中华蜜蜂囊状幼虫病毒VP1蛋白单克隆抗体制备及宿主免疫相关基因研究

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囊状幼虫病(Sacbrood Disease,SBD)是中华蜜蜂(Apis cerana cerana,以下简称为中蜂)幼虫期最主要的病毒性病害,可导致幼虫死亡,进而蜂群数量急剧减少。中华蜜蜂囊状幼虫病毒(Chinese Sacbrood Virus,CSBV)是引起中华蜜蜂囊状幼虫病的病原,已成为近几年来在蜜蜂中分布最为广泛的病毒之一。本文在调查中华蜜蜂囊状幼虫病毒流行分布规律的基础上,对CSBV结构蛋白VP1的分子生物学特性进行了研究,并对响应CSBV感染的两个免疫相关基因SRP9和GABARAP进行了分子克隆、生物信息分析和原核表达研究。主要结果如下:1、中华蜜蜂囊状幼虫病毒检测及流行规律调查。采用RT-PCR方法,病毒检测发现,CSBV感染率高达94.59%,其次为黑蜂王台病毒(Black queen cell virus,BQCV),检出率达77.03%。说明CSBV是中华蜜蜂中发病率最高的病毒。在我国东北、华北、华中、华南、西南、东部均能检测到CSBV病毒,发生的地点与我国主要的流蜜期路线相吻合,且存在广泛的混合感染问题。全年发生情况一直较为严重,春繁时期最易感染,呈现1-4月份逐步升高的趋势,6-9月份有所缓和,但10-11月份后又开始上升。2、中华蜜蜂囊状幼虫病毒纯化及电镜观察。采用超高速离心和蔗糖密度梯度离心的方法,获得了CSBV-BJ和CSBV-SX两个纯化CSBV病毒。实验观察到CSBV-BJ和CSBV-SX病毒粒子,病毒粒子的形状接近圆形(直径约30 nm),接近二十面体的球形。3、中华蜜蜂囊状幼虫病毒VP1蛋白单克隆抗体制备。对CSBV-BJ-VP1进行克隆,获得有效序列长945 bp,编码315个氨基酸,Nbp/3。该基因的预测分子量和等电点分别约为35.59 kDa和9.38。对VP1进行原核表达,构建pET-32a-CSBV-BJ-VP1质粒,优化原核表达条件,在37℃培养,菌株OD600=1.0,IPTG浓度为1.0 mM时,获得重组蛋白。将该蛋白免疫小鼠,成功制备了2株VP1单克隆抗体腹水,单抗的亚类均为IgG2a,轻链为κ链。4、中华蜜蜂SRP9基因克隆、生物信息分析及原核表达。采用RT-PCR方法,扩增有效序列长为237 bp,编码78个氨基酸,(Nbp-3)/3,相对分子量为9.36 kDa,等电点为9.17。系统进化树分析表明,中华蜜蜂SRP9与西方蜜蜂Apis mellifera和小蜜蜂Apis florea的SRP9聚成一支。蛋白质二级结构预测发现其含有2个α-螺旋区和3个β-折叠区。同源建模获得蛋白质的三维结构。原核表达后发现该重组蛋白表达在包涵体中,经洗包涵体方法纯化,获得了带有GST标签的重组蛋白。采用荧光定量PCR方法,研究了SRP9基因的表达特性,结果表明,在接种CSBV后,中蜂幼虫体内SRP9基因表达量显著提高。5、中华蜜蜂GABARAP基因克隆、生物信息分析及原核表达。采用RT-PCR方法,扩增获得有效序列354 bp,编码117个氨基酸,(Nbp-3)/3,预测分子量为13.99 kDa,等电点为9.48。系统进化树分析表明,中华蜜蜂GABARAP与同西方蜜蜂Apis mellifera、小蜜蜂Apis florea、大蜜蜂Apis dorsata、欧洲熊蜂Bombus terrestris、东方熊蜂Bombus impatiens的GABARAP蛋白处于同一个簇中。蛋白质二级结构预测发现其含有3个α螺旋和4个β折叠结构。同源建模获得蛋白质的三维结构。原核表达后发现该重组蛋白表达在包涵体中,经His标签蛋白纯化试剂盒,获得了带有His标签的重组蛋白。采用荧光定量PCR方法,研究了GABARAP基因的表达特性,结果表明,在接种CSBV后,中蜂幼虫体内GABARAP基因表达量显著提高。
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