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猪MAVS基因原核表达载体的构建及其多克隆抗体的制备

2023-02-19 来源:榕意旅游网
Chinese Journal of Vetefinau Medicine 中国兽医杂志2017年(第53卷)第4期 39 猪MAVS基因原核表达载体的 构建及其多克隆抗体的制备 赵倩楠 ,应 雪 ,李晓泉 ,张珂 ,李晓宁 ,梁晶晶 ,罗廷荣 (1.广西大学动物科学技术学院动物传染病研究室,广西南宁530004; 2.广西大学亚热带农业生物资源保护利用国家重点实验室,广西南宁530004) 摘要:通过RT—PCR从PK一15细胞系中扩增克隆MAVS(mitochondrial antivirla signaling protein)基因,构建原核表达载体 pET—MAVS220,转化感受态细胞Rosetta(DE3),利用IPTG诱导表达,重组MAVS经纯化后免疫4周龄昆明系小鼠制备抗线 粒体抗病病毒信号蛋白(MAVS)多克隆抗体。诱导表达的最佳条件为IPTG 0.05 mmol/L,37 oC诱导6 h,重组MAVS以可溶 性蛋白和包涵体两种形式表达。应用该重组蛋白免疫小鼠获得的抗MAVS多克隆抗体与纯化的重组MAVS蛋白反应效价 可达1:16000;该抗体与Poly(I:c)刺激PK.15细胞产生的MAVS及与转染了重组MAVS基因真核表达载体pcDNA3.0-MA— VS的BHK一21细胞表达的MAVS蛋白发生特异性反应,效价可达1:1 000,特异性良好。 关键词:猪MAVS;原核表达;多克隆抗体 中图分类号:¥858.28 文献标志码:A 文章编号:0529—6005(2017)04—0039—03 Antigenic speciicitfy ofswine MAVS by prokaryotic expression and its preparation of polyclonal antibody ZHAO Qian—nan ,YING Xue ,LI Xiao.quan ,ZHANG Ke , LI Xiao.ning ,LIANG Jing-jing ,-,LUO Ting.rong (1.Laboratory of Animal Infectious Diseases,College of Animal Science and Technology,Guangxi University, Nanning 530004,China;2.State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro—bioresources, Guangxi University,Nanning 530004,China) Abstract:The MAVS gene was ampliied ffrom PK.15 cells by RT.PCR and was then subeloned into the prokaryotie expression vector to construct pET-MAVS220.The pET-MAVS220 was transfected into an E.col Rosetta(DE3 to express the recombinant MA. VS via I G induction.The recombinant MAVS was puriifed and used to immunize the four week Kunming mice to prepare anti.MA. VS polyclonal antibody.The constructed recombinant vector pET—MAVS22O was transformed into E col Rosetta(DE3)cells and the MAVS was expressed by induction of 0.05 mM Ip,rG at 37 oC for 6 h.The recombinant MAVS was identified in two forms of soluble protein and/or inclusion body.The puriifed MAVS was used to immunize the four—week Kunming mice to prepare a polyelonal anti. body.The reactivity of the anti.MAVS polyclonal antibody with prokaryotic expressed MAVS was identiifed to reach a high dilution of l:16000,and reach a dilution of l:1000 with MAVS expressed in eukaryotie PK.15 cells by poly(I:C)and in BHK-21 cells transfected th the eukaryotic vector peDNA3.0一MAVS.The anti-swine MAVS polyclonal antibody showed a hish reactivity and speeiifcity. Key words:Swine MAVS;Prokaryotic expression:Polyclonal antibody Corresponding author:LU0 Ting.rong 固有免疫是机体抵抗外来病毒等微生物入侵的 第一道防线。线粒体抗病病毒信号蛋白(mitochon. al antiviral signaling protein,MAVS)是RLR(RIG.I. 因子的激活 ,从而诱导机体抗病病毒免疫反应 J。 NLR家族的NLRX1(又叫NOD9)定位于线粒体外膜, 能与MAVS相互作用,抑制MAVS介导的抗病病毒免 疫反应 。EYA4(eyes absent 4)与MAVS结合并对 MAVS介导的IFN.B的表达至关重要 J。SARS—CoV 1ike receptor)信号通路中关键的接头蛋白…。在病 毒感染过程中,胞内受体RLR识别病毒dsRNA,经 MAVS传递引起下游NF-KB和IRF-3等一系列细胞 收稿日期:2015-10-21 基金项目:广西自然科学基金重点项目(2ol2GxNsFDA053009);国 家自然科学基金项目(31460653) 的ORF3b和ORF6两个蛋白定位于线粒体,可以与 RIG-1或者MAVS结合从而抑制IFN的产生 。 HCV通过具有Ser.蛋白酶体活性的NS3/4切割MA. Vs第508位半胱氨酸,造成MAVS不能正确定位在 线粒体外膜上,不能诱导产生I型干扰素,成为HCV 逃避宿主免疫机制的策略之一 。 目前,养猪业是我国重要的支柱产业之一,但 作者简介:赵倩楠(1989一),女,硕士,研究方向为动物传染病 防治与分子病毒学,E.mail:524656052@qq.corn 通讯作者:罗廷荣,E—mail:129478375@qq.corn 40 中国静医杂志2017年(第53卷)第4期 Chinese Joumal of Veterinary Medicine 常受到猪瘟病毒、猪呼吸与繁殖障碍病毒、口蹄疫 病毒等的侵害,造成巨大的经济损失。为了进一步 研究猪体内MAVS在病毒感染过程中的免疫应答 作用,需要应用抗猪MAVS抗体,而该抗体正是目 前全世界的生物制品市场中所缺乏的。本试验通 特异性抗体。四免后第7天采血,收集血清。 1.6 多克隆抗体与猪MAVS特异性鉴定 培养 BHK-21细胞至融合状态时参照脂质体2 000转染 试剂盒说明书转染pcDNA3.0-MAVS真核表达载 体,转染后24 h收集细胞总蛋白进行Western—Blot。 培养PK一15细胞至融合状态时加入5O g Poly(I:C) 刺激细胞,24 h后收集细胞总蛋白进行Western—Blot。 2结果 过构建猪MAVS基因原核表达载体,表达纯化出重 组MAVS蛋白,免疫小鼠从而制备获得特异性高的 抗猪MAVS多克隆抗体,为进一步研究猪MAVS与 猪病毒性疾病之问的相互作用机制奠定良好基础。 1材料与方法 1.1 主要试验材料PK一15细胞系、BHK-21细胞 2.1 原核表达载体pET—MAVS220构建利用引物 F和R,对重组质粒pMDI8-T—MAVS进行PCR扩 增,构建获得pMD18一T.MAVS220重组质粒,将其双 酶切后连接pET-32 a(+),转化感受态细胞 TOP10,PCR鉴定结果为阳性(图1A),质粒双酶切 也得到预期目的条带(图1B),测序结果正确。 M 2 系、pET.32 a(+)质粒由广西大学亚热带农业生物 资源保护利用国家重点实验室保存提供;4周龄昆 明系小鼠,购自广西医科大学实验动物中心。 1.2引物设计与合成根据GenBank中发表的猪 MAVS基因序列(登录号:NM一001097429),对MA・ VS多肽的亲疏水性和线性表位等指标进行了分析, 选取MAVS基因序列1 018一l 677共660 bp作为原 核表达的目的基因,设计亚克隆引物F:5 一cggaat— tcagcatggtgccctctaaa-3 ;R:5 一cgctcgagatgatgatgatgatgat・ gccacggagccctagcctc一3 。 A S B 1.3构建原核表达载体pET—MAVS220 本实验 室前期经RT—PCR从PK一15细胞中扩增出全长MA— 图1猪MAVS原核表达载体的鉴定 A:鼋组质粒pET—MAVS220转化TOP10茼液PCR鉴定; Vs基因,克隆至pMD18-T载体并构建了其真核表 达载体pcDNA3.0一MAVS(添加了c.Myc标签)。用 分别带有酶切位点EcoR I与Xho I的引物F和R对 重组质粒pMDI8-T—MAVS进行PCR扩增,连接 M:Marker DL-2 000;l:露组质粒pET—MAVS220转化TOP1 0 菌液PCR扩增产物;B:霞组质粒pET—MAVS220酶切鉴定; M:Marker DL-5 ooo;2:藿组质粒pET—MAVS 220酶切产物 2.2重组菌诱导及其表达形式的鉴定取未诱导 pMDI8.T载体,获得重组质粒pMD18-T—MAVS220, 将其双酶切后亚克隆至原核表达载体pET一32 a (+),PCR鉴定和酶切鉴定后菌液送测。 及诱导的重组菌菌液各1 mL离心,菌体处理后用于 SDS—PAGE电泳,结果表明,重组载体表达出约43 kD的融合蛋白,且IPTG终浓度为0.05 mmol/L时 诱导表达效果较好(图2)。诱导的重组菌超声波破 碎后分别收集上清和沉淀进行SDS—PAGE电泳,结 果表明,37 oC、IPTG 0.05 mmol/L时,获得的重组蛋 1.4重组蛋白的表达及纯化将pET—MAVS220转 化至Rosetta(DE3)感受态细胞中,37 o【=200 r/min 培养至菌液光密度值(OD6oo)达0.6,加入IFI'G至 终浓度分别为0.05 retool/L和0.50 mmol/L,37℃ 白以可溶性蛋白和包涵体两种形式表达,且可溶性 蛋白稍多于包涵体,而IPTG终浓度为0.5 mmolfL 诱导6 h。取诱导表达产物进行SDS.PAGE电泳分 析,以确定目的蛋白原核表达的最佳条件。超声波 时重组蛋白仅以包涵体形式表达(图2)。 2.3重组蛋白的纯化与鉴定 将Ni—NTA亲和层 析纯化过程中收集的上清、穿透液、2次洗涤液、5次 蛋白洗脱液进行SDS—PAGE电泳,结果表明,目的蛋 白与Ni.NTA亲和层析柱结合良好;含70 mmoL/L咪 唑的wash buffer可洗涤部分杂蛋白,达到洗涤目的; 破碎法裂解菌体,离心后分别收集上清与菌体沉淀 进行SDS—PAGE电泳分析,鉴定重组蛋白的表达形 式。然后用Ni—NTA亲和层析柱纯化可溶性蛋白。 1.5猪MAVS多克隆抗体制备纯化蛋白透析后 与弗氏佐剂混合乳化免疫4周龄昆明系小鼠,采用 第l、7、2l、35天背部皮下多点注射的方式进行免 含250 mmol/L咪唑的Elution Buffer可以洗脱全部 目的蛋白(图3A)。Western—Blot鉴定透析后洗脱蛋 白的His标签(图3B),说明成功获得MAVS重组 蛋白 疫,每只小鼠蛋白免疫量约500 txg。三免后第7天 随机选一只小鼠收集少量血清,Western—Blot检测多 克隆抗体与重组蛋白的反应性,鉴定小鼠是否产生 Chinese Journal of Veterinary Medicine 中国兽医杂志2017年(第53卷)第4期4I M l 2 3 M 4 5 6 7 8 9 M 1 M 2 M 3 M 4 66 45 MAVS重 35 组蛋白 图2 SDS—PAGE分析重组茵 pET-MAVS220表达的MAVS M:蛋n分子量标准;1:未诱导蘑组菌;2/4和3/7:分圳为 0.05 mmol/L、0.5 ram(d/LIPTG 37℃诱导重组菌6 h后的全蔺; 5和8:分别为0.05 mmol/L、0.5 mmol/L IPTG诱导重组蔺6 h 后裂解茼休得到的I 清;6和9:分别为0.05 mmol/L、0.5 mmol/I IPTG诱导蕊纰蒲6 h后裂解菌体得到的沉淀 !、I I 2 3 4 5 6 7 9 图4 Western-Blot检测MAVS多克隆 抗体与MAVS重组蛋白的反应性 M:蛋白分子 标准;1~4:分圳为I:2 000、 1:4000、l:8 000和1:16000稀释抗体 M l(D 66。。。。。。。—— 一 — .. L ~董 组蚩臼 。 一3S—— ■l一 ■睡 ●l ■●一一 —■|B . I、I lII kD S一  actin I、I. 。 重 图5 Western-Blot检测MAVS多克隆 抗体与真核细胞表达MAVS蛋白的特异性 A:Western—Blot检测MAVS多克隆抗体 j BHK一21细胞表达外源 MAVS蛋 的特异性;B:Western.Blot愉{!l!II MAVS多踅降抗体 j 组蚩臼 3S B PK一15细胞表达MAVS蛋白的特肄性 M:蛋n分子培标准; Ⅲ 1:术转染的BHK-2l细胞蛋白;2:转染peDNA3.0-MAVS的 图3纯化MAVS重组蛋白的SDS-PAGE分析 A:纯化MAVS重组蛋rI的SDS—t’AGE分析 B:Western.Blot鉴定纯化的MAVS重组蛋白 M:蛋Ft分子皱标准;1:重组菌裂解后上清中的MAVS蛋n; 2:穿透液;3、4:70 retool/L咪唑洗涤液;5—9:250 reotol/L咪I雌洗 脱液M收的MAVS蛋自;10:纯化后的MAVS重组蛋Fj BHK-21细胞蛋白;3:Poly(I:C)处理的PK—l5细胞 4:未处 的PK 15细胞蛋白 : 3讨论 猪MAVS基因ORF编码一个由524个氨基酸 构成的跨膜蛋白,其N端含有一个CARD结构域。 2.4猪MAVS多克隆抗体与重组蛋白的反应性 RIG—I和MDA5识别人侵病毒的RNA后,通过 CARD结构域与接头蛋白MAVS直接相互作用,将 将小鼠三免血清按不同比例稀释与MAVS重组蛋白 反应进行Western—Blot,结果表明,MAVS多克隆抗体 与MAVS重组蛋白的反应性很好,可达1:16 000稀释 (图4)。 信号传递到下游。由此可见MAVS在RLR信号。 通路中的作用至关重要。本研究对猪MAVS基因 编码蛋白的抗原指数和亲水性以及线性表位等指 标进行了分析,同时考虑到原核表达系统中长片段 外源基因的插入可能导致目的蛋白不表达或表达 量低,故选取猪MAVS基因序列l 018~1 677共660 2.5 多克隆抗体与真核细胞表达蛋白MAVS的特 异性收集转染pcDNA3.0一MAVS真核表达载体的 BHK-21细胞蛋白和Poly(I:c)处理的PK一15细胞蛋 白进行Western—Blot,成功检测到BHK-21细胞表达的 bp作为目的基因。片段与表达载体上的6 X His.tag 融合,表达出一个约43 kD的硫氧还原融合蛋白,从 而提高可溶性蛋白的产量,同时利于Ni—NTA亲和层 析纯化蛋白。 MAVS蛋白(图5A)和PK一15细胞表达的MAVS蛋白 (图5B),多克隆抗体效价可达1:l 000,表明制备的 抗猪MAVS多克隆抗体特异性良好。 42 中国兽医杂志2017年(第53卷)第4期 Chinese Journal of Veterinary Medicine 鸡痛风的组织病理学观察 周 伟,谭云,王小波 (扬州大学兽医学院江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心,江苏扬州225009) 摘要:对江苏某蛋鸡养殖场发生内脏型痛风的病鸡进行病理学观察,结果显示,患鸡内脏器官表面沉着了大量白色石 灰状尿酸盐,肾脏、肝脏和脾脏切面上可见密布的白色结节;内脏器官的组织切片内可见痛风结节,但以肾脏病理变化较重; 此外,在不同组织的大血管壁周围可见大量尿酸盐沉积,暗示尿酸盐沉积可影响机体的血液循环,促进病鸡的发病死亡。 关键词:蛋鸡;痛风;尿酸盐 中图分类号:¥831.7 文献标志码:A 文章编号:0529—6005(2017)04—0042—02 家禽痛风主要是由家禽的肾脏受损而造成尿 酸或尿酸盐沉积引起的,可影响家禽的正常生长和 蛋白及嘌呤类饲料含量过高、维生素A缺乏等是弓 起痛风的最主要原因。 1材料与方法 ] ] 发育,造成产蛋率下降,给养殖户带来巨大的经济 损失。家禽痛风广泛分布于世界各地的养禽场,主 要常见于鸡、水禽、火鸡等,无季节性,以群发为主, 尤其是肉仔鸡和笼养鸡多发,母鸡比公鸡多发。痛 风病因极其复杂,Guo等报道,引起鸡痛风的原因高 1.1病料2015年11月江苏省东台市安丰镇养 殖户共饲养杂种蛋鸡4 000只,8月龄,12~16日龄 使用过IBD苗6倍量饮水,分别在30日龄和90日 龄使用过H5+H9苗。饲料配方:玉米31.5 、豆 饼7.5 kg、鱼粉2.5 kg、贝壳粉4 kg、酵母粉预混料 2.25 kg。病程3个月,曾经使用过中药治疗,但效 果不理想。共送检6只病鸡。 达20多种,特别是营养因素,日粮中钙含量过高、核 收稿日期:2016-05—19 基金项目:江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD);江 苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015B158) 作者简介:周伟(1996一),男,本科生,就读于预防兽医专业, E-mail:447717497@qq.tom 1.2样品采集和固定对送检的病鸡进行临床症 状观察,剖检濒死病鸡,观察并记录剖检病变。采 集病鸡的心脏、肝脏、肾脏、脾脏和十二指肠,置于 ‘ ~ e 、、 ‘ 、、 通讯作者:王小波,E—mail:wangxb@yzu.edu.en ^ 一、 、 p‘ 。’ p~ 、 、' 、 猪MAVS与人MAVS的氨基酸同源性很低,只有 Yoneyama M,Kikuehi M,Natsukawa T,et a1.The RNA heliease 48.8%,而生物市场上又缺乏商品化的抗猪MAVS抗 体。本研究成功对猪MAVS基因进行了克隆和原核 表达,并制备出具有较高特异性的小鼠抗猪MAVS多 RIG.I has an essential funetion in double.stranded RNA.induced innate antiviral responses[J].Nat Immunol,2004,5(7):730—737. Moore C B,Bergstralh D T,Duncan J A,et a1.NLRX1 is a regula- tot of mitoehondrial antiviral immunity[J].Nature,2008,451 (7178):573-577. Okabe Y,Sane T,Nagata S.Regulation of the innate immune re— 克隆抗体,该抗体与大肠杆菌表达的重组MAVS蛋白 反应效价可达1:16 000,与真核细胞PK-15和BHK一 21表达的MAVS蛋白反应效价可达1:1 000,为进一 sponse by threonine—phosphatase of Eyes absent[J].Nature,2009, 460(7254):520-524. Jessiea J Chiang,Meredith E Davis,Michaela U Gack.Regulation 步研究猪MAVS与猪病毒性疾病之间的相互作用机 制奠定了基础。 参考文献: [1]Thompson A J,Loearnini S A.Toll-like reeeptm ̄,RIG-I—like RNA helicases and the antiviral innate immune response[J].Immunol Cell Biol,2007,85(6):435—445. of RIG—I—like receptor signaling by host and viral proteins[J]. Cytokine&Growth Factor Reviews,2014,25:491—505. Welsch C,Haselow K,Gouttenoire J,et a1.Hepatitis C virus vail— ants resistant to maerocyelie NS3-4A inhibitors subve ̄IFN・B-in duetion by eficifent MAVS cleavage[J].J Hepatol,2015,62(4): 779-784。 [2]杨星星,王凯,陈晓娟,等.线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)在 宿主天然免疫信号通路中的调节作用[J].生物化学与生物物 理进展,2013,05:397-405. Meylan E,Curran J,Hofmann K,et a1.Cardif is an adaptor protein in the RIG-I antiviral pathway and is targeted by hepatitis C virus [J].Nature,2005,437(7062):1 167—1 172. 

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