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麻疹是由麻疹病毒(Measles Virus,MV)通过飞沫传播引起的一种以出疹、发热为主要临床表现的急性呼吸道传染病。麻疹病毒属副粘病毒科麻疹病毒属,为单股负链RNA病毒,编码6种结构蛋白,从3端到5端分别次序为:核蛋白(N)、磷蛋白(P)、内膜蛋白(M)、血溶素蛋白(F)、血凝素蛋白(H)以及RNA聚合酶(L),各基因的起始序列与终止序列都含有与mRNA的合成与加工有关系的共有序列。
近年的研究发现,在麻疹病毒的6个结构基因中,核蛋白(N)基因和血凝素(H)基因变异最大,N基因C末端450个核苷酸为该病毒最大变异区。在不同的麻疹野毒株之间最高变异程度可达12%,故N基因是国际上公认对麻疹毒株鉴定的重要指标。在麻疹病毒感染的急性期会产生强烈的体液免疫和细胞免疫,在所有结构蛋白中,核蛋白最早刺激机体产生有效的免疫反应。
目前麻疹检测方法主要有血清学检测和病原学检测,临床采用的检测方法一般直接利用麻疹全病毒作为抗原,存在分离困难和生物安全的问题。本研究试图通过表达重组蛋白获得具有一定抗原性的麻疹核蛋白,代替麻疹全抗原检测人群IgG抗体。为此,本试验选取麻疹病毒的核蛋白进行研究,通过成功表达麻疹核蛋白并检测其基本的抗原性,为开发快速、特异的麻疹血清抗体检测试剂奠定了基础。
本文以NCBI中麻疹病毒基因序列(GenBank: DQ211902.1)为基础,选取麻疹病毒核蛋白基因,通过PCR技术扩增核蛋白基因并连接到克隆载体。为更好适应大肠杆菌表达,将该目的片段分为两个小片段(A段40bp-873bp,B段739bp-1536bp)连接到原核表达载体pET28a(+),成功构建了重组质粒pET-28a-MV-NA/NB,转化表达菌BL21(DE3),重组大肠菌于37℃0.5mmol/LIPTG诱导表达4h后,该菌体裂解物经SDS-PAGE分析,在分子量约为30 kDa和29kDa处分别出现一条特异性蛋白条带,与预期的目的蛋白分子质量相符。Western blot检测结果显示麻疹核蛋白基因在大肠杆菌中表达成功,将重组蛋白按不同的量包被进行酶联免疫吸附试验(ELISA)检测其抗原性,结果显示,兔免疫血清结果良好,而人免疫血清出现非特异性,P/N<2.1,因而该重组蛋白不适合用于麻疹病毒人免疫血清学检测。
将麻疹核蛋白基因序列定向连接到真核表达时所用转载移体pVL1393上,鉴定后得到重组质粒pVL-MV-N,将病毒Bm-BacPAK6 DNA进行线性化处理后,与pVL-MV-N共转染家蚕BmN细胞。成功发生同源重组或转座后获得重组病毒BacPAK6-MV-N,用其感染家蚕5龄幼虫,收集幼蚕血淋巴,Western blot检测结果显示该重组蛋白在家蚕表达系统中得到成功表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)显示,兔免疫血清及人免疫血清结果良好,表明所表达蛋白有较好的特异性和抗原性,可用于麻疹病毒血清学检测。本研究为制备安全有效的麻疹基因工程疫苗、研制诊断试剂盒、研究病毒粒子的形成和病毒与细胞受体的相互关系等奠定基础。