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干扰素(IFN)是在特定的诱生剂作用下由细胞产生的一组具有抗病毒、抗肿瘤、参与免疫调节等多种生物学活性的糖蛋白,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大类型。其中,Ⅰ型干扰素的抗病毒作用最强,对人类和动物病毒病的免疫防治等相关基础性研究具有重要意义,具有广阔的临床应用前景。基因工程干扰素不仅与天然干扰素有高度相似的生物学活性,并且与传统诱导淋巴细胞产生干扰素相比,还有纯度高、适合规模化生产、产品质量容易控制、产品质量稳定等优点,更重要的是通过大规模生产的基因工程干扰素的成本大大降低,利于其在畜禽养殖业中广泛使用。本研究的目的就是利用基因工程技术和蛋白质工程技术研制出重组鸡、鸭和犬α干扰素并研究其抗病毒功能,为其产业化生产及临床应用奠定基础。根据GeneBank上登录的鸡、鸭和犬α干扰素基因序列,去掉信号肽,保留编码成熟蛋白的序列,按照大肠杆菌密码子的偏好性及密码子的兼并性,在不改变氨基酸组成和排列顺序的基础上,对已知的基因序列进行改造,全部替换为大肠杆菌喜好的密码子,得到新的编码鸡、鸭和犬α干扰素的基因序列,大小分别为489bp、486bp、495bp,并在序列两端分别加上EcoRI、XhoI酶切位点,送生物公司进行全基因合成,并连入原核表达质粒pET32a中,得到pET32a-ChIFN-α、pET32a-DuIFN-a和pET32a-CaIFN-α三个重组原核表达质粒,经热转化入大肠杆菌BL21(DE3)中,加IPTG进行诱导表达,SDS-PAGE电泳显示,三个重组原核表达质粒均在大肠杆菌BL21(DE3)中进行了高水平表达,得到三个相对分子质量均约为32kD的干扰素融合蛋白,并以包涵体形式存在。经细胞破碎、包涵体提取、洗涤、溶解变性及透析复性后得到较纯的重组鸡、鸭和犬α干扰素。利用微量细胞病变抑制法测定重组融合蛋白的抗病毒活性,结果如下:(1)利用鸡胚成纤维细胞测定,重组鸡α干扰素抗VSV活性为5.6×104U/mL,蛋白浓度为0.53mg/mL,比活性为1.06×105U/mg;抗NDV活性为1.35×105U/mL,比活性为2.55×105U/mg。(2)利用鸭胚成纤维细胞测定,重组鸭α干扰素抗VSV活性为5.13×103U/mL,蛋白浓度为0.92mg/mL,比活性为5.6×103U/mg。(3)利用MDCK细胞测定,重组犬α干扰素抗VSV活性为1.06×107U/mL,蛋白浓度为0.79mg/mL,比活性为1.67×107U/mg。对试验鸡进行新城疫人工感染的干扰素预防和治疗试验,试验鸡分成4组,1、2组分别于攻毒前24h和攻毒后24h注射重组鸡α干扰素,3、4组作为病毒对照组和空白对照组。结果显示,于攻毒前和攻毒后注射干扰素,鸡只死亡率与病毒对照组相比都明显降低,且高剂量的干扰素作用更为明显。