鸡B细胞cDNA T7噬菌体表达文库的构建及传染性法氏囊病毒B细胞受体的筛选、克隆与鉴定

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传染性法氏囊病毒(infectious bursal disease virus,IBDV)是引起鸡传染性法氏囊病(infectious bursal disease,IBD)的致病病原体,主要侵害幼龄雏鸡中枢免疫器官-法氏囊,损伤B淋巴细胞,引起严重的免疫抑制。雏鸡易感染其它传染病和疫苗接种失败,对养鸡业造成重大损失。病毒受体是公认的引发病毒感染宿主细胞的主要决定因素。吸附是启动病毒感染的第一步,也是决定病毒感染能否成功的关键环节,细胞受体在病毒吸附及感染过程中扮演了极其重要的角色,是感染发生的关键因子。为了揭示IBDV B细胞受体的特性及其功能,本论文采用T7噬菌体展示技术构建高质量的呈现在T7噬菌体的鸡B细胞cDNA表达文库,通过生物淘选过程筛选与IBDV高度亲和的受体蛋白,利用基因重组技术实现了备选受体分子在非易感细胞COS7细胞膜的定位表达。病毒结合试验和竞争/抑制试验证实膜定位表达鸡Igλ轻链的COS7细胞与病毒特异性结合。研究结果表明鸡Igλ轻链是病毒位于B细胞上重要的结合受体。为从分子水平深刻理解病毒与宿主细胞的相互关系以及病毒吸附和感染易感B淋巴细胞的机制提供了重要理论依据。1构建鸡B淋巴细胞cDNA T7噬菌体表达文库并对文库质量进行鉴定利用oligo(dT)-纤维素亲和层析从SPF雏鸡法氏囊细胞制备mRNA,合成的双链cDNA定向克隆于T7 EcoRⅠ/HindⅢ载体臂,包装并构建cDNA表达文库。对文库进行滴度测定和重组子测定。扩增文库并进行PCR鉴定插入序列的长度及分布。结果显示文库初始滴度为5×107pfu/mL,扩增后滴度达到1.88x1010pfu/mL。插入片段平均长度1.44kb,主要分布在0.75-2kb之间。表明所构建的鸡B淋巴细胞cDNA T7噬菌体表达文库的质量能充分满足从文库筛选受体基因的需要。2传染性法氏囊病毒对鸡B细胞T7噬菌体表达文库的亲和筛选以纯化的IBDV病毒为筛选配体,对构建的鸡B细胞cDNA噬菌体表达文库共进行了4轮亲和筛选。每轮筛选后对洗脱的噬菌体进行噬斑计数计算噬菌体滴度,并将各轮投入/产出比进行比较,分析富集效果。投入/产出比分析表明,每一轮淘选均有较好的富集率。四轮的噬菌体滴度分别为:3.8×102pfu/mL、2.4×104pfu/mL、2.7×106pfu/mL、3.2×106pfu/mL:回收率分别为2.6×10-6、4.2×10-4、3.7×10-2、3.1×10-2;对筛选的噬菌体运用噬菌斑印迹(plaque lift)和phage-ELISA试验鉴定其与病毒结合的特异性,获得与病毒高度特异性结合的噬菌体克隆。随机挑选80个阳性噬菌体克隆进行DNA测序和序列分析,显示有70%的噬菌体插入序列与鸡Igλ轻链有高度同源性,核苷酸和氨基酸序列同源性分别达到96%和92%。3鸡Igλ轻链跨膜嵌合分子真核表达载体构建及在COS7细胞表达将扩增的鸡Igλ轻链基因与牛IgGFc受体γRⅡ跨膜区(R2T)通过融合PCR技术形成嵌合跨膜分子λR2T,定向克隆于真核表达载体pcDNA3,利用γRⅡ跨膜区对细胞膜的锚定功能以及鸡Igλ轻链信号肽序列的引导作用实现重组Igλ轻链在COS7细胞膜的定位表达,在IBDV非易感细胞-COS7上完成备选受体蛋白的重建。为了确定嵌合跨膜分子在细胞膜上的成功表达,巧妙运用一种“特洛伊木马”策略将鸡Igλ轻链信号肽序列插入到增强型绿色荧光蛋白真核表达载体pEGFP-C1的EGFP编码序列的起始密码子后,构建带信号肽的中间载体pEGFP-C1-SP,将嵌合跨膜分子λR2T克隆于中间载体的多克隆位点,转染COS7细胞,荧光显微镜观察到重组鸡Igλ/GFP融合跨膜蛋白在COS7细胞膜的表达。将鸡Igλ轻链基因分别克隆于pcDNA3载体和pEGFP-C1-SP中间载体,构建分泌表达的重组载体并实现重组Igλ在COS7细胞的分泌表达。4鸡Igλ轻链作为病毒B细胞受体的生物学功能鉴定COS7细胞分泌表达的鸡重组Igλ蛋白经Ni-NTA spin column亲合柱层析纯化,VOPBA试验结果证明分泌表达的鸡重组Igk蛋白能与法氏囊病毒特异性结合。表面表达有鸡Igλ轻链的COS7细胞与病毒进行结合试验,流式细胞术分析结果显示其阳性细胞比例(结合了病毒的细胞)为83%,细胞平均荧光强度(mean fluorescence intensity,M.F.I)远远高于空质粒转染的COS7细胞。重组鸡Igλ轻链或是抗Igλ单抗均能够显著抑制病毒与COS7细胞和B细胞的结合,其抑制作用呈现剂量依赖性特征。感染试验结果则显示鸡Igλ轻链不能介导病毒对细胞的感染。研究结果证实鸡Igλ轻链是病毒重要的结合受体,病毒借助与鸡Igλ轻链的结合从而特异性吸附于B细胞表面,使病毒集聚于细胞,为侵入细胞和引起感染迈出了关键的一步。
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