確定待檢血清與酶標(biāo)二抗作用時(shí)間:采用抗原最佳包被濃度包被微量反應(yīng)板,封閉,待檢血清與酶標(biāo)二抗作用時(shí)間分別為 40 min、60 min、80 min,其它條件相同,計(jì)算P/N值,確定待檢血清與酶標(biāo)二抗最佳作用時(shí)間。
確定底物顯色液最佳作用時(shí)間:采用抗原最佳包被濃度包被微量反應(yīng)板,其它條件相同,加入OPD-H2O2底物顯色液,每孔加100 μL,室溫避光顯色10 min、15 min、20 min時(shí)分別用 2 mol/L H2SO4每孔50 μL終止反應(yīng),計(jì)算P/N值,確定底物顯色液最佳作用時(shí)間。
1.6 臨床樣本的檢測(cè)
應(yīng)用建立的ELISA檢測(cè)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室保存的35份鴿Ⅰ型副粘病毒陽(yáng)性血清和12份陰性血清進(jìn)行檢測(cè),確定其特異性和敏感性。
2 結(jié)果
2.1 融合蛋白的表達(dá)與純化
對(duì)F蛋白進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá),超聲處理后,取上清和沉淀分別進(jìn)行SDS-PAGE電泳,結(jié)果發(fā)現(xiàn)目的蛋白表達(dá)于沉淀中,融合蛋白大小約為60 kD,而上清中則無(wú)目的條帶出現(xiàn),表明誘導(dǎo)產(chǎn)生的融合蛋白主要以不溶性的包涵體形式存在,結(jié)果如見(jiàn)圖1所示。
2.2 純化蛋白的濃度
以0.01 M TE溶液做空白對(duì)照,將純化的重組蛋白用紫外分光光度計(jì)測(cè)定濃度,結(jié)果如下:
OD280=0.786
OD260=0.497
帶入公式樣本蛋白質(zhì)含量(mg/mL)= (1.45×OD280-0.74×OD260)×稀釋倍數(shù)
計(jì)算得蛋白濃度為:0.772 mg/mL
2.3 ELISA方法的建立
2.3.1 最佳抗原及抗體工作濃度的確定
用純化的重組鴿新城疫F蛋白包被ELISA平板,采用方陣法確定蛋白的最佳包被濃度及陽(yáng)性血清的最佳稀釋倍數(shù),結(jié)果見(jiàn)下表1。
從上表的F-ELISA方陣滴定結(jié)果表明,出 OD492 nm值為0.978時(shí),P/N最大,此時(shí)F蛋白及陽(yáng)性血清的稀釋度為最佳工作條件,抗原最佳包被濃度為1∶128,即0.6 μg/孔 的抗原包被量。血清最佳稀釋度為1∶400。
2.3.2 一抗作用時(shí)間的確定
測(cè)出抗原與陽(yáng)性血清及陰性血清在不同時(shí)間作用的OD492 nm值(抗原、血清均采用最佳工作濃度),取平均值,計(jì)算P/N,結(jié)果見(jiàn)表2,當(dāng)陰陽(yáng)性血清與酶標(biāo)二抗作用時(shí)間為60 min時(shí),P/N值最大,故選擇與一抗作用時(shí)間為60 min。
2.3.3 二抗作用時(shí)間的確定
測(cè)出陽(yáng)性血清及陰性血清與二抗在不同時(shí)間作用的OD492 nm值(抗原、血清均采用最佳工作),取平均值,計(jì)算P/N,結(jié)果見(jiàn)表3,當(dāng)陰、陽(yáng)性血清與酶標(biāo)二抗作用時(shí)間為60 min時(shí),P/N值最大,故選擇與二抗作用時(shí)間為60 min。
2.3.4 底物顯色液作用時(shí)間的確定
抗原、血清均采用最佳工作濃度,其它條件相同,測(cè)出陽(yáng)性血清、陰性血清與底物顯色液不同作用時(shí)間的OD492 nm值,取平均值,計(jì)算 P/N,結(jié)果見(jiàn)表4,當(dāng)?shù)孜镆簳r(shí)間為15 min時(shí), P/N值最大,且陽(yáng)性O(shè)D492 nm>0.2,故選擇底物液作用時(shí)間為15 min。
2.4 臨床樣本的檢測(cè)
應(yīng)用建立的間接ELISA檢測(cè)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室保存的35份陽(yáng)性血清和12陰性血清進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果35份陽(yáng)性血清應(yīng)盡量的ELISA方法檢測(cè)出陽(yáng)性34份,準(zhǔn)確率達(dá)到97.14 %,對(duì)12份陰性血清用ELISA方法檢測(cè)結(jié)果全部為陰性,表明建立的間接ELISA檢測(cè)方法具有較好的特異性和敏感性。
3 討論與結(jié)論
酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)方法自建立至今已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)病的診斷以及在腫瘤學(xué)、免疫病理學(xué)等方面已廣泛應(yīng)用,該方法具有靈敏、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。ELISA是將抗原抗體反應(yīng)的特異性和酶對(duì)底物的高效催化性結(jié)合起來(lái)的一種敏感性很高的檢測(cè)方法。間接ELISA是將已知的定量抗原吸附在反應(yīng)板上,加入待測(cè)抗體,形成抗原抗體復(fù)合物,洗滌除去雜蛋白后加入酶標(biāo)記的二抗,洗滌除去未吸附或多余的二抗,加入底物顯色,以顯色反應(yīng)推知抗體量。該方法可以非常靈敏地檢測(cè)血清中的IgG抗體。
本實(shí)驗(yàn)選用了PGEX-4T-1融合表達(dá)載體后,用PITG誘導(dǎo),SDS-APGE凝膠電泳分析顯示,F(xiàn)蛋白為60 KDa左右,誘導(dǎo)產(chǎn)物在預(yù)計(jì)大小處有表達(dá)蛋白產(chǎn)生,是F蛋白片段34 KDa,再加上PGEX-4T-1載體自帶的26 Kda的GST標(biāo)簽,所以F蛋白片段在PGEX-4T-1/BL21(DE3)中得到了穩(wěn)定的表達(dá),通過(guò)對(duì)表達(dá)產(chǎn)物處理后進(jìn)行SDS-APGE電泳后發(fā)現(xiàn),表達(dá)的蛋白都位于包涵體中。
把表達(dá)的蛋白進(jìn)行純化作為包被抗原,建立間接ELISA檢測(cè)方法,用方陣法確定其最佳反應(yīng)條件:抗原1∶128稀釋即抗原包被量為0.6 μg/孔,血清1∶400稀釋,與一抗的最佳作用時(shí)間為60 min,與酶標(biāo)二抗的最佳作用時(shí)間為60 min,底物顯色的最佳作用時(shí)間為15 min。并把建立的方法進(jìn)行了臨床樣本的檢測(cè),具有較好的特異性和敏感性,為鴿新城疫的診斷、防治制劑的研制奠定了基礎(chǔ)?!酢?/p>