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        番鴨源呼腸孤病毒σC 基因的表達(dá)與分析

        2020-02-09 06:47:28戴建華張彤宇王永娟
        中國動物傳染病學(xué)報 2020年1期
        關(guān)鍵詞:呼腸質(zhì)粒測序

        戴建華,張彤宇,2,孫 遜,劉 博,王永娟

        (1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院,泰州 225300;2.揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,揚(yáng)州 225009;3.阜寧縣農(nóng)業(yè)林業(yè)局,阜寧 224400;4.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,長春 130000)

        呼腸孤病毒(Muscovy duck reovirus,MDRV)最早由Kaschula等[1]在南非報道,多侵害40日齡以內(nèi)的番鴨,最常見于10~25日齡的雛番鴨,有時也感染鵝。發(fā)病鴨精神沉郁,食欲減少或廢絕,腳軟不愿走動,擁擠成堆,腹瀉;肝脾出現(xiàn)灰白色壞死,部分鴨趾關(guān)節(jié)或跗關(guān)節(jié)腫脹[2],在感染宿主多個組織器官的同時,可以誘導(dǎo)肝臟、脾臟、胸腺、腔上囊細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞凋亡,以脾臟的單核-巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞發(fā)生的凋亡最為突出[3]。免疫力低下的發(fā)病鴨群常發(fā)生繼發(fā)性感染而使得病理變化更加復(fù)雜,甚至出現(xiàn)大批病雛鴨突然死亡的情況,給番鴨養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[4]。根據(jù)核酸電泳遷移率不同,可將MDRV的dsRNA分為10個節(jié)段:3個大基因節(jié)段(L1、L2、L3),3個中基因節(jié)段(M1、M2、M3)和4個小基因節(jié)段(S1、S2、S3、S4)[5]。σC蛋白是由S1基因表達(dá)的一種寡聚蛋白,序列相對保守,單體分子量34.9 KDa,形成同源三聚體后分子量為107 KDa,分布在外衣殼上[6]。作為外殼蛋白中最小的一個,σC蛋白可以和細(xì)胞受體特異性結(jié)合,識別宿主細(xì)胞啟動病毒感染,亦可以誘導(dǎo)細(xì)胞融合,使受感染細(xì)胞形成合胞體,產(chǎn)生細(xì)胞病變效應(yīng)(cytopathic effect,CPE)[7-8]。本研究擬利用RTPCR技術(shù)擴(kuò)增σC基因,構(gòu)建原核表達(dá)重組載體,獲得重組蛋白,并通過Western blot鑒定其反應(yīng)原性,為進(jìn)一步開展呼腸孤病毒的生物學(xué)特性、免疫學(xué)功能和血清學(xué)檢測的研究奠定基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 毒株、菌株和載體番鴨呼腸孤病毒(MDRV-89026株)和陽性血清由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院惠贈;大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞DH5α、pET24a原核表達(dá)載體、BL21(DE3)由本實驗室保存。

        1.2 主要試劑DNA Marker、限制性內(nèi)切酶、瓊脂糖凝膠回收試劑盒、小量提取質(zhì)粒試劑盒購自Fermentas公司;In-Fusion HD Cloning Plus購自Takara公司;HRP-標(biāo)記羊抗鼠IgG、BCIP/NBT堿性磷酸酯酶顯色試劑盒購自KPL公司;病毒基因組提取試劑盒購自生工生物工程(上海)股份有限公司;其他試劑均為進(jìn)口分裝或國產(chǎn)分析純級別。

        1.3 引物設(shè)計與合成根據(jù)MDRV-89026株σC基因序列(GenBank登錄號:AJ310525.1),結(jié)合Infusion用戶操作手冊,利用Primer Primer 5.0軟件設(shè)計引物。上游引物:5"-TGGTGGTGGTGGTGCTCG AGAATGGTCGCAATGGAGAAG-3";下游引物:5"-AGAAGGAGATATACATATGATGTACAGTGTT CCATCCTGCTC-3"。引物由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成。

        1.4 σC基因的PCR擴(kuò)增按照Viral RNA Kit說明書提取病毒基因組RNA,無核酸酶超純水溶解后分光光度計測定濃度與純度,反轉(zhuǎn)錄為cDNA后置于-80℃保存?zhèn)溆?。PCR反應(yīng)體系50 μL:Pfu DNA Polymerase 1 μL,10×Buffer 5 μL,dNTP (2 mmol/L)5 μL,上、下游引物各2 μL, cDNA2 μL、ddH2O 33μL。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性3 min,95℃變性30 s,49℃退火30 s,72℃延伸 1.5 min,30個循環(huán);72℃再延伸10 min。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測,并送測序。

        1.5 PET24a-C重組質(zhì)粒構(gòu)建參照In-fusion用戶操作手冊,將原核表達(dá)載體pET24a酶切后純化回收,與純化的PCR產(chǎn)物進(jìn)行同源重組,構(gòu)建pET24a-C重組表達(dá)載體;轉(zhuǎn)化BL21(DE3)感受態(tài)細(xì)胞后,隨機(jī)選取單菌落進(jìn)行單酶切鑒定,挑選陽性克隆送測序公司測序。

        1.6 σC重組蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)選取陽性菌,置于37℃條件下培養(yǎng)至OD600值為0.4~0.6時,加入終濃度為 1 mmol/L的IPTG,繼續(xù)誘導(dǎo)培養(yǎng)5 h。收集菌體,用1×PBS緩沖液懸浮,超聲破碎后離心,分別取上清和沉淀進(jìn)行SDS-PAGE電泳,確定目的蛋白表達(dá)情況。設(shè)置pET24a空載體作為對照。

        1.7 σC重組蛋白的Western blot鑒定采用濕轉(zhuǎn)印法將經(jīng)SDS-PAGE分離后的重組蛋白轉(zhuǎn)印至硝酸纖維(NC)膜上,以5%BSA為封閉液、MDRV陽性血清為一抗、HRP標(biāo)記的羊抗鼠IgG為二抗,進(jìn)行Western blot鑒定。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 σC基因的PCR擴(kuò)增采用Infusion克隆法,在無需對PCR片段進(jìn)行特殊處理的情況下,擴(kuò)增獲得MDRV σC基因。電泳可見一條約940 bp的條帶,與預(yù)期大小相符(圖1),并且測序結(jié)果與目的序列一致,同源性為100%。

        圖1 σC 基因的PCR 擴(kuò)增結(jié)果Fig.1 PCR amplification of σC gene

        2.2 PET24a-C重組質(zhì)粒的構(gòu)建將Infusion克隆法獲得的PCR產(chǎn)物克隆到pET24a載體,轉(zhuǎn)化后隨機(jī)挑選單菌落提取質(zhì)粒,用XhoⅠ單酶切后出現(xiàn)5 200 bp和750 bp的2條片段與預(yù)期大小相符(圖2),且測序結(jié)果與目的序列一致。將正確的質(zhì)粒命名為pET24a-C。

        圖2 pET24a-C 重組質(zhì)粒的酶切鑒定Fig.2 Restriction endonucleases digestion of recombinant plasmids pET24a-C

        2.3 σC重組蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)選取鑒定正確的陽性菌進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá),誘導(dǎo)產(chǎn)物經(jīng)超聲裂解后進(jìn)行SDSPAGE分析,在30 kDa處出現(xiàn)了預(yù)期大小的條帶,并以包涵體形式大量存在于沉淀中(圖3)。表明構(gòu)建的原核表達(dá)重組質(zhì)粒pET24a-C能在大腸桿菌BL21(DE3)中高效表達(dá)σC重組蛋白。

        2.4 σC重組蛋白的Western blot鑒定利用MDRV陽性血清檢測表達(dá)的σC重組蛋白,Western blot檢測結(jié)果顯示,30 kDa處有明顯的印跡,空載體對照組則無印跡(圖4),表明該重組蛋白具備良好的反應(yīng)原性。這一結(jié)果將有助于后續(xù)圍繞該蛋白開展功能鑒定、診斷用抗原制備或新型疫苗研制的研究。

        圖3 σC 重組蛋白的SDS-PAGE 鑒定Fig.3 SDS-PAGE Identification of σC recombinant proteins

        圖4 σC 重組蛋白的Western blot 鑒定Fig.4 Western-blot Identification of σC recombinant proteins

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