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两株不同亚型禽流感病毒NS1基区的表达及抗原性检测

2020-10-05 来源:星星旅游
维普资讯 http://www.cqvip.com

中国动物检疫2006年第23卷第9期 一28一 文章编号:1005—944X(2006)09—0028—03 两株不同亚型禽流感病毒N S 1基因 的表达及抗原性检测 孙进华 于志丹 曲哲会张雅为 王君伟 (东北农业大学动物医学院哈尔滨150030) 摘要:为进一步研究禽流感病毒非结构蛋白NS1的功能及其在临床中的应用,本试验分别对H5N1、H9N2两 株不同亚型禽流感病毒的NS1基因进行了原核表达及抗原性检测。实验分别用限制性内切酶EcoRI和XhoI消化 不同亚型NS1基因的重组质粒pMD一18T—NS10-I9N2)和pMD一18T—NS1(H5N1),获得目的片段NS1.然后将 NS1基因克隆到原核表达栽体pProEXHTc中。将重组质粒pProc—NS1(H9N2、H5N1)转化DH5oe感受态细胞.用 lmmoFL IPTG诱导表达,表达产物进行SDS—PAGE检测,目的蛋白分子量大小为30ku.与预期结果相符。West— em—blot检测表明所表达的蛋白能与Ns1的多克隆抗血清反应.并且存在交叉反应 关键词:禽流感病毒;非结构蛋白:基因表达:检测 A型流感病毒是分节段的 H5N1亚型强毒株.并对该两株流感 pProEXHTc—NSI(H5NI1以下简称 RNA病毒.其内部基因由8个分节 病毒NS1基因进行了表达及抗原性 pPro-qNS1。 段的RNA所组成 流感病毒NS基 检测.为以后建立以重组蛋白为检测 1.4 NS1蛋白的表达及抗原性检 因是其内部基因组中最小的基因节 抗原的诊断技术.进行禽流感的疾病 测选择阳性克隆菌落接种于含1 段.它转录成的线性mRNA共编码 监测奠定基础 同时也为进一步研究 ug/mL氨苄青霉素的LB培养基中. 两种蛋白即NS1和NS2(NEP)蛋白 两种不同亚型流感病毒NS1蛋白的 37 ̄C振荡培养至OD60D=0.5,加IPTG 最初的研究表明:这两种蛋白仅在 功能奠定分子生物学基础 被流感病毒感染的细胞中发现.而 1材料与方法 在病毒体中未能发现.所以称为非 1.1病毒与质粒至终浓度为1 mmol/L.继续培养4 h.置冰5 min.8 000 r/min离心5 病毒MChickerd min.取沉淀按常规法进行12% 结构蛋白(nonstructural protein) 而 MDJ/2000(H9N2) ̄本实验室分离并 SDS—PAGE电泳.观察蛋白条带大 随着研究的进一步深入.发现NS2 保存。质粒pMD一18T—NS1 fH9N21 小。阳性者留种保存.并进行 蛋白在成熟的病毒粒子当中少量存 (以下简称:T-rNS1)及pMD一18T— Western—blot反应:SDS—PAGE后 在 所以NS1蛋白是禽流感病毒唯 NSI(H5N1)(以下简称:T—qNS1)由 将凝胶蛋白电转移至PVDF膜.封 一的非结构蛋I ̄[11 在感染的晚期. 本实验室制备和保存 闭后.用含0.05%Tween一20的PBS NSI蛋白可以在细胞浆中出现.且 1.2试剂T4 DNA Ligase、感受态 (PBST)洗涤3次,与1:4OO稀释的 含量丰富 流感病毒感染的动物可 细胞DH5ot购自Invitrogen公司 限 NS1多克隆抗体反应2h.用PBST 能会产生针对NS蛋白的抗体.仅 制性内切酶EcoRI、XhoI、pMD18-T 洗涤3次.再与1:2 000稀释的羊 接种灭活疫苗的动物则不会产生这 载体、pProEXHTa原核表达载体购 抗兔Igg—HRP酶标二抗室温反应 种抗体.因此以NS1蛋白可作为检 自TAKARA公司。NS1蛋白阳性血 lh,PBST充分洗涤后.浸入TMB显 测抗原区分AIV疫苗免疫动物和 清由本实验室制备和保存 羊抗兔酶 色液中.37℃显色15 min.观察颜色 野毒感染动物 标二抗购自SIGMA公司 区带。 分别用 1.5交叉反应试验Western—blot 目前在我国所流行的禽流感主 1.3 NS1基因的亚克隆要有强毒株H5N1亚型及弱毒株 EcoRI、XhoI消化重组质粒T—rNS1、 分析时.将H5N1的多克隆抗血清 H9N2亚型 1.不同亚型禽流感病 T—qNS1及表达载体pProEXHTc回 用作H9N2 NSI蛋白的一抗.将 毒NS基因序列的同源性差异较 收目的片断.连接后转化感受态细 H9N2的多克隆抗血清用作H5N1 大.所翻译的氨基酸序列也有较大 胞DH5a.在含有氨苄青霉素的LB NS1蛋白的一抗.其他步骤同上。 的差异 因此.本研究选取两个典型 平板上进行蓝白筛选.挑取阳性菌 1.6 NS1蛋白的纯化将阳性菌 的流感病毒代表株:弱毒株 落.提取质粒进行酶切鉴定.从而构 株用lmmol/L的IPTG诱导4 h后. (H9N21以下简称pPro—rNS1和 剂的纯化说明进行纯化。  用变性方法.按Ni—NAT Agarose试 Chicken/MDJ/2000(H9N2)和一株 建出表达载体DPr0EXHTc—NS1★通讯作者 维普资讯 http://www.cqvip.com

一29一 中国动物检疫2006年第23卷第9期 2结果 I G诱导后有预期的融合蛋白表 H9N2与H5N1亚型的NS1蛋白之 2.1重组质粒pPro—rNS1及DPro— 达.其分子量约为30ku.加IPTG的 间存在明显的交叉反应 qNS1的酶切鉴定结果 通过对 对照样本则没有预期蛋白表达 3讨论 pPro—rNS1及pPro—qNS1阳性质粒 Western—blot法进行了表达产物特 EcoRI+XhoI及PCR鉴定.分别得 NS1重组质粒的样本有特异条带. 本实验所表达的蛋白中.H9N2 的’单酶切EcoRI、XhoI.双酶切 异性检测.结果如图所示,含pPro— 的NS1蛋白出现了两条带.其中有 一条带要比预期的结果大一点.并 到大小约为5 400 bp、4 700 bp和 而对照样本未见特异条带.证明该 且用Ni一树脂吸附柱进行纯化及 700bp左右大小目的片段(图1、2). 30kDa蛋白带系NS1基因表达产 western—blot检测.此条带仍然存 结果均与预期值相符.证明目的片 物,该蛋白为融合蛋白.含有6个连 在.经序列分析可知.H9N2的NS1 段已插入表达载体DProEXHTc中。 续的组氨酸标签 因此.用Ni+NAT 基因的终止密码子为非典型的 2.2 NS1基因表达产物的SDS— Agarose方法成功地纯化出该蛋白 TGA.可能是由于读码过程中没有 PAGE及Western—blot检测 SDS— (见图3、4、5)。 及时终止所至 PAGE结果表明,含DPro—NS1重组 2.3交叉反应试验结果表达产物 A型流感病毒NS1蛋白具有 质粒的DH5 0【大肠杆菌经lmmol几 经western-blot交叉反应试验显示: 抗I型IFN的功能.这一功能是维 持A型流感病毒传播所必需的基 础,NS1蛋白阻止I型IFN的产生. 主要是通过阻止潜在的转录因子 IRF一3和NF—KB产生的抗病毒活 5Ooo 性蛋白[51。NS1的功能主要是阻碍 25o0 IFN对流感病毒感染的反应能力. 1Ooo 提高了病毒的毒力 NS1的活性影 45ku 响宿主细胞IFN应答.是通过NS1 250 2Sku 结合有关RNA或与之相关特殊的 蛋白质来实现的。然而.并不是每种 亚型的NS1蛋白都具有抗干扰素 图1 重组质粒pPror-rNS1的酶切鉴定 的功能.第92位谷氨酸的存在是决 1:pPro-rNS1质粒PCK鉴定结果 2:EcoKI酶切重组质粒pPro—rNs1 定该功能的关键因素。有试验证明. 1 ̄'pPro-rNS1阳性质粒谤导后4h的裂解物 3:DL15000bp nicker 2, ̄'pProEXHTc空质粒的阴性对照 H5N1/97、H5N1/00病毒株能抵抗机 4:EcoKl和XhoI ̄(切重组质拉pPro—rNS1 3 Ni+一NAT Agarose ̄4E的产物 体的抗病毒反应.尤其抑制了IFN 5:Xhol酶切重组质g ̄.pPro—rNS1 4蛋白质marker(ku) 和TNF介导的抗病毒反应.该反应 图3 pPro-rNS1表达产物的SDs_P^GE分析 过程与流感病毒NS1基因有关.且 1 2 3 4 需要92位谷氨酸(Glu)的存在啕 本 实验研究的强毒株的NS1蛋白92 位为谷氨酸.而H9N2亚型的流感 病的NS1蛋白的92位为天冬氨 2 3 4 1:pPro-qNS1质粒pc又鉴定结果 1 ̄#pPro-rNS1阳性质拉 2:DL15000bp marker 1 Ni+一NAT Agar0se纯化后的产物 2 ̄#pProEXHTc空质粒的 3:EcoRl和XholX ̄.切重组质粒pPro-qNS1 2蛋白质marker(ku) 3 ̄#pPro-rNS1阳性质拉的 4-Xhol酶切重组质 ̄i.pPro-qNS1 3 Z ̄Pro-qNS1阳性质粒诱导后4h的裂解物 4 ̄#pProEXHTc空质拉的 5:EcoKl酶切重组质粒pPm—qNS1 4舍pPr0ExHTc空质粒的阴性对照 图5 pPro—rNS1及pPro—qNS1表达产物的 图2重组质粒pPro—qNS1的酶切鉴定 图4 pPro-qNS1表达产物的SDS—PAGE分析 western-b I ot分析 维普资讯 http://www.cqvip.com

中国动物检疫2006年第23卷第9期 一30一 酸 据此理论.强毒株的NS1蛋白 这样便省去了需要表达不同亚型 escape host antiviral cytokine re— 应该具有抗干扰素和肿瘤坏死因子 NS1蛋白的繁琐工作 sponses[J】.Nat Med,2002,8(9):950— 954. 的作用.然而是否92位不存在 参考文献 Glu,NS1蛋白就没有此功能?蛋白 [1】Taisuke Horimoto and Yoshihiro [5】Sang Heui Seo,Erich Hoffmann 质发挥生物学功能还需要有正确的 Kawaoka.Pandemic Threat Posed Robert G.Webster.The NS 1 gene ,空间构象.NS1蛋白的哪些氨基酸 by Avilfan Influenza A Vivuses[J]. of H5N1 in的改变对其功能有影响.还需进一 Clin.Microbio1.2001.14:129—149. 步研究 uenza viruses circum. vents the host anti-viral eytokine [2】Wang S,Shi WM,Mweene A, responses[J】.Viusr Research,2004, 103:107一l13. 表达载体pProEXHTe所表达 Genetic analysis of the nonstruc— 的蛋白带有6个His标签.易于用 tural(NS)genes of H9N2 chicken [6】Suarez D L.Evolution of avian 离子交换法纯化出目的蛋白 本实 iluenza vifnruses isolated in China iluenza vifnuses[rJ].Vet.Mierobiol, 验用Ni十一NAT Agarose方法成功纯 dur74:15—27. ing 1998-2002[J].Vius Grenes, 2000,化了NS1蛋白.并且蛋白浓度较 2005.3 1 f3):329—35. [7】Basler C F,Reid A H,Jody K et 高.为今后以NS1蛋白为检测抗原 [.Sequence of the 1 9 1 8 pandemic 3】Guan Y,Peiirs M,Kong K F et a1建立区分免疫禽和感染禽的检测方 a1.H5 N 1 Inluenza Vifusres Isolated inluenza vifus nonstrructural gene rom Geese in Southeastern China: (法奠定了基础.NS1蛋白交叉反应 fNS)segment and characterization of 实验中.Western—blotting结果显示: Evidence for Genetic Reassortment recombihant viusesr bearing the 不同亚型禽流感病毒NS1蛋白的 and Interspecies Transmission to 1918 NS genes.Proc Natl Acad 多克隆血清存在明显的交叉反应17一. Ducks.Virology.2002,292:16-23. 这一点对于建立以NS1蛋白为包 [4]Seo SH,Hoffmann E,Webster RG 被抗原的检测方法是非常有利的. et a1.Lethal H5N 1 inluenza vifuses rSciUSA,2001,98(5):2746—275 1. Expression and Detection of Nonstructural Protein NS1 Gene, of Two Avian IIlfluenza Virus Strains Sun Jin—hua,Yu Zhi—dan,Qu Zhe—hui,Zhang Ya—wei,WANG Jun—wei (College of Animal Medicine,Northeast Agricultural University.Harbin 150030) Abstract:In order to research the function and application of nonstuctrural (NS1)of the avian iluenza,fn the nonstuctrural protein NS 1 gene of two strains of the avian iluenza vifnus(rH5N 1、H9N2)was expressed and detected.The recombinant plasimid of pMD一18T-NS1(H9N2)and pMD一18T—NS1(H5N1)was digested by EcoRI or XhoI respectively.The products were cloned onto the expression vector pProEXHTe respectively. Recombinant plasmid pPro—NS1(H9N2、H5N1)was transformed into E.eoli DH5 competent cells respectively and induced with l mmol/L IPTG.The target protein was produced.SDS—PAGE test indicated that the moleculr aweight of the expressed protein was 30ku as expected.Western-blot test indicated that the expressed protein can react with the NS1 polyclonal antibody of the iluenza vifnus,and eaR crross reaction each other Key words:Avian iluenza vifnus;Nonstructrural protein;NS 1 gene expression;Detection ’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’?’、 ■ 三大因素让山东禽猪业步履维艰 山东省畜牧业经过这些年的发展,已形成规模化,也具备了一定的抵抗风险的能力,但今年缘何会出 i 现如此大的波动呢?对此,有关专家分析了该省畜牧业目前发展受到影响的几个主要原因 供过于求,出现了阶段性过剩。据介绍,养猪业自2003年下半年开始,市场价格回升,养猪效益增加, i 农民养猪积极性提高,生猪饲养量增大;动物疫情在一定程度上影响了消费。有关专家认为,高致病性禽 i 流感和人感染禽流感病例的发生,使一些消费者谈禽色变,g-禽及其制品消费量迅速下降;进口畜产品冲 击了国内市场;一些新闻媒体对重大畜禽疫病的报道把握不准,部分畜禽养殖加工企业应对市场调整的 动作滞后以及政府对畜禽市场调控缺乏有力的手段等,也在一定程度上加剧了畜禽市场的波动 摘自:中国家禽业信息网2006—07—27 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。……………。。 ; 

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