猪丁型冠状病毒的全长cDNA克隆及S蛋白抗体的制备

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猪丁型冠状病毒(Porcine Deltacoronavirus,PDCoV)是有囊膜的单股正链RNA病毒,属于套式病毒目冠状病毒科的δ冠状病毒的成员。PDCoV主要引起各个年龄阶段的猪腹泻和仔猪死亡,其临床症状与猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)感染相似,但是比 PEDV 轻微。PDCoV 自 2012年首次于中国香港发现后,陆续在美国、加拿大、中国、韩国、泰国、缅甸、日本等国被报道。2012年以来,我国多个地区的猪场内均检出该病毒,表示该病毒在我国流行。本研究首先对2016年-2018年我国18个省份猪场的腹泻病料进行了 PDCoV和PEDV的核酸检测。检测结果显示,在被检测的719份消化道病料中,有94份被检出PDCoV,阳性率为13.07%;有264份被检出PEDV,阳性率为36.72%;有29份被同时检测出PDCoV和PEDV,PDCoV和PEDV共感染率为4.73%。本研究以细菌人工染色体(bacterial artificial chromosomes,BACs)为骨架构建了 PDCoV全长载体。使用在线软件NEBcutter对本实验室保存的PDCoV-CH-HA3-2017毒株基因组全长cDNA序列、巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)启动子序列、丁型肝炎病毒(hepatitis D virus,HDV)核酶序列及牛生长激素(bovine growth hormone,BGH)序列进行分析。在对PDCoV可能存在的16028个酶切位点进行分析后,选择BamHI、BsiWI、BspDI、AvrⅡ、HindⅢ 5个酶切位点进行PDCoV全长cDNA克隆。首先通过同源重组方式,去除了pBeloBAC11载体MCS区的XbaI、SalI、PstI、SphI等5个酶切位点,再向BamHI和HindⅢ之间插入BsiWI、BspDI、AvrⅡ等3个酶切位点,完成pBeloBAC11载体的改造。随后,将CMV-PDCoV-poly(A)-HDV-BGH设计分成A、B、C、D、E 5个部分,利用同源重组方式将这5个部分按照E、D、A、B、C的顺序依次插入pBeloBAC11载体中。在插入片段E的过程中,以沉默突变的方式使用引物将23976位的胸腺嘧啶核苷转变为胞嘧啶核苷,实现拯救标记的引入,实现了PDCoV病毒的全长cDNA克隆。本研究使用生物信息学软件DNASTAR对PDCoV-CH-HA3-2017的S基因序列进行分析,根据软件预测可能存在的抗原表位,最终选择S中段第766位至1173位碱基编码的抗原表位,命名为PDCoV-S-ep。通过PCR扩增得到PDCoV-S-ep 基因,构建原核表达质粒 pET-28a-PDCoV-S-ep。在 16℃,1mM 的IPTG诱导下,成功表达出his-PDCoV-S-ep。使用Ni+亲和层析法,纯化出目的蛋白后,使用该蛋白免疫BALB/c小鼠,制备了 PDCoV-S-ep的抗体。本研究调查了 PDCoV和PEDV在我国的流行情况,为PDCoV和PEDV在我国的防控提供了数据支持。构建的PDCoV全长cDNA克隆,为该病毒的反向遗传系统的构建奠定了基础;制备了 PDCoV S蛋白抗体,为S蛋白功能研究及病毒检测提供工具。
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