姜亦飛 于可響 林樹乾等
摘 要:本研究利用PCR方法從水貂阿留申病毒相關病料中擴增出VP2蛋白部分基因,并進行原核表達,成功獲得VP2重組蛋白;利用純化的VP2重組蛋白免疫BALB/c小鼠,取其脾細胞與骨髓瘤細胞融合,成功獲得3株雜交瘤細胞:1F4F7D9、3E9G3D4和4B8B3F8;分別接種小鼠,間接ELISA檢測結(jié)果表明,3組實驗小鼠腹水的單克隆抗體效價均在106以上。
關鍵詞:水貂阿留申病毒;VP2重組蛋白;單克隆抗體
水貂阿留申?。ˋleutian mink disease, AD)是一種由阿留申病毒(Aleutian mink disease parvovirus, ADV)引起的水貂自身免疫系統(tǒng)紊亂性疾病,目前在全國范圍內(nèi)廣泛流行,是當今阻礙養(yǎng)貂業(yè)發(fā)展的主要傳染病,其主要臨床表現(xiàn)為母貂流產(chǎn)、新生子貂急性肺炎、成年水貂慢性免疫復合物介導的腎小球腎炎等[1]。病毒粒子中的蛋白分為結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)蛋白兩類,其中VP2是ADV的主要免疫原性抗原,是抗原決定簇的載體,與致病性密切相關,是目前研究最多的蛋白,VP2基因也已成為研究ADV毒力、致病性、抗原性和建立檢測方法的首選基因[2~5]。本研究利用重組表達的水貂阿留申病毒VP2蛋白制備出單克隆抗體,為阿留申病毒的鑒定、檢測等研究奠定了基礎。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
水貂阿留申病毒相關病料、陽性血清由青島農(nóng)業(yè)大學特種經(jīng)濟動物教研室提供;骨髓瘤細胞Ag8.653、BALB/c小鼠由北京青元盛康生物醫(yī)藥科技有限公司提供。
病毒DNA提取試劑盒、質(zhì)粒提取試劑盒購自天根生化科技(北京)有限公司;膠回收試劑盒、IPTG、Ex Taq酶、限制性內(nèi)切酶、T4 DNA連接酶、DNA Marker、蛋白質(zhì)預染Marker及非預染Marker購自寶生物工程(大連)有限公司;兔抗水貂IgG(HRP標記)購自美國Sigma-ldrich公司;DAB (3,3二氨基聯(lián)苯胺)顯色試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.2 引物設計
根據(jù)GenBank收錄的ADV全長序列(JN040434.1),選取VP2基因901~1 560 nt區(qū)域設計并合成引物。上游引物5′端引入BamHⅠ酶切位點,下游引物5′端引入XhoⅠ酶切位點。引物序列為:
1.3 VP2基因擴增
按照病毒DNA提取試劑盒說明提取病毒DNA,加入滅菌去離子水溶解。PCR反應體系:DNA模板2 μl,10×PCR buffer 5 μl,25 mmol/L MgCl2 2 μl,2.5 mmol/L dNTP 2 μl,20 μmol/L 上下游引物各1 μl,Ex Taq 0.5 μl,加滅菌去離子水至50 μl。反應條件:95℃預變性 3 min;94℃變性20 s,55℃退火20 s,72℃延伸40 s,30個循環(huán); 72℃延伸10 min。取5 μl反應產(chǎn)物1%瓊脂糖凝膠電泳檢驗。
1.4 表達載體的構(gòu)建
將擴增出的VP2基因片段回收并克隆至pMD18-T載體中,用BamHⅠ和XhoⅠ進行雙酶切,鑒定為陽性的克隆質(zhì)粒命名為pMD18-VP2。用BamHⅠ和XhoⅠ分別雙酶切重組克隆質(zhì)粒pMD18-VP2和pET-28a(+)載體,回收目的片段,16℃連接過夜,轉(zhuǎn)化DH5α感受態(tài)細胞,提取質(zhì)粒,用BamHⅠ和XhoⅠ進行雙酶切,鑒定為陽性的質(zhì)粒命名為pET28a-VP2。將陽性質(zhì)粒pET28a-VP2轉(zhuǎn)化BL21感受態(tài)細胞,提取質(zhì)粒,BamHⅠ和XhoⅠ雙酶切鑒定為陽性的質(zhì)粒送上海博尚生物工程有限公司測序。
1.5 重組表達質(zhì)粒誘導表達、純化及Western blotting分析
挑取陽性菌于37℃培養(yǎng)待OD600值達到0.4~0.6時,加入IPTG至終濃度為1 mmol/L,37℃繼續(xù)培養(yǎng)5 h。取誘導的菌體,用1×PBS緩沖液懸浮,利用超聲波破碎菌體,離心,分別取上清和沉淀進行SDS-PAGE電泳,確定目的蛋白表達情況。設置pET-28a(+)空載體轉(zhuǎn)化株作為對照。
取100 ml經(jīng)IPTG誘導表達的VP2蛋白菌液,按照Ni-NTA SefinoseTM Resin Kit說明書進行純化,然后根據(jù)Sambrook等[6]方法進行Western blotting分析,最后加入DAB底物液顯色并拍照。
1.6 單克隆抗體的制備
1.6.1 重組VP2蛋白的準備 誘導表達的VP2蛋白經(jīng)Ni柱純化后,定量,備用。
1.6.2 免疫小鼠 取健康8周齡BALB/c小鼠5只,足掌注射VP2蛋白免疫,共五次,劑量均為100 μg,首免與等體積弗氏完全佐劑乳化,二免與等體積弗氏不完全佐劑乳化,三、四、五次免疫不用佐劑。首免與二免間隔20 d,二免與三免間隔10 d,第三、四、五次免疫間隔3~7 d不等。五次免疫3 d后尾靜脈采血,利用以表達的VP2蛋白作為包被抗原建立的ELISA方法測定靜脈血中的抗體效價,選效價高的小鼠進行細胞融合試驗。
1.6.3 雜交瘤細胞株的建立 分離免疫小鼠的脾臟并勻漿制備免疫脾細胞,按常規(guī)方法將免疫脾細胞與骨髓瘤細胞進行細胞融合;融合后7~10 d補加1%的HT培養(yǎng)液,用倒置顯微鏡觀測細胞生長情況及有無雜交瘤形成,并作記錄;待集落長到培養(yǎng)孔的1/4~1/3時進行抗體檢測,檢測到陽性孔(即能在其上清液中檢測到特異性抗體)時,作克隆化培養(yǎng);當陽性孔中的細胞集落很大時,吸出,移入已加有飼養(yǎng)細胞的24孔細胞培養(yǎng)板中繼續(xù)培養(yǎng)(陽性克隆的篩選采用以表達的VP2蛋白作為包被抗原建立的ELISA方法;陽性孔的克隆化培養(yǎng)采用有限稀釋法)。
1.6.4 小鼠腹水型單克隆抗體的生產(chǎn) 選取8~10周齡健康純系雌性BALB/c小鼠12只,設3個雜交瘤細胞組和1個對照組,每組3只,于接種細胞前10 d注射無菌液體石蠟,每只0.5 ml;將雜交瘤細胞從培養(yǎng)瓶上吹下,培養(yǎng)物移入50 ml離心管中,室溫800×g離心5 min,棄上清;用40 ml無菌PBS重懸細胞,離心,棄上清;重懸細胞于5 ml無菌PBS,進行細胞計數(shù),并用臺盼藍拒染試驗檢測細胞活力是否接近100%;加入無菌PBS調(diào)整細胞濃度為5×106個/ml,向小鼠腹腔內(nèi)注射0.5 ml細胞懸液,5 d后開始采集腹水;腹水于室溫下1 500×g離心10 min,收集上清轉(zhuǎn)移至高速離心管,4℃下15 000×g離心10 min,收集上清,標記好單抗名稱和采集日期,-80℃保存。
腹水效價的測定:腹水從1∶200開始倍比稀釋,利用以表達的VP2蛋白作為包被抗原建立的ELISA方法測定抗體效價。
2 結(jié)果與分析
2.1 VP2基因擴增
提取水貂阿留申病毒DNA,以此為模板進行PCR,PCR產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測,獲得一條大小為660 bp左右的片段(圖1),與預期大小相符。
2.4 重組菌的誘導表達及Western blotting分析
重組菌經(jīng)IPTG誘導后,獲得高效表達,在沉淀中出現(xiàn)30.2 ku左右的目的蛋白條帶(圖4),大小與預期結(jié)果相符。純化蛋白經(jīng)Western blotting分析(圖5),與水貂阿留申病毒陽性血清呈特異性反應,證明表達產(chǎn)物具有良好的抗原性。
2.5 單克隆抗體的制備
細胞融合后,通過ELISA方法篩選到3株能穩(wěn)定傳代并分泌抗阿留申病毒VP2蛋白單克隆抗體的雜交瘤細胞,分別為1F4F7D9、3E9G3D4、4B8B3F8。將這3株雜交瘤細胞分別注入小鼠腹腔制備腹水,經(jīng)ELISA檢測,3組實驗小鼠腹水的單克隆抗體間接ELISA效價均在106以上。
3 討論
由于ADV分離十分困難,筆者嘗試過多次病毒分離,但一直未能分離到病毒。因此,采用直接從ADV陽性病料擴增VP2基因的方法,成功擴增出VP2部分基因,并將其克隆至表達載體pET-28a(+)中進行表達,成功獲得重組VP2蛋白,經(jīng)Western-blotting證明該重組蛋白具有良好的反應原性。
目前,阿留申病毒病作為危害世界養(yǎng)貂業(yè)的三大病毒性傳染病之一,在我國許多地區(qū)都有不同程度的流行,給我國的養(yǎng)貂業(yè)帶來了很大的損失[7],因此建立敏感、特異、低成本、高通量的血清學檢測方法,用來篩選淘汰發(fā)病水貂,建立非感染貂群顯得尤為重要。對流免疫電泳(CIEP)是世界公認的、應用最廣泛的AD檢測方法,但CIEP中的抗原多是臟器抗原、細胞抗原等病毒抗原,病毒的濃縮和純化成本較高,且存在散毒的風險,在應用中有一定的局限性[8]。本研究利用純化的VP2重組蛋白免疫BALB/c小鼠,篩選到3株雜交瘤細胞,并獲得3組單克隆抗體ELISA效價均在106以上的實驗小鼠的腹水,為以單克隆抗體為基礎建立高效的ELISA檢測阿留申病毒的方法奠定了基礎。
參 考 文 獻:
[1] 鄭 全, 王樹志, 王全凱. 水貂阿留申病研究進展[J]. 經(jīng)濟動物學報, 2002, 6(4):49-52.
[2] 梁冬瑩, 華育平, 曾祥偉. 水貂阿留申病毒VP2基因主要抗原表位區(qū)的原核表達[J]. 東北林業(yè)大學學報, 2007, 35(6):39-41.
[3] McKenna R, Olson N H, Chipman P R, et al. Three-dimensional structure of Aleutian mink disease parvovirus: implications for disease pathogencity[J]. J. Virol., 1999, 73(8):6882-6891.
[4] Bloom M E, Alexandersen S, Garon C F. Nucleotide sequence of the 5′-terminal palindrome of Aleutian mink disease parvovirus and construction of an infectious molecular clone [J]. J. Virol., 1990, 64(7):3551-3556.
[5] Wu W H, Bloom M E, Berry B D, et al. Expression of Aleutian mink disease parvovirus capsid proteins in abaculovirus expression system for potential diagnostic use[J]. J. Vet. Diagn. Invest., 1994, 6(1):23-29.
[6] Sambrook J, Fritsch E F, Maniatis T, 著. 金冬雁, 黎孟楓, 侯云德, 等譯. 分子克隆實驗指南(第二版)[M]. 北京:科學出版社, 1998, 862-897.
[7] 殷 震,劉景華. 動物病毒學(第二版)[M]. 北京:科學出版社,1997,1162-1165.
[8] 閆喜軍,籍玉林. 我國水貂阿留申病流行現(xiàn)狀、特點及防治技術[J]. 特種經(jīng)濟動植物,2004, 5:44.