猪圆环病毒3型Cap蛋白的克隆表达及间接ELISA方法的初步建立和探究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyuange
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猪圆环病毒3型(Porcine Circovirus 3,PCV3)是近些年来新发现的传染病病原,该病毒对任何日龄的猪均易感,该病可导致皮炎肾病综合征、多系统炎症、繁殖障碍如流产,产死胎、弱胎、木乃伊胎。2016年,来自美国堪萨斯州立大学的Palinski等研究人员在患有皮炎肾病综合征和繁殖障碍的猪场首次发现该病毒。PCV3基因组全长2000 bp,主要包括三个开放性阅读框:ORF1、ORF2和ORF3,ORF1全长891 bp,编码297个氨基酸,为病毒的复制酶蛋白(Rep),与病毒的复制起始有关,ORF2全长645 bp,编码214个氨基酸,为病毒的结构蛋白(Capsid),是该病毒的主要抗原,ORF3编码231个氨基酸,功能未知。我国从2017年开始陆续在多个省市发生繁殖障碍,肺炎、皮炎等临床症状的病猪中检测到了PCV3,该病毒在我国分布广泛,然而目前对该病毒抗体血清学检测方法的报道很少,且没有标准化。本研究旨在建立一种敏感性高、特异性强、简单且方便使用的ELISA方法,能够为流行病学调查、抗体水平检测提供科学有效的手段,能为未来检测方法标准化提供参考,对PCV3防控具有重要意义。本研究根据Gen Bank公布的PCV3 Cap基因序列(MF318451.1)设计了特异性引物,利用来自广东某猪场送检的阳性病料,进行扩增、测序,获取了一条Cap基因序列,命名为GDPCV3-Cap,与Gen Bank已经上传的国内外15条PCV3 Cap基因序列比较,同源性在98.1%~99.5%之间,其中与广东株MH491030.1序列同源性最高,为99.5%;遗传进化分析表明与广东株MH491030.1在同一进化分支上,遗传进化关系最近;氨基酸位点分析结果显示本实验所获取的序列只在24点位、27点位发生了突变,不同地区毒株间氨基酸序列差异很小。本研究利用获取的Cap基因,截去信号肽序列,经密码子优化和全基因合成后连接至p ET-30a载体,成功构建p ET-30a-PCV3Cap原核表达载体。将表达载体转化至BL21(DE3)感受态细胞中,用终浓度为0.1 mmol/L的IPTG 15℃诱导表达16 h,SDS-PAGE检测显示表达蛋白分子量在23 k Da左右,与预期相符。使用Ni-IDA琼脂糖凝胶纯化蛋白,SDS-PAGE检测显示条带单一,纯度在90%以上,浓度为0.356mg/m L,Western-blot结果表明纯化的蛋白抗原性良好。利用成功表达并纯化的PCV3 Cap蛋白作为包被抗原,通过各步骤条件的选择和优化,建立了PCV3血清抗体间接ELISA检测方法,最终确定的条件为:抗原包被浓度为1μg/m L,包被条件为37℃作用2 h后4℃包被过夜;封闭液选择5%脱脂奶粉,封闭条件为37℃作用2 h后4℃过夜;血清(一抗)稀释度为50倍稀释,血清孵育条件为37℃作用90 min;二抗稀释度为10000倍,孵育条件为37℃作用60 min;显色条件为室温避光显色15 min。经鉴定,本实验建立的ELISA检测方法与PCV2、PRV、PRRSV、CSFV、PEDV、PPV这些常见病原阳性血清无交叉反应,特异性强;重复性试验表明,批内变异系数在1%~5.8%之间,批间变异系数在3.3%~8.4%之间,重复性良好;敏感性试验表明在血清稀释至6400倍时依然可以检出阳性。用本研究建立的ELISA方法检测2018年到2019年,来自多个省份不同猪场的血清共834份,结果显示PCV3抗体阳性血清共检出521份,总体阳性率62.47%。
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