【摘 要】
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免疫原基因的密码子优化是提高DNA疫苗免疫保护效果的有效策略之一,编码氨基酸密码子的摇摆性导致不同物种的细胞在蛋白翻译过程中具有密码子使用的偏嗜性.哺乳动物细胞在蛋白翻译过程中与病毒蛋白氨基酸密码子使用频率存在着明显差异,因此,为了提高表达含有PRRSV GP5蛋白基因DNA疫苗的免疫效应,本研究通过人工合成的方法将GP5蛋白基因的密码子改造为猪体嗜好的密码子,并将其作为免疫原基因,连同野生型GP
【机 构】
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中国农科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室,黑龙江哈尔滨,150001;中国农业大学,农业部预防兽医学重点实验室,北京,100094
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免疫原基因的密码子优化是提高DNA疫苗免疫保护效果的有效策略之一,编码氨基酸密码子的摇摆性导致不同物种的细胞在蛋白翻译过程中具有密码子使用的偏嗜性.哺乳动物细胞在蛋白翻译过程中与病毒蛋白氨基酸密码子使用频率存在着明显差异,因此,为了提高表达含有PRRSV GP5蛋白基因DNA疫苗的免疫效应,本研究通过人工合成的方法将GP5蛋白基因的密码子改造为猪体嗜好的密码子,并将其作为免疫原基因,连同野生型GP5蛋白基因,分别插入带有CMV启动子的表达载体pIRES中,构建重组质粒pIRESoptiGP5和pIRESGP5.将这两种质粒分别转染293T细胞,转染后48h,采用间接免疫荧光技术检测GP5蛋白基因的体外表达情况,结果显示重组质粒pIRESoptiGP5的荧光细胞数目明显多于pIRESGP5.这表明密码子优化的GP5蛋白基因表达水平显著高于野生型基因的表达.为了评价DNA免疫质粒pIRESoptiGP5的免疫效果,选取30只6～8周龄雌性BALB/c小鼠,随机分为3组,每组10只,将pIRES、pIRESGP5、pIRESoptiGP5分别以100μg/只剂量,进行肌肉多点注射,共免疫3次,每次间隔2周,分别采用间接免疫荧光技术、流式细胞技术、脾淋巴细胞特异性增殖试验等方法检测其体液免疫和细胞免疫水平.结果显示:DNA免疫质粒pIRESoptiGP5在二免后即可检测到荧光抗体,而pIRESGP5在三免后才能检测到;同时我们发现用pIRESoptiGP5质粒免疫小鼠的CD4+、CD8+T淋巴细胞百分数在免疫后2周均高于pIRESGP5免疫小鼠(前者CD4+、CD8+T淋巴细胞平均百分数分别为66.2％和18.1％,而后者分别为58.8％和16.8％),而且这两个DNA免疫质粒试验组均高于pIRES免疫的对照组(对照组CD4+、CD8+T淋巴细胞平均百分数分别为55％和15％);另外脾淋巴细胞特异性增殖试验结果显示pIRESoptiGP5免疫鼠的脾细胞对灭活的PRRSV有明显的反应性,其特异性刺激指数SI为2.4,而pIRESGP5免疫鼠刺激指数SI为1.6.我们推测经过密码子优化的GP5蛋白基因其蛋白在小鼠体内得到了较高水平的表达,并诱导了较强的免疫应答,这为进一步研究和设计有效的PRRSV DNA疫苗提供了新的思路.
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