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猪II型圆环病毒(PCV2)是近年来发现的动物病毒之一,该病毒与猪的多种疾病综合症有关,特别是仔猪断奶后多系统衰竭综合症。该病最早于1991年在加拿大西部发现,病原学及血清学调查表明在许多国家都广泛存在,给全球养猪业造成了巨大的经济损失。研究表明在主要的几个开放阅读框中,ORF1相对保守,主要编码病毒的复制蛋白,而ORF2相对变异较大,是主要的免疫原性基因,也是PCV2亚单位疫苗研制的主要对象。为了了解PCV2在我国的流行现状以及研制安全、高效的疫苗用于PCV2感染的防治,本课题对PCV2基因工程疫苗进行了探索研究,主要研究内容如下:
以河南省猪圆环病毒阳性仔猪的脾脏为材料,提取病毒DNA,根据已报道的PCV2序列设计合成2对引物,应用PCR技术,扩增出猪圆环病毒野毒株ORF2基因和去信号肽基因命名为CORF2,然后将其克隆于pUCm-T载体中,构建克隆载体pUCm-T/CORF2,pUCm-T/ORF2,并进行核苷酸序列测定。
1.对CORF2,ORF2基因进行序列分析后,分别酶切pUCm-T/CORF2,pUCm-T/ORF2得到ORF2和CORF2基因,与原核表达载体pET-32a(+)、pET-41a(+)相连,构建重组质粒pET-32a/CORF2、pET-41a(+)/ORF2。
2.重组质粒pET-32a/CORF2,pET-41a(+)/ORF2转入宿主菌BLgold(DE3)中,用异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)进行诱导表达,用SDS-PAGE电泳和Western blotting检测蛋白表达情况及表达蛋白活性。结果表明重组质粒pET-32a/CORF2能在大肠杆菌中高效表达,其表达的蛋白以包涵体形式存在,表达产物的分子量为38KD左右,与理论推测的蛋白分子量一致。EWestern-blotting及建立的间接ELISA方法检测,表达的ORF2蛋白可被猪圆环病毒阳性血清所识别。pET-41a(+)/ORF2也能在大肠杆菌中表达,表达效果不是很好,经换载体与表达菌后仍不能高效表达,最后放弃。
3.收集重组质粒pET-32a/CORF2诱导表达的菌液,超声波破碎分离包涵体,TritonX-100和NaCl分别洗涤包涵体,用8mol/L尿素溶解包涵体后经Ni-BPA亲和层析法纯化,获得了纯度较高的目的蛋白,其纯度可达80%。每孔以100ng纯化的目的蛋白包被酶标板进行ELISA检测,结果显示,纯化蛋白与PCV阳性血清发生特异性反应。
4.表达产物经纯化后,以每只小鼠0.1mg、0.2 mg、0.4mg分成3组分别免疫5周龄左右的雌性小鼠,然后用ELISA检测免疫小鼠血清中特异性抗体以及中和抗体的产生情况,结果表明,纯化的重组蛋白能使小鼠产生了抗猪圆环病毒的特异性抗体,从第7天开始产生抗体,第28天抗体水平达到最高,抗体可维持7周以上,并具有良好的安全性,为进一步研究猪圆环病毒亚单位疫苗奠定了基础。