pORF65重组蛋白及其制备方法和应用与流程

文档序号:14392988阅读:316来源:国知局
本发明涉及抗原抗体领域,具体是涉及porf65重组蛋白及其制备方法和应用。
背景技术
::鲤疱疹病毒3型(cyhv-3)又称为锦鲤疱疹病毒(khv),是一种双链线性dna病毒,具有囊膜结构,自上世纪九十年代报道以来已经在世界范围内流行,该病毒引起的锦鲤疱疹病毒病(khvd)造成巨大经济损失,严重威胁鲤、锦鲤产业安全。在cyhv-3防治研究中基于病毒囊膜蛋白的dna疫苗成为重要的研究方向,病毒囊膜蛋白参与了病毒与宿主细胞的识别、互作、侵染等过程,可以诱导较强的体液免疫应答,是dna疫苗研发的重要候选分子。为准确评价dna疫苗免疫效果、制定免疫方案,需要建立高通量、特异性抗体检测方法作为cyhv-3疫苗研究的技术支撑。因此表达cyhv-3囊膜蛋白抗原与制备抗鲤血清igm的抗体成为建立检测方法亟待解决的关键问题。鱼类免疫球蛋白纯化及其单抗、多抗制备是免疫评价、诊断方法建立的基础。proteinag作为抗体结合蛋白在抗体纯化中得到广泛应用。尽管鲤是一种重要的经济鱼类,但其血清igm纯化仅见凝胶过滤层析制备的报道,亲和层析作为一种快速制备高纯度抗体的方法尚未应用于鲤血清igm的纯化。因此,本发明在密码子优化与预测cyhv-3porf65b细胞表位优势区段的基础上,采用pet32a(+)/bl21系统重组表达porf65b细胞表位优势区段;采用rproteing亲和层析纯化了鲤血清igm,并制备了鼠抗鲤igm多克隆抗体;在此基础上初步建立了cyhv-3特异性抗体检测的间接elisa方法,为进一步开展cyhv-3疫苗研究提供基础。技术实现要素:本发明的目的之一是提供新的porf65重组蛋白,其可以用于检测cyhv-3porf65完整编码序列构建的dna疫苗免疫锦鲤后产生的血清特异性抗体。实现上述目的的技术方案如下。porf65重组蛋白,其依次由seqidno.17—seqidno.21所示氨基酸序列通过连接子连接而成,所述连接子为4-7个分子量小的、极性且亲水的氨基酸构成。所述连接子组成为ggggs。一种编码上述porf65重组蛋白的表达基因,其序列,包括a:其核苷酸序列如seqidno.22所示;b:与a的核苷酸序列编码相同序列的蛋白质,但因遗传密码的简并性而与a的核苷酸序列不同的序列;c:对上述a或b所示核苷酸序列进行一个或多个碱基的取代、缺失、添加修饰的核苷酸序列。上述porf65重组蛋白的制备方法,包括以下步骤:包含上述编码所述porf65重组蛋白的表达基因序列通过hindiii/xhoi双酶切插入pet32a(+)载体,构建重组质粒pet32a-modorf65;再转入dh5α,pcr筛选阳性转化菌株,阳性菌株测序鉴定后提取质粒,分别转入bl21(de3)表达菌株;挑取转化pet32a-modorf65的bl21(de3)表达菌株,接种于amp抗性的lb培养基中培养过夜,再接种于lb新鲜培养基中,再加入iptg诱导表达、纯化,即得。编码所述porf65重组蛋白的表达基因的序列如seqidno.22。本发明的另一目的是提供一种检测锦鲤血清中针对cyhv-3porf65的特异性抗体的试剂盒。具体技术方案如下:检测锦鲤的血清特异性抗体的试剂盒,包括有所述porf65重组蛋白。在其中一个实施例中,所述试剂盒为elisa试剂盒,包括有用所述porf65重组蛋白包被的酶标板。在其中一个实施例中,还包括有鼠抗锦鲤igm的多克隆抗体。本发明经过发明人截取了cyhv-3porf65全部蛋白序列中的抗原表位优势区段进行了原核表达,经elisa显示,截短表达的蛋白(其优化后的编码dna为seqidno.22)可以作为包被抗原,能很好地用以检测cyhv-3porf65完整编码序列构建的dna疫苗免疫锦鲤后产生的血清特异性抗体。附图说明图1porf65序列分析结果示意图,其中,↓表示信号肽切割位点(signalp4.1软件预测),粗体标出跨膜序列(tmhmm软件预测),波浪线标出dnastar预测的b细胞表位优势区段,阴影显示abcpred预测的b细胞表位,方框标出bepipred预测的b细胞表位,斜体标出最终表达的b细胞表位优势区段(5’-3’依次为a、b、c、d、e)。图2orf65表达结果示意图,其中,m:蛋白marker;1:pet32a(+)质粒未诱导;2:pet32a(+)质粒诱导;3:pet32a-comporf65质粒未诱导;4:pet32a-comporf65质粒诱导5:pet32a-trunorf65质粒未诱导;6:pet32a-trunorf65质粒诱导7:pet32a-modorf65质粒未诱导;8:pet32a-modorf65质粒诱导。图3porf65抗原表位优势区段融合pcr结果示意图,其中,m:dna分子标准;1:porf65抗原表位优势区段。图4porf65western-blot分析果示意图,其中,m:蛋白质marker;1:pet32a-modorf65表达蛋白。图5锦鲤血清igm纯化结果示意图,其中,m:蛋白marker,1:未纯化锦鲤血清,2:洗涤穿流液,3:洗脱液。具体实施方式除非另有定义,本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域
:的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不用于限制本发明。本发明所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。以下实施例中所使用的试剂或原料,如无特殊说明,均来源于市售。实施例:1.方法1.1引物的设计与合成根据cyhv419株orf65(genbankno.kp004895)序列设计引物(见表1)。引物由上海生工生物技术有限公司合成。表1orf65扩增引物序列table1sequenceoforf65geneamplification1.2orf65基因及蛋白序列分析与密码子优化将截去信号肽与c端跨膜疏水片段的基因编码序列送金唯智公司进行密码子优化与序列合成。cyhv-3419株orf65全长1785bp,编码594个氨基酸。最终确定5个b细胞表位优势区段,分别是phe97-gly172(a),ala199-val284(b),lys307-ala361(c),tyr426-thr445(d),thr473-asn546(e)(参见图1)。图1中↓表示信号肽切割位点,粗体标出跨膜序列(tmhmm软件预测),波浪线标出dnastar预测的b细胞表位优势区段,阴影显示abcpred预测的b细胞表位,方框标出bepipred预测的b细胞表位,斜体标出最终表达的b细胞表位优势区段(5’-3’依次为a、b、c、d、e),a、b、c、d、e序列之间以连接序列ggggs连接。a:fmpsdvqeltsfrlriyttsgdnftypttttgfrpiaknelftvghtpatlgggvrvkchvncstglsqfdwfrngseqidno.17b:aslrsdpvwlgepvfecpydvnrwcpegpitrvvdrivkpynednlrqmgnvfvcgdptstsskavmtmgrcpakymcsqeahtvseqidno.18c:kycpnevafsrvtvsgvnaiattdpgrlvvtsgvvkvfcgteyeiyapcanatsaseqidno.19d:ygvgnsrtmvktievpdintseqidno.20e:ttttttttpttlpatnatittaittnttttttnttttndtattttnattysnvtlpttnntntntspgpasasn.seqidno.21。1.3pet32a-comporf65、pet32a-trunorf65重组质粒的构建与表达以cyhv-3hz419株dna为模板,用引物65hind3cf/65xholcr及primestarmax高保真酶pcr扩增orf65全基因,反应程序均采用:94℃5min预变性;94℃30s,59℃30s,72℃90s,35个循环;72℃5min总延伸,4℃保存。采用同样的方法,以金唯智公司优化密码子的合成序列为模板,用引物65hind3tf/65xholtr扩增去掉信号肽与c端跨膜疏水区段的截短orf65。将上述扩增产物通过hindiii/xhoi双酶切插入pet32a(+)载体,构建的重组质粒分别命名为pet32a-comporf65、pet32a-trunorf65,转入dh5α,pcr筛选阳性转化菌株,阳性菌株测序鉴定后提取质粒,分别转入bl21(de3)表达菌株。挑取转入重组质粒的bl21(de3)表达菌株,接种于amp抗性的lb培养基中培养过夜,再按1:100比例接种于100mllb新鲜培养基中,37℃,220rpm·min-1培养至菌液od值达到0.4-0.5,分别加入0.8mmol·l-1iptg于28℃诱导表达。参照novagenpet表达系统手册进行蛋白表达与可溶性分析。1.4pet32a-modorf65重组质粒的构建与表达1)porf65b细胞表位优势区段的融合pcr根据1.2的预测结果,分别扩增5个(a、b、c、d、e)porf65b细胞表位优势区段。金唯智公司优化密码子的合成序列为模板,采用primestarmax高保真酶,分别利用引物65afhind3/65ar、65bf/65br、65cf/65cr、65df/65dr、65ef/65erxhol扩增a、b、c、d、e区段(引物序列见表1),除65d片段外,反应程序均采用:94℃5min预变性;94℃30s,59℃30s,72℃30s,35个循环;72℃2min总延伸,4℃保存。65d片段采用94℃5min预变性;94℃30s,47.5℃30s,72℃30s,35个循环;72℃2min总延伸,pcr产物经琼脂糖凝胶电泳分析后,将扩增的片段采用切胶纯化,5个纯化片段等体积(10μl)混合,进行融合pcr扩增,反应程序为:94℃5min预变性;94℃30s,47.5℃50s,72℃90s,16个循环;72℃2min总延伸。然后以融合后的pcr产物为模板,以65afhind3/65erxhol为引物,进行pcr扩增,反应程序:94℃5min预变性;94℃30s,59℃30s,72℃90s,35个循环;72℃2min总延伸,pcr产物进行琼脂糖凝胶电泳分析。2)pet32a-modorf65重组质粒的构建、表达与纯化将上述pcr扩增产物切胶回收后通过hindiii/xhoi双酶切插入pet32a(+)载体,构建的重组质粒命名为pet32a-modorf65,后续蛋白表达与可溶性分析同1.3。选取最佳表达条件下的蛋白表达产物,采用novagenhisbind蛋白纯化试剂盒进行纯化,纯化蛋白经bca试剂盒定量后-80℃保存。3)重组porf65的western-blot分析上述纯化蛋白sds-page电泳后,经100ma,1.5h转至pvdf膜,5%脱脂奶粉封闭液37℃封闭2h后pbst洗膜3次,加入1:1000稀释的hrp标记的抗his标签鼠单克隆抗体37℃孵育2h,pbst洗膜5次后用bio-rad生物发光试剂盒检测。1.5锦鲤血清特异性抗体检测elisa方法的建立1)锦鲤血清igm的纯化采集锦鲤血清,与4mol·l-1nacl(ph8.3)等体积混合,取1ml加入2mol·l-1nacl(ph8.3)平衡后的rproteing预装柱(北京韦氏博慧色谱科技有限公司),室温静置15min,2mol·l-1nacl(ph8.3)洗涤10个柱床,0.05mol·l-1gly洗脱,收集洗脱液,1:50加入tris-hcl(ph8.0)调节ph。纯化产物进行sds-page电泳分析。纯化条带切胶后送美吉生物公司进行lc-ms/ms分析。2)鼠抗锦鲤igm的多克隆抗体的制备以上述纯化的鲤igm为抗原免疫小鼠(4只),每只共免疫3次,每次间隔2周,第1次抗原加等体积的弗氏完全佐剂,后2次加等体积的弗氏不完全佐剂,免疫剂量为50μg·只-1,免疫途径为背部和腹部皮下多点注射。采血前3天加强免疫,用不加佐剂抗原腹腔注射,剂量为50μg·只-1。摘除眼球采血,分离血清采用rproteina(北京韦氏博慧色谱科技有限公司)纯化小鼠igg,-80℃保存。3)orf65dna疫苗的免疫以cyhv-3hz419株dna为模板,用引物orf65fhind3k/orf65recor1及primestarmax高保真酶pcr扩增orf65全基因,反应程序均采用:94℃5min预变性;94℃30s,59℃30s,72℃90s,35个循环;72℃5min总延伸。然后将pcr扩增产物切胶回收后通过hindiii/ecori双酶切插入pegfp-n1载体,构建的重组质粒命名为pegfp-orf65,以pegfp-orf65重组质粒(包含orf65全部编码序列)作为dna疫苗,以pegfp-n1空白质粒作为对照,肌肉注射免疫平均体重20g的锦鲤,免疫剂量为3μg·尾-1,免疫3周后采集血清,-80℃保存。4)间接eilsa方法检测免疫血清抗体效价将纯化的porf65(pet32a-modorf65)用cbs稀释至160μg·ml-1,100μl·孔-1包被酶标板,4℃过夜,pbst洗涤3次;加入封闭液(1%bsa),37℃封闭1.5h,pbst洗涤3次;加入1:300稀释的锦鲤血清,100μl·孔-1,25℃孵育1.5h,pbst洗涤5次;加入100μl·孔-11:3000稀释鼠抗锦鲤多克隆抗体,37℃孵育2.5h,pbst洗涤5次;加入100μl·孔-11:8000稀释hrp标记羊抗小鼠igg(北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司),37℃孵育2h,pbst洗涤5次;加入100μl·孔-1tmb工作液,37℃孵育30min。加入50μl·孔-1终止液,检测od450。2.结果2.1porf65b细胞表位优势区段cyhv-3419株orf65全长1785bp,编码594个氨基酸。最终确定5个b细胞表位优势区段,分别是phe97-gly172(a),ala199-val284(b),lys307-ala361(c),tyr426-thr445(d),thr473-asn546(e)(参见图1)。其中,porf65细胞表位优势区段的密码子优化序列tttatgccgagtgatgtgcaagagctgaccagttttcgcctgcgcatctataccaccagtggtgataattttacctatccgaccaccacaacaggctttcgcccgatcgcaaaaaacgagctgtttaccgttggccataccccggcaacactgggcggtggtgtgcgtgtgaagtgccatgtgaactgcagtacaggcctgagccagttcgattggttccgtaacggcggcggcggcggcagcgcaagcctgcgcagtgatccggtgtggttaggtgagccggtgtttgaatgtccgtacgacgtgaaccgctggtgccctgaaggtccgattacccgtgtggtggaccgcattgtgaaaccgtacaacgaagataacctgcgccaaatgggcaacgtgtttgtgtgcggcgatcctaccagcacaagcagcaaggccgttatgaccatgggccgctgtcctgccaaatacatgtgcagccaagaagctcacacagttggcggcggcggcagcaagtactgcccgaatgaggtggcctttagccgcgtgaccgtgagcggtgtgaacgcaattgccaccacagacccgggccgcctggtggttaccagcggcgttgtgaaggttttctgcggcaccgagtatgaaatttacgcaccgtgcgccaatgccacaagcgcaggcggcggcggcagctacggcgttggcaacagccgcacaatggttaagaccattgaggttccggacatcaataccggcggcggcggcagcaccaccaccaccaccacaaccacaccgacaaccctgccggccaccaatgccaccatcaccaccgcaatcacaaccaacaccaccaccaccaccacaaataccaccaccaccaatgacaccgccaccaccaccaccaacgcaaccacctacagcaatgtgaccctgccgaccaccaataacaccaataccaacacaagtccgggccctgccagcgccagcaacacagttacc(seqidno.22)。2.2porf65的表达pet32a-comporf65编码全长porf65,其融合蛋白理论分子量分别为82.3kda。经pcr鉴定、测序证实上述重组质粒读码框架正确,诱导表达后进行sds-page分析,结果显示该质粒未见明显表达(图2),稀有密码子分析显示,cyhv-3orf65全基因中低丰度密码子(threshold=10)有99个,严重影响了原核表达,因此本发明构建了密码子优化的pet32a-trunorf65质粒,其编码的融合蛋白理论分子量分别为77.2kda,该质粒也未见明显表达(图2)。电泳及测序证实本发明所述融合pcr成功扩增了porf65b表位优势区段的编码序列(图3),以此为基础构建了pet32a-modorf65重组质粒,诱导表达获得预期分子量为56.4kda的目的蛋白(图2)。可溶性分析表明,蛋白以包涵体形式表达。利用novagenhisbind蛋白纯化试剂盒纯化目的蛋白,经抗his标签的鼠单克隆抗体western-blot分析,在56.4kda处杂交到明显的条带(图4)。2.4鲤血清igm的纯化与鼠抗鲤多克隆抗体的制备sds-page显示在>70kda附近出现明显条带,推测为锦鲤igm重链(图5),美吉公司lc-ms/ms质谱鉴定证实该蛋白为鲤血清igm重链。以纯化的锦鲤igm分3次免疫小鼠,加强免疫后3天,摘除眼球采血,elisa检测表明,制备的鼠抗血清效价>1:160,000。2.5特异性抗体检测elisa方法的应用以本发明制备的鼠抗锦鲤igm多克隆抗体为检测抗体,以纯化的重组porf65为包被抗原,建立的间接eilsa方法检测锦鲤免疫血清抗体效价,结果表明5尾免疫锦鲤血清od450为分别为0.562、0.532、0.501、0.481、0.479,未免疫血清(阴性对照)od450为0.231~0.21,p/n>2.1,该方法可以评价特异性抗体水平。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。序列表<110>广东省农业科学院动物卫生研究所<120>porf65重组蛋白及其制备方法和应用<160>22<170>siposequencelisting1.0<210>1<211>27<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>1cccaagcttgcatggtctcgccgctcg27<210>2<211>31<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>2ccgctcgagcttgatggtcgcggcggccttg31<210>3<211>29<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>3cccaagcttgccaaaccgtggtgtatacc29<210>4<211>28<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>4ccgctcgagcagggtaactgtgttgctg28<210>5<211>29<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>5cccaagcttgctttatgccgagtgatgtg29<210>6<211>17<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>6gccgttacggaaccaat17<210>7<211>48<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>7attggttccgtaacggcggcggcggcggcagcgcaagcctgcgcagtg48<210>8<211>18<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>8aactgtgtgagcttcttg18<210>9<211>51<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>9caagaagctcacacagttggcggcggcggcagcaagtactgcccgaatgag51<210>10<211>18<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>10tgcgcttgtggcattggc18<210>11<211>50<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>11gccaatgccacaagcgcaggcggcggcggcagctacggcgttggcaacag50<210>12<211>15<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>12ggtattgatgtccgg15<210>13<211>57<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>13ccggacatcaataccggcggcggcggcagcaccaccaccaccaccacaaccacaccg57<210>14<211>27<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>14ccgctcgagggtaactgtgttgctggc27<210>15<211>31<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>15gggaagcttgccaccatggtctcgccgctcg31<210>16<211>32<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>16ccggaattcgcttgatggtcgcggcggccttg32<210>17<211>76<212>prt<213>人工序列(artificialsequence)<400>17phemetproseraspvalglngluleuthrserpheargleuargile151015tyrthrthrserglyaspasnphethrtyrprothrthrthrthrgly202530pheargproilealalysasngluleuphethrvalglyhisthrpro354045alathrleuglyglyglyvalargvallyscyshisvalasncysser505560thrglyleuserglnpheasptrppheargasngly657075<210>18<211>85<212>prt<213>人工序列(artificialsequence)<400>18alaserleuargseraspprovaltrpleuglygluprovalpheglu151015cysprotyraspvalasnargtrpcysprogluglyproilethrarg202530valvalaspargilevallysprotyrasngluaspasnleuarggln354045metglyasnvalphevalcysglyaspprothrserthrserserlys505560alavalmetthrmetglyargcysproalalystyrmetcyssergln65707580glualahisthrval85<210>19<211>55<212>prt<213>人工序列(artificialsequence)<400>19lystyrcysproasngluvalalapheserargvalthrvalsergly151015valasnalailealathrthraspproglyargleuvalvalthrser202530glyvalvallysvalphecysglythrglutyrgluiletyralapro354045cysalaasnalathrserala5055<210>20<211>20<212>prt<213>人工序列(artificialsequence)<400>20tyrglyvalglyasnserargthrmetvallysthrilegluvalpro151015aspileasnthr20<210>21<211>74<212>prt<213>人工序列(artificialsequence)<400>21thrthrthrthrthrthrthrthrprothrthrleuproalathrasn151015alathrilethrthralailethrthrasnthrthrthrthrthrthr202530asnthrthrthrthrasnaspthralathrthrthrthrasnalathr354045thrtyrserasnvalthrleuprothrthrasnasnthrasnthrasn505560thrserproglyproalaseralaserasn6570<210>22<211>999<212>dna<213>人工序列(artificialsequence)<400>22tttatgccgagtgatgtgcaagagctgaccagttttcgcctgcgcatctataccaccagt60ggtgataattttacctatccgaccaccacaacaggctttcgcccgatcgcaaaaaacgag120ctgtttaccgttggccataccccggcaacactgggcggtggtgtgcgtgtgaagtgccat180gtgaactgcagtacaggcctgagccagttcgattggttccgtaacggcggcggcggcggc240agcgcaagcctgcgcagtgatccggtgtggttaggtgagccggtgtttgaatgtccgtac300gacgtgaaccgctggtgccctgaaggtccgattacccgtgtggtggaccgcattgtgaaa360ccgtacaacgaagataacctgcgccaaatgggcaacgtgtttgtgtgcggcgatcctacc420agcacaagcagcaaggccgttatgaccatgggccgctgtcctgccaaatacatgtgcagc480caagaagctcacacagttggcggcggcggcagcaagtactgcccgaatgaggtggccttt540agccgcgtgaccgtgagcggtgtgaacgcaattgccaccacagacccgggccgcctggtg600gttaccagcggcgttgtgaaggttttctgcggcaccgagtatgaaatttacgcaccgtgc660gccaatgccacaagcgcaggcggcggcggcagctacggcgttggcaacagccgcacaatg720gttaagaccattgaggttccggacatcaataccggcggcggcggcagcaccaccaccacc780accacaaccacaccgacaaccctgccggccaccaatgccaccatcaccaccgcaatcaca840accaacaccaccaccaccaccacaaataccaccaccaccaatgacaccgccaccaccacc900accaacgcaaccacctacagcaatgtgaccctgccgaccaccaataacaccaataccaac960acaagtccgggccctgccagcgccagcaacacagttacc999当前第1页12当前第1页12
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