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传染性脾肾坏死病毒(infectiousspleenandkidneynecrosisvirus,ISKNV)属于虹彩病毒科,肿大细胞病毒属。是可以导致鳜鱼、美国红鱼等名贵水产鱼类大批死亡的重要病源之一,近年来造成了严重的经济损失。为了研制其基因工程疫苗,控制该病毒的流行,通过生物信息学软件分析,在ISKNV基因组中筛选了2个可能编码囊膜蛋白的开放读码框(OpenReadingFrame,ORF)ORF24和ORF50。
根据GenBank上ORF24和ORF50的核苷酸序列,分别设计了一对特异性引物,采用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增了两个基因。将这两个基因连接到原核表达载体pET32a(novagen),构建了重组表达载体pET32a-24和pET32a-50,再将其转化大肠杆菌BL21进行融合表达,融合蛋白VP24分子量约为50.6KD,VP50约为31.1kD,经SDS-PAGE分析和Western-blot鉴定,证实了BL21正确表达了目的蛋白。表达的融合蛋白主要以不可溶的包涵体形式存在,提取的包涵体中融合蛋白含量占50%以上,经柱层析纯化蛋白,纯化度达90%以上。
以SDS-PAGE纯化的两种融合蛋白作抗原,分别免疫新西兰兔制备多克隆抗体。ELISA检测两种抗血清效价达1:11000。Western-blot检验,两种抗血清中的IgG都能与目的蛋白发生特异性反应。
从病鱼组织中提取ISKNV病毒粒子。利用葡萄球菌pansorbine能吸附抗血清中的IgG,辅助抗原抗体特异性结合的特性,检测两种多克隆抗体是否能与病毒囊膜特异性结合,从而证明相应基因的功能。结果ORF50编码囊膜蛋白。
将重组菌BL21/pET32a-24和pET32a-50表达的融合蛋白制备成疫苗,给鳜鱼注射进行主动免疫。阴性对照组注射PBS不攻毒,阳性对照组不免疫(以下同)。两种蛋白的为混合疫苗免疫鳜鱼效果最好,最后疫苗组相对存活率(relativepercentagesurvival,RPS)有75%。同时,阴性对照组无死亡,而阳性对照组全部死亡(以下同)。
被动免疫,先注射多克隆抗血清24小时后再注射病毒液,RPS60%;先注射病毒液24小时后再多克隆抗血清,RPS20%。中和实验,将两种兔抗融合蛋白血清与病毒液1:1:1比例混合,常温孵育10-15分钟后,注射鳜鱼,RPS为80%。
对广东南海2000尾池养鳜鱼进行ISKNV基因工程疫苗中试,免疫方法和主动免疫相同。随即抽取20尾攻毒,RPS有70%。免疫实验表明所制备的疫苗对ISKNV感染有较强的抑制作用。
发酵罐大规模表达融合蛋白实验结果,5L规模的发酵罐,采用LB培养基,终浓度1mMIPTG诱导表达,37℃培养4-5小时,最后可制备融合蛋白包涵体8g左右。