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国内外学者对支原体的研究超过60多年,但至今对支原体病的控制,尤其鸡毒支原体(Mycoplasma gallisepticum,MG)感染的控制,仍然是现代集约化养禽业的重点。MG细胞膜表面存在多种黏附蛋白,参与支原体定植和侵袭宿主细胞,其中PvpA蛋白是存在于MG细胞膜表面、能够被鸡的免疫系统识别的高频变异蛋白和特异性蛋白,其通过变异使病原逃避宿主的免疫防御而持续存在于感染鸡群。因此,探讨我国临床分离鸡毒支原体编码黏附素蛋白pvpA基因的分子特征,阐明PvpA蛋白变异特征及其免疫原性,为进一步了解鸡毒支原体致病机制、建立新的鉴别诊断方法奠定基础。
本研究通过对MG pvpA基因扩增条件的摸索和优化,建立巢式PCR法,对来自广东、四川和北京的41株临床分离的鸡毒支原体和4株参考株pvpA基因进行扩增并测序,分析我国临床分离株pvpA基因变异特征;同时,利用基因重组技术将pvpA基因的PCR扩增产物与原核表达载体pET-41a(+)连接,转化入DH5a感受态细胞,通过PCR、双酶切及测序鉴定后,将阳性重组质粒转化入大肠杆菌BL21(D3)受体菌,经IPTG诱导蛋白表达。纯化后的蛋白免疫新西兰大白兔,制备PvpA蛋白多克隆抗血清;用SDS-PAGE和Western blot对纯化蛋白进行分析和检测。
结果表明,所有临床分离株pvpA基因分子特征与强毒株S6一致,与疫苗株F36完全不同。临床分离株pvpA基因C-末端DR-1、DR-2区域(第670位~第1056位)GC的含量为53.52%,明显高于鸡毒支原体的平均GC含量;与R株相比,所有临床分离株及S6、BG44T在DR-1和DR-2之间丢失60个碱基;该区域富含脯氨酸,高达30.27%;重复四肽Pro-Arg-Pro-X共出现10次,X为甲硫氨酸6次、甘氨酸1次、天冬酰胺1次、谷氨酰胺2次。而疫苗株F36 PvpA只有DR-1区域,间隔25肽缺失了24个肽,DR-2区域全部丢失。另外,本文成功构建了pET-PvpA原核表达载体,经大肠杆菌中诱导表达和镍亲和层析柱纯化,得到较纯的相对分子质量约18 kD的融合蛋白,免疫新西兰大白兔后得到多抗血清,Western blot结果显示多克隆抗体能与PvpA蛋白特异性结合,并建立间接ELISA法测定PvpA抗血清效价。
本实验建立的巢式PCR法扩增pvpA基因重复性好、特异性强,可以将pvpA基因作为靶标用以临床鸡毒支原体流行调查;临床分离株pvpA基因变异特征与强毒株S6一致,与疫苗株F36的变异特征有显著差异;获得的PvpA纯化蛋白具有良好的免疫原性,为建立新的鉴别诊断方法奠定基础。