猪博卡病毒2型GZJS2018株基因分析及其VP2蛋白的原核表达研究

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猪博卡病毒(Porcine Bocavirus,PBoV)系细小病毒科、细小病毒亚科、博卡病毒属成员之一。博卡病毒早在20世纪60年代初就已被发现,但猪博卡病毒2009年在瑞典患断奶多系统衰竭综合症的仔猪中才被检测出来,目前关于猪博卡病毒的研究报道相对较少。猪博卡病毒主要引起猪群的腹泻、呼吸系统疾病和断奶仔猪多系统衰竭综合症。近年来,猪博卡病毒虽在全基因序列扩增、检测方法、流行病学调查等方面取得了一定的研究进展,但它在细胞分离培养、基因分型、致病机理等方面的研究都尚不够透彻;并且,对于猪博卡病毒基因组两端发夹结构的研究目前亦尚无新的进展,所以猪博卡病毒的研究在诸多方面都还存在欠缺。近几年国内诸省陆续报道了有关猪博卡病毒基因组序列的相关研究,但尚未见贵州省猪博卡病毒及其基因组的研究报道。本研究对贵州省猪博卡病毒GZJS2018株的基因组序列进行了测定,利用相关软件对其生物学信息进行了解析,并对猪博卡病毒GZJS2018株VP2部分基因进行了原核表达研究,为PBoV血清学检测方法和疫苗研制等方面奠定基础。1猪博卡病毒2型GZJS2018株基因分析为获得猪博卡病毒2型(Porcine Bocavirus 2,PBoV2)基因组序列,本试验通过比较GenBanK收录的猪博卡病毒全基因序列,并结合其各基因特点设计了4对特异性引物,以经过筛查为猪博卡病毒2型阳性的粪便样本提取核酸后,应用PCR方法扩增获得该病毒相互重叠的不同基因组片段,分别克隆测序后,进行拼接获得了全长为5134bp的全基因序列(PBoV GZJS2018)。该基因组具有3个开放阅读框ORF1、ORF2、ORF3,分别编码NS1、VP1/VP2、NP1共四种病毒蛋白。应用DNAstar软件对其核苷酸同源性分析发现PBoV GZJS2018株与PBoV G2基因群的相似性最高,在91.1%~93.4%之间,其中PBoV GZJS2018株与PBoV 2型ZJD毒株(登录号:HM053694.2)的核苷酸同源性最高为93.4%。遗传进化分析系统结果显示PBoV GZJS2018株与PBoV G2基因群在同一大分支,且与PBoV 2型ZJD毒株(登录号:HM053694.2)在同一小分支,亲缘关系最近。PBoV GZJS2018株NS1、VP1、VP2、NP1四种病毒蛋白的可溶性、跨膜结构、二级结构和VP2蛋白的抗原表位预测分析结果显示PBoV GZJS2018四个蛋白均为可溶性蛋白,且都不存在跨膜结构和信号肽,二级结构均以无规则卷曲为主,VP2蛋白存在多个B细胞抗原表位。2猪博卡病毒2型GZJS2018株VP2*基因的原核表达研究本试验在前期探讨VP2全基因表达失败的基础上,通过对VP2基因B细胞抗原表位的分析,从VP2全基因中选择了首端1~744bp抗原表位较为集中的一段VP2基因(VP2*)进行原核表达研究。试验应用特异性引物针对VP2*基因进行扩增并克隆至pCIone 007 Versatile Simple Vector上,而后亚克隆至原核表达载体pET-32a(+)后,对构建的pET-32a-VP2*质粒进行系列鉴定,转入DE3(BL21)感受态细胞中进行诱导表达研究。结果显示本试验构建的pET-32a-VP2*原核表达质粒,最佳表达条件为37℃、1.0mmol/L IPTG诱导2 h;SDS-PAGE检测显示所获融合表达蛋白与预期大小相符,约为47 KDa;将该融合蛋白转印至PVDF膜后,以His标签单克隆抗体为一抗,以HRP的羊抗兔Ig G为二抗,进行Western-blotting检测,可见与预期大小相符的蓝色条带,表明PBoV GZJS2018株VP2*原核表达质粒构建成功。
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