发明内容:
本发明公开一种利用转座子构建病毒活载体重组疫苗的方法,具有高效、廉价和稳定的优点。
本发明的采用以下技术解决方案:
将平行表达报告基因(如:绿色荧光蛋白基因)和保护性抗原基因(如:狂犬病病毒糖蛋白基因、猪瘟E2基因)的表达盒通过常规的分子克隆手段插入带有转座子序列的穿梭载体(如:pMOD-2<MCS>),该插入位点的两侧为转座子序列;然后,利用限制性内切酶将带有基因表达盒的转座子从穿梭载体游离,并经琼脂糖凝胶电泳纯化;再利用转座酶反应体系处理(37℃,2小时)纯化的转座子和载体病毒的全基因组,反应结束后加入终止液,并经70℃灭活10分钟;最后,利用脂质体等真核细胞转染试剂将反应物转染载体病毒的包装细胞,获得表达外源基因的重组病毒;经蚀斑克隆或有限稀释法纯化后,即可作为重组疫苗免疫动物。
本发明利用转座子构建病毒活载体重组疫苗的方法,其特征在于:在转座酶的作用下,使携带外源基因表达盒的转座子与载体病毒的全基因组发生重组,然后将重组产物转染病毒的包装细胞,获得表达外源基因的重组病毒,经常纯化后制成重组疫苗。
所述的方法,其特征在于:利用转座子和转座酶介导的DNA重组机制,构建犬2型腺病毒和疱疹病毒I型活载体重组疫苗。
所述的方法,其特征在于:利用绿色荧光蛋白报告基因和狂犬病病毒糖蛋白保护性抗原基因、猪瘟病毒E2保护性抗原基因,在转座子和转座酶的介导作用下,将平行表达报告基因和保护性抗原基因的表达盒插入载体病毒的全基因组,并在细胞中获得表达。
所述的方法,其特征在于:利用犬2型腺病毒和疱疹病毒I型DNA病毒,在转座子和转座酶的介导作用下,对其基因组进行改造,并获得表达外源基因的重组病毒。
所述的方法,其特征在于:利用犬2型腺病毒和疱疹病毒的包装细胞MDCK和Vero,将转座子与载体病毒全基因组的重组产物转染细胞,包装出重组病毒。
本发明的具体构建犬2型腺病毒和疱疹病毒I型活载体重组疫苗的方法,包括以下步骤:
1.基因表达盒的构建
利用商品化的真核表达质粒载体pIRESneo,通过常规的分子克隆技术构建平行表达报告基因(如:绿色荧光蛋白基因)和保护性抗原基因(如:狂犬病病毒糖蛋白基因、猪瘟E2基因)的表达盒。
2.重组转座子的构建
通过常规的酶切、连接和转化技术,将表达盒克隆至带有转座子序列的商品化穿梭载体pMOD-2<MCS>,插入位点为两段转座子序列之间的多克隆酶切位点(图1)。
3.转座酶介导的转座反应
根据转座子穿梭载体的使用说明书,将重组转座子经酶切游离(图1)和琼脂糖凝胶电泳纯化后,与载体病毒全基因组等量加入转座酶反应体系,37℃反应2小时,反应结束后加入终止液,70℃10分钟灭活转座酶活性。
4.重组病毒的包装
将转座子与载体病毒全基因组的反应物,在转染试剂(脂质体等)的介导下,转染载体病毒的包装细胞,包装重组病毒。
5.重组病毒的纯化与鉴定
利用蚀斑克隆或有限稀释法对重组病毒进行亚克隆3~5次,获得纯化的重组病毒。利用针对外源基因的免疫学方法(抗原或抗体检测)或Southern杂交对重组病毒进行鉴定。
具体实施方案:
下面结合实施例,对本发明做进一步描述。其作用被理解为是对本发明的阐释而非对本发明的任何形式的限制。
实施例1:狂犬病-重组犬2型腺病毒的制备方法
1.绿色荧光蛋白和狂犬病糖蛋白基因表达盒的构建
利用商品化的真核表达质粒载体pIRESneo(图2)的多克隆酶切位点EcoRV和BamHI插入狂犬病病毒糖蛋白基因(序列参照GenBank:M31046),利用Sma I和XbaI位点插入绿色荧光蛋白报告基因(序列参照通用质粒pEGPF-C1),构建平行表达糖蛋白和绿色荧光蛋白基因的表达盒。
2.重组转座子的构建
通过Nru I和Bst1107 I位点将基因表达盒完整切下,利用T4连接酶插入穿梭载体pMOD-2<MCS>中两转座子序列之间的Sma I位点(图1),转化大肠杆菌DH5α,获得携带表达盒的重组转座子。
3.转座酶介导的转座反应
根据商品化转座子穿梭载体的使用说明书,将重组转座子经Pvu II酶切游离(图1)和琼脂糖凝胶纯化后,与犬2型腺病毒全基因组等量加入转座酶反应体系中,37℃反应2小时,反应结束后加入1μl终止液,70℃10分钟灭活转座酶活性。
转座酶反应体系(10μl):1μl反应缓冲液,0.2μg腺病毒基因组DNA,0.2μg重组转座子DNA,5U转座酶,灭菌四馏水补至10μl。
4.重组病毒的包装
将转座子与犬2型腺病毒全基因组的重组产物,在脂质体2000(Invitrogen产品)的介导下,转染MDCK细胞,直到出现典型葡萄串状细胞病变。
5.重组病毒的纯化与鉴定
利用有限稀释法(稀释至每个细胞孔中含1个病变灶)对重组病毒进行亚克隆3~5次,通过荧光显微镜下观察荧光和细胞病变的一致性,判定重组病毒的纯化程度。
将纯化的重组病毒肌肉注射5条狂犬病抗体阴性成年犬(雌雄随机),免疫前及免疫后14天时分别采集犬静脉血,分离血清。利用狂犬病荧光抗体病毒中和试验(FAVN)检测血清狂犬病中和抗体滴度,以中和抗体有无为标准,判定重组病毒是否表达狂犬病病毒糖蛋白(表1)。
表1重组犬腺病毒免疫试验
以上结果表明,重组病毒在犬体内表达了糖蛋白,并能诱导抗狂犬病病毒感染的免疫反应。
实施例2:狂犬病-重组疱疹病毒I型的制备方法
1.绿色荧光蛋白和狂犬病糖蛋白基因表达盒的构建
利用商品化的真核表达质粒载体pIRESneo(图2)的多克隆酶切位点EcoRV和BamHI插入狂犬病病毒糖蛋白基因(序列参照GenBank:M31046),利用Sma I和Xba I位点插入绿色荧光蛋白报告基因(序列参照通用质粒pEGPF-C1),构建平行表达糖蛋白和绿色荧光蛋白基因的表达盒。
2.重组转座子的构建
通过Nru I和Bst1107 I位点将基因表达盒完整切下,利用T4连接酶插入穿梭载体pMOD-2<MCS>中两转座子序列之间的Sma I位点(图1),转化大肠杆菌DH5α,获得携带表达盒的重组转座子。
3.转座酶介导的转座反应
根据商品化转座子穿梭载体的使用说明书,将重组转座子经PvuII酶切游离(图1)和琼脂糖凝胶纯化后,与疱疹病毒I型全基因组等量加入转座酶反应体系中,37℃反应2小时,反应结束后加入1μl终止液,70℃10分钟灭活转座酶活性。
转座酶反应体系(10μl):1μl反应缓冲液,0.2μg疱疹病毒基因组DNA,0.2μg重组转座子DNA,5U转座酶,灭菌四馏水补至10μl。
4.重组病毒的包装
将转座子与疱疹病毒I型全基因组的重组产物,在脂质体2000(Invitrogen产品)的介导下,转染Vero细胞,直到出现典型病变(细胞变圆脱落)。
5.重组病毒的纯化与鉴定
利用有限稀释法(稀释至每个细胞孔中含1个病变灶)对重组病毒进行亚克隆3~5次,通过荧光显微镜下观察荧光和细胞病变的一致性,判定重组病毒的纯化程度。
将纯化的重组病毒肌肉注射5条狂犬病抗体阴性成年犬(雌雄随机),免疫前及免疫后14天时分别采集犬静脉血,分离血清。利用狂犬病荧光抗体病毒中和试验(FAVN)检测血清狂犬病中和抗体滴度,以中和抗体有无为标准,判定重组病毒是否表达狂犬病病毒糖蛋白(表2)。
表2重组疱疹病毒免疫试验
以上结果表明,重组病毒在犬体内表达了糖蛋白,并能诱导抗狂犬病病毒感染的免疫反应。
实施例3:猪瘟-重组犬2型腺病毒的制备方法
1.绿色荧光蛋白和猪瘟病毒E2蛋白基因表达盒的构建
利用商品化的真核表达质粒载体pIRESneo(图2)的多克隆酶切位点EcoRV和BamHI插入猪瘟病毒E2蛋白基因(序列参照GenBank:AF091507),利用SmaI和XbaI位点插入绿色荧光蛋白报告基因(序列参照通用质粒pEGPF-C1),构建平行表达糖蛋白和绿色荧光蛋白基因的表达盒。
2.重组转座子的构建
通过Nru I和Bst1107 I位点将基因表达盒完整切下,利用T4连接酶插入穿梭载体pMOD-2<MCS>中两转座子序列之间的Sma I位点(图1),转化大肠杆菌DH5α,获得携带表达盒的重组转座子。
3.转座酶介导的转座反应
根据商品化转座子穿梭载体的使用说明书,将重组转座子经Pvu II酶切游离(图1)和琼脂糖凝胶纯化后,与犬2型腺病毒全基因组等量加入转座酶反应体系中,37℃反应2小时,反应结束后加入1μl终止液,70℃10分钟灭活转座酶活性。
转座酶反应体系(10μl):1μl反应缓冲液,0.2μg腺病毒基因组DNA,0.2μg重组转座子DNA,5U转座酶,灭菌四馏水补至10μl。
4.重组病毒的包装
将转座子与犬2型腺病毒全基因组的重组产物,在脂质体2000(Invitrogen产品)的介导下,转染MDCK细胞,直到出现典型葡萄串状细胞病变。
5.重组病毒的纯化与鉴定
利用有限稀释法(稀释至每个细胞孔中含1个病变灶)对重组病毒进行亚克隆3~5次,通过荧光显微镜下观察荧光和细胞病变的一致性,判定重组病毒的纯化程度。
将纯化的重组病毒肌肉注射5头猪瘟抗体阴性的试验猪(雌雄随机),免疫前及免疫后14天时分别采集犬静脉血,分离血清。利用细胞中和试验和直接免疫荧光法检测血清猪瘟病毒中和抗体滴度(以血清稀释度1∶2X表示),以中和抗体有无为标准,判定重组病毒是否表达E2蛋白(表3)。
表3重组犬2型病毒免疫试验
以上结果表明,重组病毒在猪体内表达了E2蛋白,并能诱导抗猪瘟病毒感染的免疫反应。
实施例4:猪瘟-重组疱疹病毒I型的制备方法
1.绿色荧光蛋白和猪瘟病毒E2蛋白基因表达盒的构建
利用商品化的真核表达质粒载体pIRESneo(图2)的多克隆酶切位点EcoRV和BamHI插入猪瘟病毒E2蛋白基因(序列参照GenBank:AF091507),利用Sma I和Xba I位点插入绿色荧光蛋白报告基因(序列参照通用质粒pEGPF-C1),构建平行表达糖蛋白和绿色荧光蛋白基因的表达盒。
2.重组转座子的构建
通过Nru I和Bst1107 I位点将基因表达盒完整切下,利用T4连接酶插入穿梭载体pMOD-2<MCS>中两转座子序列之间的Sma I位点(图1),转化大肠杆菌DH5α,获得携带表达盒的重组转座子。
3.转座酶介导的转座反应
根据商品化转座子穿梭载体的使用说明书,将重组转座子经Pvu II酶切游离(图1)和琼脂糖凝胶纯化后,与疱疹病毒I型全基因组等量加入转座酶反应体系中,37℃反应2小时,反应结束后加入1μl终止液,70℃10分钟灭活转座酶活性。
转座酶反应体系(10μl):1μl反应缓冲液,0.2μg疱疹病毒基因组DNA,0.2μg重组转座子DNA,5U转座酶,灭菌四馏水补至10μl。
4.重组病毒的包装
将转座子与疱疹病毒I型全基因组的重组产物,在脂质体2000(Invitrogen产品)的介导下,转染Vero细胞,直到出现典型病变(细胞变圆脱落)。
5.重组病毒的纯化与鉴定
利用有限稀释法(稀释至每个细胞孔中含1个病变灶)对重组病毒进行亚克隆3~5次,通过荧光显微镜下观察荧光和细胞病变的一致性,判定重组病毒的纯化程度。
将纯化的重组病毒肌肉注射5头猪瘟抗体阴性的试验猪(雌雄随机),免疫前及免疫后14天时分别采集犬静脉血,分离血清。利用细胞中和试验和直接免疫荧光法检测血清中的猪瘟病毒中和抗体滴度(以血清稀释度1∶2X表示),以中和抗体有无为标准,判定重组病毒是否表达E2蛋白(表4)。
表4重组疱疹病毒I型免疫试验
以上结果表明,重组病毒在猪体内表达了E2蛋白,并能诱导抗猪瘟病毒感染的免疫反应。