【摘 要】
:
牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)主要感染牛、羊、猪、骆驼等多种动物,造成腹泻、黏膜糜烂、免疫抑制、繁殖障碍等症状,还会污染血清、冻精、胚胎等牛源生物制品,给养殖业及其他相关产业造成严重的经济损失。BVDV p7是由疏水氨基酸构成的一个小分子肽,在脂质双分子层膜上形成通道蛋白且具有离子通道的活性,属于病毒孔蛋白(Viroporin)家族。大量研究表
【基金项目】
:
国家自然科学基金项目“牛病毒性腹泻病毒非结构蛋白p7形成离子通道过程中辅助因子筛选及作用机制研究”(项目编号:31902271),课题主持人:史慧君 副教授; 国家自然科学基金项目“牛病毒性腹泻病毒感染诱导线粒体自噬功能缺陷调控胃肠道炎症反应机制的研究”(项目编号:31760742),课题主持人:付强 副教授;
论文部分内容阅读
牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)主要感染牛、羊、猪、骆驼等多种动物,造成腹泻、黏膜糜烂、免疫抑制、繁殖障碍等症状,还会污染血清、冻精、胚胎等牛源生物制品,给养殖业及其他相关产业造成严重的经济损失。BVDV p7是由疏水氨基酸构成的一个小分子肽,在脂质双分子层膜上形成通道蛋白且具有离子通道的活性,属于病毒孔蛋白(Viroporin)家族。大量研究表明病毒孔蛋白在许多病毒复制周期中起到关键作用。目前有关BVDV p7离子通道蛋白的研究较少,p7离子通道的形成过程中需要哪些蛋白参与?该蛋白如何参与BVDV复制过程?尚不清楚,亟待研究阐明。本研究利用邻近生物素化蛋白标记系统Turbo ID筛选与p7互作的蛋白,使用CRISPR/Cas9敲除互作蛋白,探究互作蛋白影响BVDV复制的作用,为进一步阐明p7形成离子通道的机理提供依据,也为BVDV防控新方法的建立提供靶点。具体内容如下:1.BVDV p7多肽多克隆抗体的制备和鉴定根据Gen Bank中BVDV毒株NADL p7氨基酸序列信息进行生物信息学分析,合成表面抗原多肽并偶联血蓝蛋白(Keyhole limpet hemocyanin,KLH)作为载体蛋白,经反相高效液相色谱纯化、分析纯度,质谱进行定性鉴定;用弗氏佐剂乳化后,皮下注射免疫新西兰大白兔,多肽亲和柱纯化血清,获得多肽多克隆抗体,间接ELISA和SDS-PAGE进行抗体效价和纯度检测;BVDV NADL感染牛肾细胞(Madin-Darby bovine kidney,MDBK)后免疫荧光染色检测多肽多克隆抗体的反应性和特异性。生物信息学分析显示p7蛋白的主要抗原表位分布在氨基端,偶联KLH后合成多肽MSQYGAG EIVMMGN-Cys-KLH,纯化后多肽纯度可达80.19%;间接ELISA检测多肽多克隆抗体效价为1:100,000,Western blot检测抗体的纯度为90.2%;免疫荧光(Immunological fluorescence assay,IFA)染色检测发现该抗体在BVDV NADL感染的MDBK细胞的细胞膜上呈现阳性染色,与p7离子孔道定位相符。2.Turbo ID系统筛选BVDV p7蛋白的互作蛋白构建慢病毒载体p LVML-Myc-p7-(GGGS)3 linker-Turbo ID-IRES-Puro和p LVML-Myc-(GGGS)3linker-Turbo ID-IRES-Puro;包装慢病毒感染MDBK细胞,使用嘌呤霉素筛选3代后获得稳定表达p7-Turbo ID和Turbo ID的细胞,Western blot检测p7表达情况;用不同浓度的Biotin在不同时间段处理细胞,Western blot鉴定Turbo ID的生物素连接酶活性及确定Biotin处理的最适浓度和时间;将稳定表达p7-Turbo ID和Turbo ID的细胞扩大培养并用Biotin处理,裂解细胞提取蛋白用DynabeadsTMMy OneTMStreptavidin T1磁珠进行亲和层析后蛋白质谱分析。试验结果表明:Western blot鉴定p7在细胞中表达;50μΜBiotin处理细胞18 h效果最佳;对筛选的互作蛋白进行生物信息学分析,主要富集的生物学过程和通路为对内质网应激的反应和内质网介导的蛋白降解途径等,其中SEC22B、STX5、ANAP29、SRPRA和HSPA5等蛋白参与构成以上生物学过程和通路的蛋白-蛋白互作网络。3.BVDV p7互作蛋白的功能研究挑选13个可能参与p7形成离子通道的互作蛋白,设计sg RNA并克隆至lenti CRISPR v2载体,包装慢病毒感染MDBK细胞,嘌呤霉素筛选获得阳性细胞,BVDV感染不同时间后使用荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qRT-PCR)、IFA、致细胞病变效应(Cytopathic effect,CPE)和测定病毒滴度等检测BVDV复制情况,研究敲除与p7相互作用的蛋白对BVDV复制的影响。qRT-PCR检测发现SPCS1、VAPA和SEC22B敲除显著性降低BVDV 5’UTR m RNA水平;BVDV感染12、24、36和48 h后,SPCS1、VAPA和SEC22B基因敲除后显著性阻止绿色荧光标记的BVDV双链RNA(Double strand RNA,ds RNA)积累,减弱BVDV感染造成的CPE,降低子代病毒滴度。本研究成功制备具有较好反应性和特异性的兔抗BVDV p7多肽多克隆抗体,为进一步研究p7形成离子孔道的机理提供了有利工具;通过Turbo ID邻近蛋白标记技术筛选获得与BVDV p7互作的蛋白,CRISPR/Cas9敲除SPCS1、VAPA或SEC22B基因显著性阻止BVDV复制,为阐明p7形成离子孔道的机理提供理论依据。
其他文献
土壤盐渍化是导致干旱区土壤退化的主要原因之一,严重影响了干旱区水土资源的合理配置与生态系统的健康发展,因此,实现土壤盐渍化的动态、快速和精准监测显得尤为重要。遥感技术在大面积持续观测土壤盐渍化的研究中表现出了巨大潜力,其中光学遥感的应用最为广泛,然而,光学影像的观测容易受到不良天气的影响,微波遥感可以全天候观测的优点弥补了这一不足。最新发射的Sentinel系列卫星提供了大量可免费获取的具有高空间
随着养殖业规模的迅速扩大,动物传染病频发,严重威胁我国畜牧业的发展,甚至影响公共卫生安全。目前,利用消毒剂对畜禽舍进行消毒仍是预防和控制疾病最常用的措施之一。因此,开发新型消毒剂并对其进行科学系统的评价显得尤为重要。本研究通过悬液定量杀菌实验方法,分别以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指示菌,在评价浓度与时间、温度、pH值和有机物等单因素对复方癸甲氯铵消毒剂杀菌效果影响的基础上,选择猪舍和鸡舍进一步研究
随着机动车保有量的快速增加和道路交通的高速发展,如何保障行车安全,减少交通事故成为人们关心的问题,基于计算机视觉的交通目标识别与检测技术也因此具有重要研究价值。本文针对交通目标的识别与检测开展研究,主要研究工作如下:(1)针对传统机器学习方法存在交通标志识别精度低、鲁棒性差和经典卷积神经网络方法在交通标志图像上识别精度低的问题,本文设计了基于多阶段特征融合的卷积神经网络交通标志识别方法。提出了一种
多粘菌素被认为是治疗多药耐药革兰氏阴性菌感染的“最后一道防线”,然而质粒介导的可水平转移的多粘菌素耐药基因mcr-1的发现严重威胁该药的临床应用。多项研究表明,养殖动物肠道是mcr-1基因发生发展的重要场所和贮藏库,然而目前对该基因在动物肠道菌群中的分布特征和传播扩散模式却知之甚少。本研究以一头猪的肠道菌群为研究对象,开展多粘菌素耐药菌株分离鉴定工作,建立多粘菌素耐药菌株库。利用PCR技术进行mc
坎儿井是鄯善地区主要的地下水利灌溉系统,坎儿井孕育了鄯善绿洲,近年来,坎儿井数量逐渐变少,对坎儿井数量的变化以及该变化对鄯善绿洲产生影响进行研究,有助于更好地利用和维护坎儿井。本文以坎儿井及其影响下的绿洲为研究对象,运用古籍资料与现代遥感图像结合等方法,初步还原清末民初和20世纪50-60年代坎儿井及其影响下的绿洲变化情况;同时基于清末民初、20世纪50-60年代、近年来三个阶段对鄯善各个乡镇坎儿
马腺疫(Strangle)是由马腺疫链球菌(Streptococcus equi subspecies equi,S.equi)引起的急性高度接触性传染病,表现为发热、流脓性鼻液和头颈部淋巴结脓肿等症状,严重时可致动物死亡,该病在全球范围内流行,已给养马业造成了严重的经济损失。目前国内外的学者对S.equi的研究多集中在已发现的少数毒力因子上,以S.equi新疆地方流行株全基因组背景探索该菌进化关
本试验以蝉花基质为原料,分析查明一般营养成分、矿物质、维生素及氨基酸含量,并探讨饲粮添加蝉花基质对绵羊瘤胃发酵和消化率的影响。采用常规法和色谱法对蝉花基质的一般养分含量及氨基酸组成进行分析;以粗饲料和配合精料比例80:20(粗料型)和60:40(精料型)的两种日粮,其中配合精料部分以0%(对照)、5%、10%、15%和20%的比例替换为蝉花基质进行了体外发酵产气动力学研究;研究以20%比列的蝉花基
本研究以植物分类学、生态学和植物区系等相关理论为指导,通过查阅前人研究成果与咨询专家建议,利用AHP层次分析法,构建阿勒泰市、伊宁市公园绿化树种综合评价体系,在阿勒泰市、伊宁市公园绿化树种的实地调研的基础上,筛选出阿勒泰市、伊宁市地区公园绿化的适宜树种,同时为新疆相似气候区域的绿化树种应用选择提供了有力的理论依据。主要研究结果如下:(1)阿勒泰市公园绿化树种共78种,隶属23科41属,伊宁市公园绿
随着计算机视觉技术的不断进步,目标跟踪技术飞速进步,但在目标跟踪过程中,背景干扰、遮挡、低分辨率和目标形态变化等因素都会对跟踪结果带来严重影响,因此,对目标跟踪算法的研究具有重要现实意义。目前已经研究出许多基于卷积神经网络(CNN)的跟踪器,多域卷积神经网络(MDNet)是一种CNN架构的在线跟踪算法。但跟踪目标多为小目标,特征提取本就存在一定困难,在面对遮挡、低分辨率和快速移动挑战,MDNet无
鸡传染性支气管炎(Infectious bronchitis,IB)、禽流感(Avian influenza,AI)、新城疫(Newcastle disease,ND)、鸡传染性法氏囊病(Infectious bursal disease,IBD)和鸡痘(Fowl pox,FP)是禽常见的重要病毒病。由于IBV有着较大的抗原性差异以及国内广泛的应用针对IBV不同血清型的疫苗,所以分离当地流行毒株并