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λ干扰素(interferon-λ,IFN-λ)是2003年由Sheppard。等发现的一种新的Ⅲ型干扰素,其家族成员包括IFN-λ1、IFN-λ2 、IFN-λ3和 IFN-λ4。在细胞中,由于不同IFN-λ基因结构和转录调节因子的差异,IFN-λ1比其他三种IFN-λ的表达要早,因此,IFN-λ1在早期抑制病毒增殖过程中起了重要作用。目前的研究发现,IFN-λ1在抗病毒方面有良好的疗效,在连续传代的人肺上皮细胞系(Calu-3)中,增加IFN-λ1的表达量会强烈抑制甲型H1N1流感病毒的增殖;中国农业科学院哈尔滨兽医研究所发现猪源III型干扰素IFN-λ1对猪流行性腹泻病毒有较强的抑制作用,因为其作用于肠粘膜上皮细胞,抗病毒作用比之前的Ⅰ型干扰素更具靶向优势,为进一步开发新的抗病毒药物提供了新思路。 从江香猪是贵州省地方小型猪种,因其基因高度纯合,并且和人类的基因组高度相似,因此在医学领域有较高的研究价值。本研究从贵州大学香猪育种场采集从江香猪血液,利用分离的外周血淋巴细胞中来提取总RNA ,然后RT-PCR扩增从江香猪IFN-λ1基因,克隆并进行序列分析,接着进行了真核表达载体的构建及其表达产物的生物学功能评估,后续开展了其对猪繁殖与呼吸综合征病毒抗病毒活性方面的研究。本论文主要研究内容包括: 1.猪IFN-λ1基因的扩增、克隆及序列分析 为对从江香猪λ1干扰素(interferon-λ1,IFN-λ1)基因进行扩增、克隆和生物信息学分析。本研究根据GenBank登录的猪IFN-λ1基因序列(FJ455508)设计合成特异性引物,通过RT-PCR从淋巴细胞中扩增IFN-λ1基因CDS区并进行克隆和生物信息分析。从江香猪IFN-λ1 基因 CDS 全长 576 bp ,共编码 191个氨基酸,其分子式为C949H1543N277O270S7,相对分子质量21.38 kDa;该蛋白等电点为9.42,为亲水性蛋白。从江香猪IFN-λ1含有丰富的二级结构,以α-螺旋(64.40%)和无规卷曲(25.65%)为主,蛋白质三级结构中主要以α-螺旋为主,同源性及系统进化树分析结果表明从江香猪与野猪IFN-λ1核苷酸同源性最高(为100%),亲缘关系最近。从江香猪IFN-λ1基因的克隆和生物信息学分析为进一步研究其抗病毒功能奠定了基础。 2.猪IFN-λ1基因重组真核表达载体的构建与活性检测 为了获得重组从江香猪IFN-λ1,并实现其在CHO-K1细胞中的表达,根据获得的从江香猪IFN-λ1基因序列,构建真核表达质粒pEGFP-PoIFN-λ1,转染CHO-K1细胞,于转染后24h、36h、48h收集上清,以抗GFP标签鼠单克隆抗体为一抗,以山羊抗小鼠IgG(H+L)抗体为二抗,Western blot检测发现转染后不同时间PoIFN-λ1均有表达,但以转染后36h的表达量最高。进一步以MDBK/VSV微量细胞病变抑制法测定转染后48h上清的抗病毒活性,生物活性为2.1×103 U/mL 。 3.猪IFN-λ1对PRRSV的增殖能力的影响检测 为了验证PoIFN-λ1对PRRSV增殖影响,通过荧光定量PCR检测MARC-145病毒含量变化,对 PoIFN-λ1 真核表达产物以 50U/mL , 100U/mL , 150U/mL 预处理MARC-145细胞24h ,分别接种PRRSV毒株,于接种后12h , 24h , 36h收集细胞悬液,通过RT-PCR检测病毒PRRSV-N基因。电子显微镜观察到细胞的CPE现象随表达产物剂量增加而明显减少,检测病毒的增殖情况,结果发现PoIFN-λ1能明显抑制毒株mRNA的表达和病毒增殖的滴度,并呈剂量和时间的依赖性。