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新城疫(Newcastledisease.ND)是由新城疫病毒(Newcastlediseasevirus,NDV)引起禽的高度接触性传染病,主要引起呼吸道,神经系统或肠道病变。NDV是单股负链的RNA病毒,为副黏病毒科副黏病毒亚科禽腮腺炎病毒属中的一个成员,基因组编码NP、P、M、F、HN、L6种主要结构蛋白。另外,P基因可以通过“RNA编辑”方式编码产生额外的两个非结构蛋白-V蛋白和W蛋白。从1926年发现该病以来,NDV传播到世界各个国家和地区,并对世界养禽业及国际贸易造成巨大的经济损失。2009年本实验室从中牟某发病鸡场采集病料,并经病毒分离、鉴定和致病性实验,证明病原为强毒NDV,并命名为HN09-69株。本试验以HN09-69分离株为研究对象,对主要基因分别进行了克隆、原核表达及鉴定。运用RT-PCR技术从HN09-69分离株的基因组中分别扩增出NP、P、M、F、HN基因的全长ORF序列并测序。对NP、P、M、F、HN基因核苷酸同源性进行比较、序列和进化分析,得出HN09-69株与传统疫苗株LaSota、Clone-30、VG/GA、F48E8、Mukteswar同源性较低,而与水禽分离株FP1-02、SD09、SF02、SDWF02、ZJ1同源性较高,均在96%以上,并与两鸭源分离株SD09、SF02在同一进化分支上,从基因分型上得出HN09-69株属于当前流行的Ⅶd型。对各基因进行基于氨基酸序列的生物信息学分析,表明F、HN存在信号肽和跨膜区。
其次,分别以构建的克隆质粒为模板,用上下游分别含BamHⅠ、XhoⅠ位点的引物,亚克隆NP、P、V基因的ORF及M(1-798bp)、F(1119-1506bp)、HN(675-1116bp)基因片段插入到原核表达载体pET-28a(+)中,成功构建了重组原核表达质粒。将鉴定正确的原核表达质粒分别转化BL21(DE3)宿主菌,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE电泳结果表明,各重组质粒在BL21(DE3)菌中获得了高效表达,分别在相应位置上出现明显的目的蛋白条带,且NP、P蛋白以可溶性蛋白形式表达,M、F、HN、V蛋白以包涵体蛋白形式表达。然后对各蛋白表达的条件进行优化,并对蛋白进行Western-blot鉴定。用Ni亲和层析柱对NP、P进行大量纯化,后与适量的佐剂混合乳化,做成疫苗,免疫42日龄SPF鸡(300ag/只)。二免后第7天开始采血,并每隔7天采血一次,第21天用F48E8株进行攻毒,观察结果LaSota免疫组的保护率为100%,NP蛋白免疫组和对照组保护率为0,P蛋白免疫组保护率为20%。
综上所述,本研究成功克隆了HN09-69株主要基因,构建了原核表达质粒,并实现了其在宿主菌中的高效表达。纯化了NP、P融合蛋白,并进行SPF鸡免疫保护实验,为进一步研究各蛋白的免疫原性和亚单位疫苗奠定基础。