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猪流行性腹泻抗原基因COE的原核表达与纯化

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摘要

1 文献综述

1.1 简介

1.1.1 猪流行性腹泻病简介

1.1.2 临床症状

1.1.3 发病原因

1.1.4 病理变化

1.1.5 诊断方法

1.2 PEDV的基因组结构与复制

1.2.1 PEDV基因组结构

1.2.2 PEDV基因组复制

1.3 PEDV基因组编码的蛋白及其功能

1.3.1 非结构蛋白及其功能

1.3.2 结构蛋白及其功能

1.4 PEDV表面抗原蛋白表达与纯化方面的研究

1.5 PEDV疫苗的研究进展和发展前景

1.5.1 传统疫苗

1.5.2 基因工程疫苗

1.5.3 联苗

1.5.4 发展前景

1.6 本实验研究的目的与意义

2 引言

3 材料

3.1 仪器设备

3.2 病料、菌种、质粒

3.3 主要试剂

3.4 部分试剂与培养基的配置

4 方法

4.1 引物的设计

4.2 病毒RNA的提取

4.3 RT-PCR

4.4 PCR产物回收

4.5 连接

4.6 连接产物的转化

4.6.1 JM109感受态细胞的制备

4.6.2 转化

4.6.3 PMD19-T-COE连接载体的鉴定

4.7 表达载体的构建

4.7.1 分别对质粒PMD19-T-COE和原核表达载体PET-32a进行双酶切

4.7.2 重组质粒PET-32a-COE转化到BL21(DE3)pLysS细胞及鉴定

4.8 HIS-COE蛋白的表达及鉴定

4.8.1 诱导表达

4.8.2 SDS-PAGE

4.8.3 蛋白质表达条件的优化

4.9 包涵体的纯化与复性

4.9.1 样品的制备

4.9.2 样品预处理

4.9.3 柱子的制备

4.9.4 透析袋的处理

4.9.5 过柱纯化

4.9.6 复性

4.9.7 western blot

5 结果与分析

5.1 COE基因扩增

5.2 重组质粒PMD19-T-COE的鉴定与分析

5.2.1 菌液PCR鉴定

5.2.2 重组质粒PMD19-T-COE的双酶切鉴定

5.2.3 重组质粒PMD19-T-COE的鉴定结果分析

5.3 COE基因测序结果与分析

5.3.1 COE基因测序结果

5.3.2 PEDV-COE基因测序比对结果分析

5.4 重组质粒PET-32a-COE的鉴定与分析

5.4.1 菌液PCR鉴定

5.4.2 双酶切鉴定重组质粒PET-32a-COE

5.4.3 重组质粒PET-32a-COE的鉴定结果分析

5.5 SDS-PAGE鉴定结果与分析

5.5.1 重组菌BL21(DE3)pLysS/PET-32a-COE的SDS-PAGE

5.5.2 重组蛋白HIS-COE诱导条件的优化

5.5.3 重组蛋白HIS-COE可溶性分析

5.5.4 HIS-COE蛋白的纯化

5.5.5 SDS-PAGE鉴定结果分析

5.6 HIS-COE蛋白western blot结果与分析

5.6.1 HIS-COE蛋白western blot结果

5.6.2 HIS-COE蛋白western blot结果的分析

6 结论与讨论

参考文献

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摘要

猪流行性腹泻病(Porcine epidemic diarrhea,PED)是由猜流行性腹泻病毒(Porcine epidemicdiarrhea virus,PEDV)引发的一种肠道传染病,自从该病在我国流行以来,给我国养猪业造成了重大的经济损失。猪场主要通过日常消毒和接种疫苗来预防该病,但日前在市场上流行的疫苗并不能到达理想的免疫效果。研究表明仔猪主要通过初乳获得母源SIgA(分泌型免疫球蛋白A)产生对PEDV的被动免疫保护,血液中循环的IgG抗体不能对仔猪产生有效的保护,非经肠道黏膜免疫不能获得SIgA,因此通过肠道黏膜免疫是使仔猪获得免疫保护的重要途径,研制安全有效可以通过肠道黏膜免疫的新型疫苗尤为重要。
  S蛋白是由S基因编码的PEDV一个表面结构蛋白,电是PEDV的主要结构蛋白,它含有介导病毒侵入宿主细胞的受体结合域,还含有介导机体产生病毒中和抗体的抗原表位。有可以诱导机体产生中和抗体和提供黏膜免疫保护的作用。COE抗原表位是S基因中的一个重要抗原表位,是由chang等人发现并命名的,这个抗原表位位于S基因的499-638aa区域。自从COE抗原表位被发现后世界各国学者均尝试应用COE抗原表位基因研究制备PEDV的基因工程疫苗。
  本实验是研究PEDV主要抗原决定簇COE的原核表达与纯化,为研制新型的猪流行性腹泻病毒疫苗奠定基础。
  本实验首先从河南本地的疑似得猪流行性腹泻病的病猪小肠分离出PEDV,然后根据GenBank发表的PEDV-COE序列设计出一对引物,用PCR的方法扩增出长度为420bp的COE目的片段。将目的片段连接在载体PMD19-T上,然后转化到JM109大肠杆菌中,涂板过夜生长,挑菌接种到液体LB中培养扩增、提质粒,鉴定正确后送公司测序,将测序结果与GenBank公布的最相近的4个PEDV-COE序列做比较,发现河南本地PEDV发生了一定的突变,与河南周边地区的毒株具有一定的差异。将COE基因片段连接至PET-32a载体上构建原核表达载体PET-32a-COE,鉴定正确后将表达载体转化到BL21(DE3)pLysS大肠杆菌中。为了探索最佳的诱导条件,我们对IPTG诱导的浓度和时间进行了优化,结果显示0.6mmol/L的IPTG诱导4h能够得到最大量的目的蛋白。我们将诱导表达目的蛋白的大肠杆菌经超声破碎、经镍株蛋白纯化试剂盒纯化,透析复性,最后得到了HIS-COE目的蛋白。HIS-COE目的蛋白的成功表达与纯化为制备能够预防在本地区流行的PEDV的新型疫苗提供了参考,对PEDV基因工程疫苗的研究与制备也具有重要意义。

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