【摘 要】
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奶牛乳房炎是奶牛场经济损失最严重和防控较难的疾病之一,该病发病隐秘不易发现,持续时间较长、难以防治。链球菌（Streptococcus）是引起该病的主要病原菌之一,且易产生耐药菌株。免疫预防是抵御Streptococcus感染的重要措施之一。GapC蛋白是Streptococcus的表面蛋白具有甘油醛-3-磷酸脱氢酶（Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase
【基金项目】
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教育厅重点项目（项目编号:XJEDU2018I009）；
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奶牛乳房炎是奶牛场经济损失最严重和防控较难的疾病之一,该病发病隐秘不易发现,持续时间较长、难以防治。链球菌（Streptococcus）是引起该病的主要病原菌之一,且易产生耐药菌株。免疫预防是抵御Streptococcus感染的重要措施之一。GapC蛋白是Streptococcus的表面蛋白具有甘油醛-3-磷酸脱氢酶（Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH）活性,有较好的免疫原性,可作为良好的候选抗原。目前Streptococcus引起的奶牛乳房炎还未有十分安全有效的疫苗,本研究已分离的到了3种奶牛乳房炎乳源链球菌（无乳链球菌、停乳链球菌、乳房链球菌）,表达了3种链球菌的GapC蛋白,评估3种GapC蛋白对免疫小鼠、兔及奶牛的免疫效果,同时对3种链球菌的GapC蛋白的B、T表位预测,并鉴定其优势表位,为今后续利用链球菌GapC蛋白功能防控奶牛乳房炎奠定基础。本研究对分离得到的3种新疆链球菌分离株WR-X16087-1、TR-X16087-2、RF5-1的GapC基因进行扩增并构建p ET-28a-WR-GapC-X16087-1、p ET-28a-TR-GapC-X16087-2、p ET-28a-RF-GapC-RF5-1原核表达重组质粒,诱导纯化得到分子量均为44 k Da大小的GapC蛋白,经WB检测WR-GapC、TR-GapC、RF-GapC蛋白具有良好的免疫原性。将纯化的3种链球菌GapC蛋白对小鼠免疫后,通过ELISA方法检测各免疫实验组的抗体水平、效价和抗体亚型。检测结果显示TR-GapC免疫组小鼠抗体水平及效价均高于其它未免疫对照组,抗体效价高达1∶8 100,蛋白免疫组的抗体亚型主要以Ig G1和Ig G2b亚型为主。以3种链球菌株分别进行攻击各实验组小鼠,通过体重变化、保护率、脏器荷菌含量及病理切片来评估各免疫组的免疫效果情况,结果显示实验小鼠中WR-GapC免疫组可达100%的保护率,高于其它实验组,且小鼠的脏器荷菌量结果显示免疫组均低于对照组;且体重记录结果显示WR-GapC免疫组小鼠体重回升情况较快;肝脏和脾脏病理学结果显示3种GapC蛋白免疫组可减轻对小鼠脏器的损伤。本研究还利用多种生物信息软件预测WR-GapC、TR-GapC、RF-GapC的B和T细胞表位,预测并得到WR-GapC-X16087-1蛋白的3个线性B细胞表位,2个Th和2个CTL细胞表位;TR-GapC-X16087-2蛋白的3个B细胞表位,2个Th和2个CTL细胞表位;RF-GapC-RF5-1蛋白的6个B细胞线性表位,3个B细胞构象表位,2个Th和2个CTL细胞抗原表位。将3种链球菌的GapC蛋白分别对实验兔和奶牛进行了免疫,经ELISA检测兔和奶牛的抗体效价可达1∶8 100,使用兔和奶牛的抗体血清对3种GapC的B表位抗原性进行检测,利用淋巴增值实验对T细胞表位进行鉴定,鉴定结果显示:WR-GapC-X16087-1蛋白B和T细胞优势抗原表位BP3和Th2;TR-GapC-X16087-2蛋白B和T细胞优势抗原表位BP3和Th1;RF-GapC-RF5-1蛋白B和T细胞优势抗原表位PL1、PL2、PL3、PL7和Th2。综上所述,3种链球菌的GapC蛋白免疫小鼠、兔和奶牛均可获得良好的免疫效果,利用多种生物信息学软件,预测分析了3种乳源链球菌新疆株的GapC蛋白的B和T细胞抗原表位,并鉴定其优势表位,为后续利用链球菌GapC蛋白表位开展对奶牛乳房炎的预防提供参考。
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