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本研究的目标为鸭瘟病毒UL15基因及其编码蛋白,根据报道表明它是病毒的必需基因,影响着病毒基因组的剪切和组装。UL15基因所表达的蛋白在鸭瘟病毒感染的真核宿主中是不存在的也没有与其类似的蛋白,这说明如果针对这个基因进行干扰从而破坏鸭瘟病毒生长的情况下是不会对宿主产生影响,从而减少损失。因此研究鸭瘟病毒UL15蛋白的相关性质及其确切功能对于从分子水平上阐明鸭瘟病毒的生长机制及对研制有效的抗鸭瘟病毒药物等具有重大意义。 1.鸭瘟病毒UL15基因及其编码蛋白生物信息学分析。以鸭瘟病毒CHv株的cDNA为模板,对UL15基因进行扩增,从而获得了完整的UL15基因序列,其大小为2220bp。对UL15基因序列进行翻译后获得的氨基酸序列为739aa。将鸭瘟病毒的UL15蛋白的氨基酸序列与另外23株疱疹病毒的UL15蛋白的氨基酸序列进行系统进化树分析,结果显示鸭瘟病毒UL15基因与MeHV-1的UL15基因亲缘关系最近。再对UL15蛋白进行了信号肽、疏水性、跨膜区、亚细胞定位及其二级结构和三级结构进行分析,结果显示UL15蛋白不具有信号肽,表现为亲水性,不具有跨膜区,在细胞内的定位主要分布于内质网中,通过二级结构及三级结构推测UL15蛋白可能具有核酸酶的功能。 2.鸭瘟病毒UL15基因转录时相分析。通过相对荧光定量PCR方法对UL15基因的转录时相进行分析。首先对UL15基因和β-actin基因进行标准曲线的制作,通过标准曲线的制作,可以看到UL15基因与β-actin基因的扩增效率相近,可以进行相对定量的检测。通过对UL15基因的转录时相进行检测并分析发现,在24h和36h时UL15基因都没有被明显的检测到,直到感染鸭瘟病毒的48h后才明显的检测到UL15基因的转录,之后UL15基因的转录量逐渐上升,到84h时到达转录高峰,之后开始下降,通过这一结果可以判断鸭瘟病毒UL15基因属于晚期基因。 3.鸭瘟病毒UL15基因exonⅠ序列的克隆、表达及抗体制备。以鸭瘟病毒CHv株的DNA为模板对UL15基因的exonⅠ部分进行扩增,并构建了pPAL7-UL15exonⅠ原核表达质粒。将这一原核表达质粒转化到Rosetta表达菌后,对UL15exonⅠ蛋白进行原核表达,发现UL15 exonⅠ蛋白是以包涵体的形式进行表达。随之对UL15exonⅠ蛋白的表达条件进行优化,结果显示,UL15exonⅠ蛋白在表达条件为37℃,IPTG浓度为0.2mM/L的情况下诱导表达4h时,其表达量为最高。为了验证所表达的蛋白是否是所要表达的蛋白,用免疫印迹的方法对UL15exonⅠ蛋白进行检测。通过结果判断所表达的蛋白是正确的,可以用于下一步实验。之后制备了鼠抗UL15exonⅠ蛋白多克隆抗体并通过琼脂扩散实验对其效价进行检测,经测定其效价为1∶8。 4.鸭瘟病毒UL15蛋白细胞内定位分析。利用鼠抗UL15 exonⅠ多克隆抗体对UL15蛋白的定位进行检测。在感染鸭瘟病毒后12h的鸭胚成纤维细胞中UL15蛋白呈点状分布于细胞质。在感染24h后,发现其进入到了细胞内,在感染48h后UL15蛋白仍然分布于细胞核内。这说明UL15蛋白是在细胞核内发挥功能的。之后构建了pEGFP-UL15真核表达质粒将其瞬时转染后观察结果,发现UL15蛋白只分布于细胞质内而没有进入细胞核。将这一结果与UL15蛋白的亚细胞定位结果相结合后进行分析,说明UL15蛋白在缺乏其它病毒蛋白的情况下,不能够独自进入细胞核,它入核的原因有可能是在其它病毒蛋白的携带下进入的细胞核。 5.鸭瘟病毒UL15蛋白与UL28蛋白及UL33蛋白之间关系分析。为了研究鸭瘟病毒UL15蛋白与UL28蛋白之间的关系,采用免疫荧光双标记的方法对其进行分析。通过结果发现在感染鸭瘟病毒48h的鸭胚成纤维细胞中UL15蛋白与UL28蛋白均定位在细胞核内,将代表UL15蛋白的红色荧光图片与代表UL28蛋白绿色荧光图片进行叠加后,出现了橙色的荧光,这说明了UL15蛋白与UL28蛋白在细胞内有共定位现象,根据此结果可以推测UL15蛋白与UL28蛋白在功能上可能有某种联系。另外对UL15蛋白与UL33蛋白之间的关系进行分析。将本章构建的UL33真核表达质粒pDsRed-UL33与第五章所构建的pEGFP-UL15真核表达质粒进行共转染,通过结果发现UL15蛋白在UL33蛋白存在的情况下没有进入细胞核,二者均分布在了细胞质内,说明UL33蛋白不是UL15蛋白进入细胞核的原因。然而根据这一结果可以看到UL15蛋白和UL33蛋白尽管都没有进入细胞核,但是二者在细胞质内的分布是相同的,所以推测二者间有可能具有相互作用。之后用分子荧光互补实验检测二者之间是否具有相互作用。通过构建pBiFC-vc155-UL15和pBiFC-vn173-UL33这两个真核表达质粒并进行共转染后发现有绿色荧光出现,这说明了鸭瘟病毒的UL15蛋白与UL33蛋白之间具有相互作用。 6.RNA干扰检测UL15蛋白对鸭瘟病毒的影响。构建了四个靶向UL15基因的干扰质粒分别是pGPU6-shRNA-599、pGPU6-shRNA-868、pGPU6-shRNA-1181和pGPU6-shRNA-1210。首先对这几个质粒的转染效率进行了检测,结果发现这些质粒的转染效率基本上可以达到80%左右。之后通过相对荧光定量PCR的方法对这几个干扰质粒进行筛选,以期筛选到有效的干扰质粒,通过结果可以看到干扰质粒shRNA-1210对UL15基因的干扰效果最好。通过shRNA-1210靶向干扰UL15基因检测了在UL15基因受到抑制时对病毒产生的影响,结果显示,靶向UL15基因的干扰可以减少病毒噬斑的产生,并对病毒的生长复制有着明显的影响。 7.鸭瘟病毒UL15基因的克隆、表达与鉴定。本章通过第二章所构建的UL15基因T克隆质粒pMD18-T-UL15将鸭瘟病毒UL15基因亚克隆到原核表达载体pGEX-4T-1中,构建了UL15基因的原核表达质粒pGEX-UL15并转入大肠杆菌Rosetta菌中进行表达。发现UL15蛋白是以包涵体的形式进行的表达。之后对UL15蛋白的表达条件进行优化,结果显示在表达条件为37℃,并且加入0.4mM/L的IPTG后进行过夜诱导表达所获得的UL15蛋白最多。最后对所表达的UL15蛋白用免疫印迹进行验证,确定获得了正确表达的UL15蛋白。