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产肠毒素性大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli，ETEC)是引起人和幼畜(初生仔猪、犊牛、羔羊、断奶仔猪)腹泻的重要病原之一。我国乃至世界因ETEC引起的新生幼畜腹泻发病率和死亡率都很高，给畜牧业带来了极大危害，造成了巨大的经济损失。ETEC的致病力与其黏附素性菌毛和肠毒素二者密切相关且缺一不可，黏附素性菌毛的黏附作用是该菌致病的先决条件。因此，以抗黏附免疫为基础的黏附素疫苗的研制是疫苗研制的重点。F41菌毛是ETEC所携带的主要菌毛抗原之一，是研发新型疫苗的理想候选抗原。目前国内对于构建单一F41菌毛基因工程菌株的研究未见报道。
本文利用PCR技术从牛源ETEC标准菌株C83919的染色体DNA中扩增出F41菌毛基因，构建T7启动子控制下的原核表达载体pEF-32a(+)-F41，对其进行序列分析，结果表明：与GenBank中公布的序列相比较，DNA一致性在99.6％以上；将重组子转化至感受态E.coliBL21(DE3)中，IPTG诱导后，经SDS-PAGE和Western blot分析，均可见约49.8kDa的目的蛋白带，且目的蛋白主要存在于菌体裂解上清中，为可溶性表达；对表达条件进行了优化，经Bandscan软件分析，表达的目的蛋白约占菌体总蛋白的32％；通过Ni-NTA agarose纯化，获得较高纯度的重组蛋白，经基因定量仪测定其浓度可达1.84mg/mL；以其免疫家兔获得多抗血清，Western blot分析证实该重组蛋白具有良好的抗原性，可以作为诊断抗原。
为考察所构建的重组质粒pET-32a(+)-F41在E.coli BL21(DE3)菌种中的遗传稳定性，将菌种分别在氨苄青霉素选择平板和非选择平板上连续传代至50代，对菌落计数，计算分离稳定性达到95％以上；观察传代后菌落及菌体形态依然保持了原代菌体形态特征；提取原代、30代、40代、50代质粒DNA进行双酶切检查，酶切图谱没有改变；对传代前后菌株进行诱导表达，经SDS-PAGE和Western blot分析，目的蛋白表达量无明显差异，同时传代后的蛋白仍具有免疫学活性。以上结果均表明所构建的工程菌种具有良好的遗传稳定性。
本试验为牛腹泻症基因工程重组亚单位疫苗的研发和快速临床诊断技术的建立奠定了基础，为F41菌毛基因工程菌株应用于生产提供了重要的试验依据。