多杀性巴氏杆菌中recN基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对多杀性巴氏杆菌recN基因进行克隆和原核表达,并对其表达蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中recN基因序列(登录号:CP003313.1)设计1对引物,通过PCR扩增获得目的基因片段,构建pET-28a(+)-recN重组质粒并转化E.coli DH5α感受态细胞,提取质粒进行酶切鉴定,将鉴定正确的重组质粒转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导表达,对融合蛋白进行SDS-PAGE及Western blotting鉴定。结果表明,试验成功克隆了大小约为1 677 bp的recN基因序列,通过诱导表达的His-Tag融合蛋白大小约为66.94 ku,主要以包涵体形式存在。经生物信息学分析,recN蛋白的分子式为C₂₇₃₅H₄₄₂₈N₇₈₆O₈₅₅S₁₆,消光系数为24 785,不稳定系数为43.99,属于不稳定蛋白;理论等电点(pI)为5.62,为酸性蛋白;总平均亲水性为-0.316,与试验表达的包涵体蛋白性质相同,即同为疏水性蛋白;recN蛋白在哺乳动物网织红细胞的半衰期为30 h,在酵母(体内)中的半衰期>20 h,在大肠杆菌(体内)中的半衰期>10 h;二级结构主要以α-螺旋(64.87%)及无规则卷曲(21.00%)为主;经疏水性分析,预测该蛋白有3个高疏水性区域和9个高亲水性区域。本试验结果为进一步探究多杀性巴氏杆菌recN基因的功能提供了参考依据。     

多杀性巴氏杆菌中recN基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对多杀性巴氏杆菌recN基因进行克隆和原核表达,并对其表达蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中recN基因序列（登录号：CP003313.1）设计1对引物,通过PCR扩增获得目的基因片段,构建pET-28a（+）-recN重组质粒并转化E.coliDH5α感受态细胞,提取质粒进行酶切鉴定,将鉴定正确的重组质粒转化E.coliBL21（DE3）感受态细胞,经IPTG诱导表达,对融合蛋白进行SDS-PAGE及Western blotting鉴定。结果表明,试验成功克隆了大小约为1 677 bp的recN基因序列,通过诱导表达的His-Tag融合蛋白大小约为66.94 ku,主要以包涵体形式存在。经生物信息学分析,recN蛋白的分子式为C₂₇₃₅H₄₄₂₈N₇₈₆O₈₅₅S₁₆,消光系数为24 785,不稳定系数为43.99,属于不稳定蛋白;理论等电点（pI）为5.62,为酸性蛋白;总平均亲水性为-0.316,与试验表达的包涵体蛋白性质相同,即同为疏水性蛋白;recN蛋白在哺乳动物网织红细胞的半衰期为30 h,在酵母（体内）中的半衰期>20 h,在大肠杆菌（体内）中的半衰期>10 h;二级结构主要以α-螺旋（64.87%）及无规则卷曲（21.00%）为主;经疏水性分析,预测该蛋白有3个高疏水性区域和9个高亲水性区域。本试验结果为进一步探究多杀性巴氏杆菌recN基因的功能提供了参考依据。     

猪源多杀性巴氏杆菌ompH基因的克隆、表达

利用已分离的菌株030224HB，根据NCBI上的序列(U52208)设计了一对引物，用PCR方法扩增了猪源多杀性巴氏杆菌的外膜蛋白基因(ompH)，扩增的片段大小为1114bp(ORF为960bp)，并克隆到载体pMD18-T(T-Vector)，测序表明该基因相当保守。用pET-28b构建了原核表达载体pET28b-ompH，转化BL21并诱导表达，SDS-PAGE结果显示表达蛋白约为35ku，与报道大小相近。Western-blot结果表明表达的蛋白质具有生物学活性，然后用所表达的蛋白做了ELISA检测方法的初步探讨。     

鸭多杀性巴氏杆菌外膜蛋白H基因的表达及抗原性鉴定

为了对多杀性巴氏杆菌(Pm)外膜蛋白基因H(OmpH)的免疫学活性进行鉴定,本研究根据已发表的Pm70株序列(AE004439)设计了两对引物,用PCR方法扩增了鸭多杀性巴氏杆菌C48-102株的Omp H,扩增片段为1180bp(ORF为1056bp)。Omp H与GenBank中登录的C44-1、P-1059、P52、X-73、PM-70、serogroup D的序列比对结果表明:Omp H在核苷酸水平上同源性为82.8%～99.2%;在氨基酸水平上同源性为82.1%～99.1%。扩增去信号肽的Omp H基因,构建了原核重组表达质粒pHT-Omp H,转化BL21并诱导表达,SDS-PAGE结果表明:表达蛋白约为41ku,与预期的分子量大小相符;western blot结果表明具有良好的免疫学活性,这为以重组OmpH蛋白建立针对鸭Pm的血清学检测方法奠定了基础。     

兔多杀性巴氏杆菌热休克蛋白60基因的原核表达及抗原性分析

为了研究多杀性巴氏杆菌(P.multocida,Pm)热休克蛋白60(Hsp60)基因表达产物的抗原性,试验根据已发表的Pm 70株序列(AE004439)设计了1对引物,采用PCR技术扩增了兔多杀性巴氏杆菌C51-17株Hsp60的基因序列,将扩增产物与表达载体pPRO-EX-htb连接,得到重组表达质粒pHT-Hsp60,再用BamHⅠ和XhoⅠ双酶切鉴定并测序确认正确后,将重组表达质粒pHT-Hsp60转化大肠杆菌BL21(DE3)并诱导表达,进行SDS-PAGE分析和Western-blot检测。结果表明:SDS-PAGE表达蛋白约为60 ku,与预期的Hsp60分子质量一致;表达产物与兔多杀性巴氏杆菌阳性血清发生特异性反应,说明表达产物具有良好的抗原性。     

多杀性巴氏杆菌PurF蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

为了获得多杀性巴氏杆菌PurF蛋白及其多克隆抗体,通过PCR扩增了多杀性巴氏杆菌C51-17株purF基因,将其克隆到表达载体pPROEX-HTa中,构建重组表达质粒pHT-PurF,转化至大肠埃希菌BL21(DE3)感受态细胞中,经IPTG诱导表达。SDS-PAGE检测表明,获得重组蛋白分子质量约56.5ku,主要以包涵体形式存在;Western blot检测表明,表达的蛋白可与多杀性巴氏杆菌制备的高免血清发生特异性反应。将制备的重组蛋白免疫Balb/c小鼠制备多克隆抗体,ELISA检测血清抗体效价,结果显示制备的多克隆抗体滴度达到1∶128 000,Western blot表明可与多杀性巴氏杆菌PurF蛋白发生反应。本研究制备了多杀性巴氏杆菌的PurF蛋白及其多克隆抗体,为进一步研究PurF蛋白在多杀性巴氏杆菌致病中的作用奠定了基础。     

兔多杀性巴氏杆菌外膜蛋白OMPH1基因的克隆及原核表达

本试验旨在克隆和表达兔多杀性巴氏杆菌外膜蛋白OMPH1基因,并对其表达产物的反应原性进行研究。以兔多杀性巴氏杆菌C51-2-499株总DNA为模板,进行外膜蛋白基因OMPH1的PCR扩增,得到了1条大小为1 041 bp的基因片段,克隆至pMD-18T中。测序分析证明,它与国内外报道的多杀性巴氏杆菌OMPH1基因的核苷酸序列相似性达99%以上。将该基因克隆到原核表达载体pET-30a(+)中,经酶切和测序分析表明,重组表达载体pET-30a(+)-OMPH1构建成功。将此重组质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,用IPTG进行诱导。SDS-PAGE检测结果证实,该基因在大肠杆菌中以融合蛋白的形式得到表达,表达产物的分子质量约47KD,与预期的结果一致。Western-blot分析表明,OMPH1重组表达蛋白具有反应原性,可被兔多杀性巴士杆菌阳性血清识别,为兔多杀性巴氏杆菌基因重组疫苗及新型诊断试剂的研究奠定了基础。     

牛源多杀性巴氏杆菌PlpE蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

为体外表达牛源多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)PlpE基因及制备抗PlpE蛋白多克隆抗体,根据PlpE基因核酸序列设计了1对特异性引物,通过PCR扩增PlpE基因,构建重组质粒pET-32a-PlpE;摇菌提取质粒,进行双酶切鉴定,鉴定正确后将重组质粒pET-32a-PlpE转化至BL21(DE3)感受态细胞,加入IPTG进行诱导,对诱导蛋白进行SDS-PAGE和Western Blot鉴定;使用纯化蛋白PlpE免疫北京大耳白兔,制备多克隆抗体,并进行间接ELISA和Western Blot分析。结果显示,扩增的PlpE基因大小为1 050 bp,在原核细胞中诱导表达的PlpE蛋白约56 kDa。间接ELISA结果显示,所制备多克隆抗体效价可达1:512 000;Western Blot结果显示,所制备多克隆抗体反应性良好。PlpE蛋白的成功表达和多克隆抗体的成功制备,为下一步多杀性巴氏杆菌诊断方法的建立和疫苗研发奠定了基础。     

羊源多杀性巴氏杆菌toxA-N基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对羊源多杀性巴氏杆菌toxA-N基因进行克隆、原核表达及纯化,并对表达蛋白toxA-N进行生物信息学分析,为探索羊源多杀性巴氏杆菌毒素基因的相关特性提供参考依据。以羊源多杀性巴氏杆菌基因组为模板,参考GenBank中公布的多杀性巴氏杆菌HN06中toxA基因序列（登录号：CP003313.1）设计引物,通过PCR技术扩增出目的片段,构建重组质粒pET28a （+）-toxA-N,转化E.coli BL21（DE3）感受态细胞,IPTG诱导表达后,经考马斯亮蓝染色及Western blotting鉴定,纯化蛋白并运用生物信息学软件对表达蛋白进行特性分析。结果显示,试验成功扩增出大小为1 515 bp的toxA-N基因片段,经BamHⅠ和NotⅠ双酶切得到大小约为5 369和1 515 bp两条片段,表明成功构建了pET28a （+）-toxA-N重组质粒,IPTG诱导表达的菌株经考马斯亮蓝染色及Western blotting鉴定后,成功表达出大小约为60 ku的toxA-N蛋白;生物信息学分析表明,toxA-N蛋白为包涵体,其分子式为C₂₆₃₅H₄₀₀₂N₆₆₄O₇₉₇S₁₇,原子总个数为8 115,消光系数为84 480,不稳定指数为43.50,亲水性平均值为-0.381。在toxA-N蛋白二级结构中,α-螺旋、β-折叠、延伸链和无规则卷曲分别占53.47%、2.77%、11.28%和32.48%,与三级结构预测结果一致。本试验通过对toxA-N基因的初步研究,揭示了多杀性巴氏杆菌毒素的相关特性,对家畜的疾病预防、诊断、治疗具有重要意义。     

羊源多杀性巴氏杆菌sodA基因的克隆、表达及其生物信息学分析

为了解羊源多杀性巴氏杆菌超氧化物歧化酶（SOD）的生物学功能,本试验对该菌sodA基因进行克隆及原核表达,并对克隆的sodA基因进行遗传进化树分析,对其表达的SOD蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中多杀性巴氏杆菌HN06株基因组中sodA基因序列信息设计引物进行PCR扩增,将产物与pET-28a（+）载体相连,构建pET-28a（+）-sodA重组质粒,将该质粒转化E.coli DH5α感受态细胞进行克隆,再转化E.coli BL21（DE3）感受态细胞进行表达,经IPTG诱导后对表达蛋白进行SDS-PAGE和Western blotting鉴定分析。结果显示,本试验成功扩增出大小为645 bp的目的片段,并表达出大小约28 ku的目的蛋白。遗传进化树分析表明,该基因与HN07（GenBank登录号：CP007040.1）和Pm70（GenBank登录号：AE004439.1）株亲缘关系较近,重组蛋白生物信息学分析显示,该融合蛋白为稳定的酸性亲水可溶性蛋白,分子式为C₁₀₈₅H₁₆₅₁N₂₉₃O₃₀₉S₉,分子质量为24 032.36 u,理论等电点为6.19,消光系数为45 170,不稳定系数为26.87（<40）,在哺乳动物网织红细胞的半衰期预计为30 h,疏水指数为82.15,总平均疏水性（GRAVY）为-0.282,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。以上研究结果为后续深入研究多杀性巴氏杆菌在羊体内的存活机制及研发预防巴氏杆菌病的疫苗提供了参考。     

猪源D型产毒素多杀性巴氏杆菌毒素基因的原核表达

参照GenBank收录的产毒素多杀性巴氏杆菌toxA基因序列(AF240778),设计一对引物,从猪源D型产毒素多杀性巴氏杆菌中扩增出toxA编码区3 858 bp的片段,将其克隆至原核表达载体PET-32a,转入大肠埃希菌BL21(DE3)中进行融合表达多杀性巴氏杆菌毒素。SDS-PAGE和Western blot分析证实,该表达产物以包涵体形式存在,大小约175 ku。动物试验结果表明,重组蛋白具有良好的免疫原性、反应原性及一定的生物学活性。通过间接ELISA方法检测抗毒素的猪阳性血清,表达重组蛋白较天然蛋白具有更高的特异性,为多杀性巴氏杆菌毒素进一步应用奠定了基础。     

羊源多杀性巴氏杆菌ompW基因的克隆及生物信息学分析

试验旨在克隆羊源多杀性巴氏杆菌ompW基因,并对其序列进行生物信息学分析。根据GenBank中多杀性巴氏杆菌HN07株ompW基因序列（登录号：CP007040.1）,使用DNAMAN 5.0软件设计1对引物,选取高保真酶PrimeSTAR Max DNA Polymerase进行PCR反应获取目的基因片段,并对ompW基因的核苷酸序列及预测的氨基酸序列进行生物信息学分析。结果表明,PCR扩增产物约为615 bp,编码204个氨基酸。核苷酸同源性比对分析显示,羊源多杀性巴氏杆菌ompW基因与猪源、牛源、禽源多杀性巴氏杆菌同源性较高,而与兔源同源性较低。系统进化树结果发现,羊源多杀性巴氏杆菌ompW基因与猪源多杀性巴氏杆菌ompW基因亲缘关系最近。经生物信息学分析发现,ompW蛋白分子式为C₁₀₀₇H₁₅₆₇N₂₅₇O₂₈₃S₃,分子质量为21.90 ku,理论等电点（pI）为9.16,属碱性蛋白质,疏水指数为96.57,总平均疏水性（GRAVY）为0.173（> 0）,属于疏水类蛋白;前21位氨基酸为信号肽,第5－27位氨基酸区域存在1个跨膜区,存在N-糖基化位点及磷酸化位点,不存在O-糖基化位点,具有多个B细胞、CTL细胞及Th细胞抗原表位;二级结构的α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲分别占17.65%、35.29%、3.92%和43.14%;三级结构是呈β-桶状的单聚体,隶属于外膜蛋白家族成员之一。本研究结果为进一步阐明羊源多杀性巴氏杆菌侵染宿主过程中自身的抗宿主免疫胁迫机制及疫苗的开发与研制提供了理论依据。     

禽多杀性巴氏杆菌保护性荚膜抗原基因的克隆及表达

提取禽源多杀性巴氏杆菌C48—1的染色体,用“鸟枪法”将酶解染色体DNA片段重组到pBR322质粒载体的Pst I酶切点上,再转化到大肠杆菌RRI中.经耐药表型筛选,在约5000个转化菌中,找出了887个具有重组质粒的细菌株,其一般细菌学性质与大肠杆菌RRI相同,构成了禽多杀性巴氏杆菌C48—1染色体DNA的不完全基因文库.分离提纯保护性荚膜抗原,制备抗血清,用~(125)I SPA固相放射免疫技术,从文库中选出13株阳性表达菌株,与用ELISA法复试结果吻合,其中10号和696号菌株表达较强.对10号和696号菌进行了动物试验,结果1次免疫小鼠分别获3/7、2/7的保护,2次免疫分别获6/11和5/11的保护,与之对照的阴性转化菌(119号)以及大肠杆菌(RRI)则无保护力(0/7、0/10).用快速细菌破碎法对13个阳性菌株进行了检测,其外源基因片段在0.5～5.4kb之间.对10号阳性菌免疫电镜观察,在细胞膜及细胞浆内均可见到高电子密度区,显示出外源基因表达的位置和程度.10号菌的重组质粒命名为PPM10,分子量约为5.16kb,用Pst I酶切PPM10,得到约4.3kb和0.86kb的两个片段,因此插入片段约0.86kb.进一步用内切酶分析,证明该插入片段上无Bam HI、Eco RI、Hind III和另外的Pst I酶切点.     

牛荚膜A型多杀性巴氏杆菌强菌株rpoE蛋白的原核表达及其免疫保护效力研究

为研究牛荚膜A型多杀性巴氏杆菌(PM)强菌株rpoE蛋白的免疫保护性,本研究利用PCR方法扩增牛荚膜A型PM的rpoE基因,构建pET-28a-rpoE重组表达质粒,经诱导表达后SDS-PAGE检测结果显示,表达的rpoE蛋白相对分子量约为20 ku,与理论值一致;western blot结果显示该蛋白具有很好的特异性和反应原性;纯化的rpoE蛋白经皮下免疫BALB/c小鼠,间接ELISA检测融合蛋白的免疫原性,结果显示rpoE蛋白可以诱导小鼠产生较高水平的特异性抗体;PM攻毒后,免疫组保护率为70%。本研究获得的牛荚膜A型PM重组rpoE蛋白具有良好的免疫原性,免疫小鼠后能够提供一定的保护,可以作为研发PM亚单位疫苗的候选抗原。     

羊源多杀性巴氏杆菌ompW基因的克隆及生物信息学分析

试验旨在克隆羊源多杀性巴氏杆菌ompW基因,并对其序列进行生物信息学分析。根据GenBank中多杀性巴氏杆菌HN07株ompW基因序列(登录号:CP007040.1),使用DNAMAN 5.0软件设计1对引物,选取高保真酶PrimeSTARMax DNA Polymerase进行PCR反应获取目的基因片段,并对ompW基因的核苷酸序列及预测的氨基酸序列进行生物信息学分析。结果表明,PCR扩增产物约为615bp,编码204个氨基酸。核苷酸同源性比对分析显示,羊源多杀性巴氏杆菌ompW基因与猪源、牛源、禽源多杀性巴氏杆菌同源性较高,而与兔源同源性较低。系统进化树结果发现,羊源多杀性巴氏杆菌ompW基因与猪源多杀性巴氏杆菌ompW基因亲缘关系最近。经生物信息学分析发现,ompW蛋白分子式为C1007H1567N257O283S3,分子质量为21.90ku,理论等电点(pI)为9.16,属碱性蛋白质,疏水指数为96.57,总平均疏水性(GRAVY)为0.173(>0),属于疏水类蛋白;前21位氨基酸为信号肽,第5-27位氨基酸区域存在1个跨膜区,存在N-糖基化位点及磷酸化位点,不存在O-糖基化位点,具有多个B细胞、CTL细胞及Th细胞抗原表位;二级结构的α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲分别占17.65%、35.29%、3.92%和43.14%;三级结构是呈β-桶状的单聚体,隶属于外膜蛋白家族成员之一。本研究结果为进一步阐明羊源多杀性巴氏杆菌侵染宿主过程中自身的抗宿主免疫胁迫机制及疫苗的开发与研制提供了理论依据。