CN105148267B - 一种鱼用白细胞介素佐剂的制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了SEQ ID NO:3所示蛋白质或SEQ ID NO:4所示蛋白质在制备鱼用疫苗的佐剂中的用途。本发明还公开了一种复合佐剂,它含有SEQ ID NO:3所示蛋白质和SEQ ID NO:4所示蛋白质,以及药学上可接受的载体。本发明重组IL‑1β1和IL‑1β2可以有效提高鱼用疫苗的免疫原性,显著提高特异性抗体,可以作为鱼用疫苗的佐剂使用,二者联合使用时的效果明显优于同等剂量下二者单独使用(p<0.05),可以制备成为复合佐剂,临床应用前景良好。

Description

一种鱼用白细胞介素佐剂的制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种鱼用白细胞介素佐剂的制备方法和用途。
背景技术
随着现代水产养殖集约化程度的日益提高,养殖鱼类暴发的疾病所造成的损失越来越严重,鱼类病害已经成为阻碍水产养殖业健康发展的重要因素。预防鱼类病害的传统方法(如化学药品、抗生物等)增强了病原微生物的抗药性,并给环境带来了药物残留等新的问题;自从1942年Duff等科学家成功研制了杀鲑气单胞菌(Aeromonas salmonicida)的全菌灭活疫苗后,鱼类疫苗逐渐成为鱼类疾病更为理想的预防手段。最近几十年来,随着鱼用疫苗的发展和生产应用,与鱼用疫苗紧密相关的鱼用免疫佐剂者也越来越收到重视。
免疫佐剂简称佐剂(Adjuvant),是指与抗原同时或预先使用,能非特异性地改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答,增强相应抗原的免疫原性或改变免疫反应的一类物质。佐剂在动物免疫过程中,主要是通过非特异性的物理或化学方式与抗原结合,增强机体免疫系统对抗原的免疫应答反应能力,其作用主要包括:一是增强免疫系统的高效性和持久性,提高动物机体保护能力;二是减少抗原的使用剂量和免疫次数。
“佐剂(Adjuvant)”一词来源于拉丁文Adjuvare。1925年,免疫学家Gaston Ramon等最早研究发现木薯粉、淀粉或琼脂等物质具有增强疫苗免疫效应的作用。1926年,Glenny等最先将铝盐作为白喉外毒素疫苗的佐剂使用,为以后铝佐剂(如氢氧化铝、磷酸铝等)在疫苗上的广泛应用奠定了基础。1951年,Freund等将石蜡液体与羊毛脂以适当比例混合后制作的油包水型弗氏佐剂,已成为目前国内外实验室经典的免疫佐剂。随着鱼类疫苗研究的发展,鱼用合成肽疫苗、亚单位疫苗、DNA疫苗等新型疫苗也逐渐发展起来,与传统疫苗相比,新型疫苗中的抗原纯度较高导致抗原免疫原性下降,诱导机体产生的免疫应答相对较弱,因此就需要配合佐剂使用提高疫苗的免疫原性,以获得更加稳定、长久的免疫保护效应。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种新的免疫佐剂。
本发明首先提供了SEQ ID NO:3所示蛋白质或SEQ ID NO:4所示蛋白质在制备鱼用疫苗的佐剂中的用途。
本发明还提供了SEQ ID NO:3所示蛋白质和SEQ ID NO:4所示蛋白质在制备复合佐剂中的用途。
优选地,所述复合佐剂中,SEQ ID NO:3所示蛋白质和SEQ ID NO:4所示蛋白质的重量配比为1:1。
本发明还提供了一种复合佐剂,它含有SEQ ID NO:3所示蛋白质和SEQ ID NO:4所示蛋白质,以及药学上可接受的载体。
优选地,SEQ ID NO:3所示蛋白质和SEQ ID NO:4所示蛋白质的重量配比为1:1。
本发明还提供了复合佐剂在制备疫苗中的用途。
本发明还提供了一种预防鱼类链球菌病的疫苗,它包括预防鱼类链球菌病的免疫原以及前述复合佐剂。
优选地,所述预防鱼类链球菌病的免疫原的氨基酸序列如SEQ ID NO:5所示。
优选地,SEQ ID NO:5所示蛋白质与前述的复合佐剂的重量比为1:1。
本发明还提供了氨基酸序列如SEQ ID NO:5所示的蛋白。
本发明还提供了氨基酸序列如SEQ ID NO:5所示的蛋白在制备预防鱼类链球菌病的疫苗中的用途。
本发明还提供了一种预防鱼类链球菌病的疫苗,它包括氨基酸序列如SEQ ID NO:5所示的蛋白,以及药物学上可接受的辅料。
优选地,所述辅料是SEQ ID NO:3所示蛋白质和/或SEQ ID NO:4所示蛋白质。进一步优选地,所述所述辅料是SEQ ID NO:3所示蛋白质和SEQ ID NO:4所示蛋白质时,二者的重量配比为1:1。
重组IL-1β1的氨基酸序列(SEQ ID NO:3):
MADKDLLMLERYFDSDCGFDSDDMDFDKLDCSDPLAMSGRCDLHKGLRIEVTKEPLSMRHVANVVIALQRLKLTQNIQSTEFTDQELFNVFIDNVIEESMVINLKCTESKSYSLQDKVVRCTICDKSKRALVQKEKLPLLLAFTLKGGNKENKAWFNLSAYTPPNCTENKNGQPVCLGIVKTNLFLSCTLENETPFLGLEEVKDKERLKSIQENDGMERFLFFRNGTGDSLNTFESVKYPGWFITTSKDDDKPVQMCKQQSSHLQLFTLHDETVVSQNEM
编码IL-1β1开放阅读框
SEQ ID NO:1:
ATGGCTGACAAAGATTTGTTAATGCTGGAAAGGTACTTTGACAGTGACTGTGGATTTGATTCAGATGACATGGATTTTGACAAGCTGGACTGCTCTGATCCTTTGGCCATGAGCGGCAGATGTGACCTGCACAAAGGACTCCGCATCGAGGTCACCAAGGAGCCTCTTAGTATGCGCCATGTTGCTAATGTTGTAATCGCTTTGCAGAGGCTGAAACTCACTCAAAATATTCAGTCCACGGAGTTCACCGACCAGGAGCTTTTCAATGTCTTCATTGATAATGTGATTGAAGAGAGCATGGTGATCAATTTGAAGTGCACTGAATCCAAGAGTTACAGCCTGCAAGACAAGGTTGTGCGGTGCACTATATGTGACAAGTCTAAAAGGGCTTTGGTGCAGAAGGAAAAGCTTCCTCTTCTGCTGGCTTTTACTCTGAAGGGTGGAAATAAGGAGAATAAAGCATGGTTCAACCTCTCGGCCTACACTCCACCAAACTGCACAGAAAACAAAAATGGCCAGCCTGTATGTTTGGGGATTGTAAAGACCAATCTCTTTCTCTCATGCACACTGGAGAATGAAACTCCTTTTCTAGGCTTAGAGGAGGTAAAAGACAAAGAGAGACTGAAGTCCATCCAGGAGAATGATGGCATGGAACGCTTCCTTTTCTTCAGAAACGGCACTGGTGACTCCCTTAACACCTTCGAGTCAGTTAAATACCCGGGCTGGTTCATCACCACCTCAAAGGATGACGATAAGCCAGTGCAAACGTGTAAGCAGCAATCCAGTCACCTCCAGCTGTTCACACTCCATGATGAGACTGTAGTCTCTCAGAATGAGATGTGA
重组IL-1β2的氨基酸序列(SEQ ID NO:4):
MDDKDLLTLERSFDSDCGFDSDAMDFDELDCSDPLAMSGRCDLHEGLRIEVTKEPLSMRQVANVVIALQRLKLTQNIQSTEFTDQELFNVFIENVIEESMVINLKCTESKSYSLQDKVVRCTICDKSKRALVQREKLPILLAFTLKGGNKDNKAWFNLSAYTPPNCTENTKGQPVCLGIVKTNLFLSCTLENETPFLGLEEVKDKERLKSIQENDGMERFLFFRNGTGDSLNTFESVKYPGWFITTSKEDYKPVQMCKQQSSHLQLFTLHDETVVSQNEI.
IL-1β2开放阅读框:
SEQ ID NO:2:
ATGGATGACAAAGATTTGTTAACGCTGGAAAGGTCCTTTGACAGTGACTGTGGATTTGATTCAGATGCCATGGATTTTGATGAGCTGGACTGCTCTGATCCATTGGCCATGAGTGGCAGATGTGACCTGCACGAAGGACTCCGCATCGAGGTCACCAAGGAGCCTCTTAGTATGCGCCAAGTTGCTAATGTTGTAATCGCTCTGCAGAGGCTGAAACTCACTCAAAATATTCAGTCCACGGAGTTCACCGACCAGGAGCTTTTCAATGTCTTCATTGAGAATGTGATTGAAGAGAGCATGGTGATCAATTTGAAGTGCACTGAATCCAAGAGTTACAGCCTGCAAGACAAGGTTGTGCGGTGCACTATATGTGACAAGTCTAAAAGGGCTTTGGTGCAGAGGGAAAAGCTTCCTATTCTGCTGGCCTTTACTCTGAAGGGTGGAAACAAGGATAATAAAGCATGGTTCAACCTCTCGGCCTACACTCCACCAAACTGCACAGAAAACACGAAAGGACAGCCTGTATGTTTGGGGATTGTAAAGACCAATCTCTTTCTCTCATGCACACTGGAGAATGAAACTCCTTTTCTTGGCTTAGAGGAGGTAAAAGACAAAGAGAGACTGAAGTCCATCCAGGAGAATGATGGCATGGAACGCTTCCTTTTCTTCAGAAACGGCACTGGTGACTCCCTTAACACCTTCGAGTCGGTCAAATACCCGGGCTGGTTCATCACCACCTCAAAGGAGGACTATAAGCCAGTGCAAATGTGTAAGCAGCAATCCAGTCACCTCCAGCTGTTCACACTCCATGATGAGACTGTAGTCTCTCAGAATGAGATCTGA
SEQ ID NO:5所示的蛋白的氨基酸序列:
ETVVSAQPSSGEASVEPVSGEEQKPLIDYVDPSNVKDIWEKVGRGKGSLIAVIDAGIEQTHDMLNLADSSDLKYSSKEDLEAKKKEHGIERGKWVNHKLVFYHDYNEGVDSPKSGDEDLYHGTHVAGIAAGSMVNNKKNELLMEGIAPDAQLMFMRVGKTSLIPEKENLYALAIEDAVALGATAINMSFGSVGKASDELKESVHRALNAAREKGVALIVAAGNDFAMGGYPVKPLAKNPDFGVIGTPATTDDVLTIAAYVAPEDISEVFTVASHNDSKELAVTVASAFPKGRQLDFIDIGKGLEDDYLDKDVKGKIVIVDYEAVITSKATAELAQSKGVAGVLVHHRDYKRPLLPLNYHGDLPMGFISLEDFDYLKSLDKATLTFNHKKKLVSVPGGRQMANFSSWGLSADGHMKPDLSAPGYELYSPSLKNTYEPMSGTSSASPHAMGIVSLVQEHVKKKYPQYSPQEQLLLVKNILMSTADPIISPVDNTYYSPRLQGAGAIDAKKAIATDVYLTGSNGLSKINLGDISNTFDLKVRLHNMGNQTKQFKYYATVLADKAENGKMTLRPQKLYTTEQEEVILAPNEEKEVSLTIDISNFDASLIAQMINGYFVDGFVHFDSNDGIKNVLSIPFL
本发明重组IL-1β1和IL-1β2可以有效提高鱼用疫苗的免疫原性,显著提高特异性抗体,可以作为鱼用疫苗的佐剂使用,二者联合使用时的效果明显优于同等剂量下二者单独使用(p<0.05),可以制备成为复合佐剂。
本发明SEQ ID NO:5所示蛋白质的免疫原性好,对机体的保护作用强,可以制成有效预防鱼类链球病菌的疫苗,临床应用前景良好。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1 PCR扩增结果。M,DNA marker DL2000;1,IL-1β1基因PCR扩增产物;2,IL-1β1基因PCR扩增产物;
图2重组表达质粒pET-32a(+)-IL-1β1/β2酶切鉴定。M,DNA Marker(DL2,000);1,pET-32a(+)-IL-1β1经BamHI和XhoI酶切;2,pET-32a(+)-IL-1β2经BamHI和XhoI酶切;
图3 A、重组IL-1β1的表达分析;B、重组IL-1β2的表达分析M,蛋白质marker;1,未诱导的BL21-pET-32a(+)-IL-1β1/β21全菌,2,IPTG诱导后的BL21-pET-32a(+)-IL-1β1/β2全菌,3,未诱导的BL21-pET-32a(+)全菌;4,IPTG诱导后的BL21-pET-32a(+)全菌;5,IPTG诱导后的BL21-pET-32a(+)-IL-1β1/β2上清;6,IPTG诱导后的L21-pET-32a(+)-IL-1β1/β2沉淀;7,纯化后的BL21-pET-32a(+)-IL-1β1/β2;
图4 A,Western-blot分析重组蛋白IL-1β1特异性;B,Western-blot分析重组蛋白IL-1β2特异性;M,蛋白质marker;1,重组蛋白IL-1β1/β2;
图5不同佐剂对斑点叉尾鮰抗体水平的影响。“**”表示差异极显著(p<0.01);“*”表示差异显著(p<0.05);
图6不同佐剂组溶菌酶活力。“**”表示差异极显著(p<0.01);“*”表示差异显著(p<0.05);
图7累计死亡数量
图8细胞因子IL-1β在肾脏和脾脏中的相对表达量,“**”represent thedifference was extremely significant(p<0.01),“*”represent the different wassignificant(p<0.05)
具体实施方式
实施例1本发明免疫佐剂的制备
1.实验材料
1.1试验动物
斑点叉尾鮰来源于浦江某养殖场,质量为100±5g,饲养在室内水族箱中,每天投喂一定量的饲料,并通气换水,水温控制在25±3℃。
1.2主要仪器
Allegra21R型高速冷冻离心机(Thermo公司);
ESJ180-4型电子天平(沈阳龙腾电子有限公司);
SW-CJ-1FD型超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司);
MIs-3780型全自动高压灭菌锅(Sanyo公司);
WaterPro Plus超纯水仪(LABCONCO公司);
F80C型碎冰制冰机(Icematic公司);
725型超低温冰箱(Thermo公司);
C1000 Thermal Cycler PCR扩增仪(Bio-Rad公司);
Mini-Protean cell型凝胶成像系统(Bio-Rad公司);
90-1型恒温磁力搅拌器(上海沪西分析仪器厂);
SmartSpec3000型核酸蛋白检测仪(Bio-Rad公司)
PowerPac 100型蛋白电泳仪(Bio-Rad公司);
MLtrasonicProcessor-500超声波裂解器(Autoscience公司);
HZS-HA型水浴振荡器(哈尔滨东明医疗仪器厂);
微量加样枪(Eppendorf公司)。
1.3质粒和菌株
表达载体pET-32a(+)购于Invitrogen公司;DH5α(自制),BL21(DE3)感受态细胞购于天根生化科技(北京)有限公司。
1.4主要试剂
(1)Total RNA Isolation Reagent(RNAiso Plus)、Taq DNA polymerase、DNAMarker,Reverse Transcriptase反转录试剂盒,购置于宝生物工程(大连)有限公司(TAKARA,D9108B,DR100D,D501A);
(2)胰蛋白胨、酵母提取物购于英国OXOID公司;
(3)氨苄青霉素和质粒DNA小量提取试剂盒购于生工生物工程(上海)股份有限公司;
(4)2×Taq Master Mix、Gold View、琼脂糖购于天根生化科技(北京)有限公司;
(5)T4DNA连接酶、限制性内切酶购于德国Thermo公司;
(6)琼脂糖胶回收试剂盒、IPTG和DNA Marker购于宝生物工程(大连)公司;
(7)辣根过氧化物酶(HRP)标记的羊抗鼠IgG、溴酚蓝、考马斯亮蓝R-250、DAB显色液、购于天根生化科技(北京)有限公司;
(8)Tris碱、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、SDS、过硫酸铵、TEMED、2-巯基乙醇、溴酚蓝购于生工生物工程(上海)股份有限公司;
(9)预染蛋白质marker购于德国Thermo公司;
(10)镍NTA琼脂糖凝胶FF亲和层析柱、High-Q阴离子交换层析柱均购自Bia-Rad公司;
1.5主要试剂配制
1.5.1培养基配制
氨苄青霉素(Amp)储备液为100mg/ml:3g Amp置于30ml的离心管中,加入20ml灭菌的超纯水,充分溶解后,定容至30ml,然后再用0.22μm的滤器过滤除菌,每份1ml分装后-20℃保存。
LB液体培养基:5g胰蛋白胨,2.5g酵母提取物,5g NaCl,加入500ml双蒸水溶解,调pH值至7.0~7.2,121℃灭菌30min。
Amp-LB琼脂糖培养基:在LB液体培养基中添加2~3%的琼脂粉,调pH值至7.0~7.2,121℃灭菌30min。待冷却至50~60℃时添加Amp(100mg/ml)储备液使终浓度到100μg/ml。
1.5.2琼脂糖电泳相关试剂配制
5×TBE电泳缓冲液(贮存液):54g Tris碱,25ml 0.5mol/L EDTA(PH8.0),27.5g硼酸,加双蒸水定容到1000ml;
1×TBE电泳缓冲液(工作液):用5×TBE电泳缓冲液稀释而成;
1.0%琼脂糖凝胶:100ml 1×TBE缓冲液,1.0g琼脂糖。
1.5.3蛋白质电泳相关试剂配制
PBS缓冲液(0.02mol/L,pH 7.4):16g NaCl,0.4g KCl,2.84g Na2HPO4,0.54gKH2PO4于烧杯中,加入800ml去离子水溶解,调节pH值至7.4,然后加入去离子水定容至1L,121℃灭菌30min,室温保存。
2M Tris-HCl(pH8.8):121g Tris于烧杯中,加入400ml双蒸水溶解,加浓盐酸调节pH值至8.8,然后加入双蒸水定容至500ml,121℃灭菌30min,室温保存。
1M Tris-HCl(pH6.8):60.5g Tris于烧杯中,加入400ml双蒸水溶解,加浓盐酸调节pH值至6.8,然后加入双蒸水定容至500ml,121℃灭菌30min,室温保存。
10%SDS:10g SDS,加入80ml双蒸水,搅拌溶解,再加入双蒸水定容至100ml,室温保存。
10%过硫酸铵:1g过硫酸铵溶于8ml双蒸水中,定容至10ml,室温保存。
30%丙烯酰胺(A液):29.2g丙烯酰胺和1g甲叉双丙烯酰胺于烧杯中,加入80ml双蒸水,充分搅拌溶解,再加入双蒸水定容至100ml,于棕色瓶中4℃保存。
4×分离胶缓冲液(B液):取75ml 2M的Tris-HCl(pH8.8),4ml 10%的SDS于烧杯中混匀,再加入21ml去离子水,室温保存。
4×浓缩胶缓冲液(C液):量取50ml 1M的Tris-HCl(pH6.8),4ml 10%的SDS于烧杯中混匀,再加入46ml去离子水,室温保存。
12.5%的分离胶(6ml):2.5ml A液,1.5ml B液,2ml去离子水,30μl10%的过硫酸铵,3μl TEMED。
5%的浓缩胶(4ml):0.67ml A液,1ml C液,2ml去离子水,30μl10%的过硫酸铵,5μl TEMED。
5×SDS PAGE电泳缓冲液:7.55g Tris,47g甘氨酸,2.5g SDS,加入400ml双蒸水溶解,然后加入去离子水定容至500ml,室温保存。
5×SDS PAGE Loading Buffer:吸取2.5ml 1M的Tris-HCl(pH6.8),5ml甘油,1gSDS,50mg溴酚蓝放入于10ml离心管中,加入双蒸水溶解并定容至10ml,小份(0.5ml/份)分装,室温保存。使用前将加25μl的2-巯基乙醇。
考马斯亮蓝R-250染色液:1g考马斯亮蓝R-250,250ml异丙醇,100ml冰醋酸加入烧杯,搅拌均匀加双蒸水定容至1L,4℃保存。
SDS-PAGE脱色液:100ml冰醋酸,50ml乙醇,850ml双蒸水,充分混合,4℃保存。
1.5.4蛋白质纯化相关试剂配制
50mMpH7.4的PBS缓冲液的配制:0.5M NaH2PO4 19ml,0.5M Na2HPO481ml,NaCl29.3g加热溶解后定容到1000ml,调节PH7.4。
包涵体洗涤液:120g脲,8.775gNacl,0.372gEDTA,50ml pH8.0Tris-Hcl溶液,1mlTrionX-100,用50mM pH7.4的PBS缓冲液定容至1000ml。
2.实验方法
2.1斑点叉尾鮰IL-1β基因的扩增
2.1.1引物设计
根据GenBank中斑点叉尾鮰IL-1β1(GenBank登录号为:DQ160229)和IL-1β2基因序列(GenBank登录号为:DQ160230),运用生物软件Oligo6.0和primer5.0对其上下游引物进行设计,并添加限制性内切酶BamHI和Xho I位点(划线部分)。引物由生工生物工程(上海)有限公司合成,预期扩增片段大小均为:843bp,包含完整的IL-1β基因开放阅读框序列。引物序列分别为:
IL-1β1F 5'-CGGATCCATGGCTGACAAAGATTT-3,
IL-1β1R5'-CCTCGAGTCACATCTCATTCTG-3;IL-1β2F
5'-CGGATCCATGGATGACAAAGATTT-3';
IL-1β2R 5'-CCTCGAGTCAGATCTCATTCTGAG-3'。
2.1.2感受态细胞的制备
(1)取本实验室-80℃保存的DH5α大肠杆菌划线接种于平板,37℃过夜培养后挑取单菌落,接种到10ml LB液体培养基的三角瓶内,37℃、180rpm振荡过夜培养,待OD600=1.5左右时停止培养;
(2)在无菌操作台内,将上述菌液吸取2ml加入到100ml LB培养液中,37℃,200rpm摇床培养,培养过程中每隔30min检测菌液,当OD600值在0.5左右时停止培养;
(3)无菌条件下将上述菌液转入冰预冷的50ml离心管中,冰上放置10min;
(4)4℃,4000rpm离心l0min,弃上清液,离心管倒置1min,使液体流净;
(5)每管加入30ml预冷CaC12(0.1M);重悬细胞后,冰上放置30min,4000rpm,4℃离心10min,弃上清废液;
(6)按照CaC12:菌液体积比=1:25的比例,每管加入800ul预冷CaC12(0.1M)重悬细胞,再每管加入160ul甘油混匀;
(7)按照每管100ul将混匀细胞分装至1.5ml离心管中,冻存于-80℃冰箱备用。
2.1.3样品采集
实验所用斑点叉尾鮰实验室水簇箱内暂养1周。随机选健康的斑点叉尾鮰,解剖取其头肾,液氮冻存,用于RNA提取。
2.1.4总RNA提取
(1)加入适量液氮预冷研钵,将液氮冻存的头肾迅速转移至研钵中进行研磨,研磨过程中不断添加液氮,保持研钵内一直有液氮;
(2)充分研磨后,适量转入含有1mlRNAisoPlus的1.5ml离心管;
(3)室温放置5min,4℃,12000rpm离心5min;
(4)取上清液转入新的1.5ml离心管(切勿吸取沉淀),然后加入200ul氯仿,剧烈振荡15sec,室温放置5min;
(5)4℃,12000rpm离心15min;
(6)取上清400ml于新的1.5ml离心管(切忌吸出白色中间层),并重复4步骤;
(7)再将无色上清液400ml移至新的1.5ml离心管(小心吸取),加入等体积的异丙醇,上下颠倒离心管充分混匀,在室温静置10min;
(8)4℃,12000rpm离心10min。一般离心后,离心管底部会出现沉淀;
(9)小心弃去上清液,加1ml 100%无水乙醇,充分振荡;
(10)4℃,12000rpm离心5min;
(11)小心弃去上清,缓慢地沿离心管壁加1ml 75%乙醇(DEPC水配制)轻轻上下颠倒离心管;
(12)4℃,12000rpm离心5min,小心弃去乙醇;空干RNA沉淀10~15min;
(13)向离心管中加入适量的DEPC水(约为40ul)溶解RNA沉淀;
(14)取适量的RNA样品,测定RNA比值和浓度,并且取适量的RNA进行1%琼脂糖凝胶电泳以检测RNA的质量,然后保存于-80℃备用。
2.1.5斑点叉尾鮰cDNA的合成
cDNA的合成参照宝生物公司Reverse Transcriptase反转录试剂盒说明书使用,按以下组分在冰上加入以下混合物于0.2ml的PCR管中(表1);然后,混合简短微离心后,放入PCR仪进行反转录,反应条件为:37℃15min,85℃5sec,4℃保存,合成第一链cDNA。
表1反转录反应体系
2.1.6斑点叉尾鮰IL-1β基因的扩增
以上步反转录的IL-1βcDNA为模板,进行PCR扩增。PCR反应体系为25μl:2×TaqMaster Mix 12.5μl,DNA模板1μl,上下游引物(10pmol)各1.0μl,加ddH2O补至25μl(表2)。反应条件:95℃预变性5min,94℃30s,56℃30s,72℃1.5min,共35个循环,最后72℃延伸10min。取5μl PCR反应产物,用1%琼脂糖凝胶进行电泳,凝胶成像系统检测扩增结果。
表2 PCR反应体系
2.2 IL-1β基因的T克隆
2.2.1 PCR产物回收及纯化
将扩增产物PCR产物用1%的琼脂糖凝胶电泳后,用蒸馏水漂洗,在紫外灯下用消毒干净的刀片切下含有目的片段的条带(切胶时请注意不要将DNA长时间暴露在紫外灯下,防止DNA损伤)。然后,按照Takara琼脂糖凝胶回收试剂盒说明书回收目的片段。具体操作步骤如下:
(1)将目的DNA条带切下(尽量去除多余的部分),放入干净的离心管中,称取重量,并计算胶块体积;
(2)向胶块中加入融化液Buffer GM,充分振荡混合后室温融化;
(3)将融化液体转入吸附柱中,12000rpm离心1min倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中;
(4)将700ul的Buffer WB加入到吸附柱内,12000rpm离心1min倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中;
(5)重复操作步骤4;
(6)将吸附柱安置于收集管中,室温12000rpm离心1min;
(7)将吸附柱安置于新的1.5ml离心管上,在吸附柱膜的中央加入30~50ul的灭菌蒸馏水或者Elution Buffer,室温静止1min。(注:将灭菌蒸馏水或者Elution Buffer加热至60℃使用时有利于提高洗脱效率)
2.2.2 IL-1β连接转化
按照(表3)的连接体系进行加样,16℃连接过夜。将过夜连接的产物10μl加入至100μl的感受态细胞DH5α[50],冰中孵育30min,然后42℃热激90sec,再冰浴5min;加入940μlLB肉汤,37℃,120rpm振荡培养2h;取200μl菌液铺于Amp-LB(100ug/ml)琼脂培养基,37℃培养24h。
表3连接反应体系
2.3T克隆IL-1β基因的鉴定
将疑似阳性克隆子的菌落先进行PCR鉴定,然后进行双酶切鉴定和测序鉴定。
2.3.1菌落PCR鉴定
用灭菌牙签从平板上挑取直径大于1mm的菌落,为了保留相同的菌落,将原菌落进行标记。将细菌转移至装PCR反应管中,反应体系如下:2×Taq Master Mix 12.5μl,DNA模板为单个菌落,上下游引物(10pmol)各1.0μl,加ddH2O至25μl(表4)。反应条件:95℃预变性5min,94℃1min,56℃30sec,72℃1.5min,共35个循环,最后72℃延伸10min。最后,取5μl反应产物以1%琼脂糖凝胶进行电泳,凝胶成像系统检测扩增结果。
表4菌落PCR反应体系
2.3.2重组克隆质粒的提取
挑取筛选出的白色单菌落,接种到10ml含Amp(100ug/ml)的LB液体培养基中,37℃振荡下过夜培养,将10~15ml菌液12000×g离心1min收集沉淀,按照生工小量提取质粒DNA试剂盒说明书操作。具体操作步骤如下:
(1)将1.5ml过夜培养的细菌菌液加入1.5ml离心管中,10000×g离心1min,并弃去上清液;
(2)在沉淀中加250ul P1 Buffer,用移液枪反复吹打,彻底重悬细菌体沉淀;
(3)加250ul P2 Buffer,立即温和颠倒离心管5~10次(不要剧烈震动,以防止基因组DNA被剪切);
(4)加350ul P3 Buffer,立即轻柔颠倒离心管5~10次,溶液出现絮状物,但不会出现局部沉淀;
(5)于12000rpm离心5~10min,直至形成白色沉淀;
(6)将步骤5)离心后得到的上清液转移到Spin column内。8000×g离心30sec,并弃去收集管内的液体;
(7)向Spin column内加500ul Buffer DW1,9000×g离心30sec,弃去收集管内的液体;
(8)加入500ul Wash Solution,9000×g离心离心30sec,弃去收集管内的液体;
(9)重复步骤8)1次。
(10)空吸附柱于9000×g离心1min,然后将Spin column转移到无菌的1.5ml离心管中;
(11)向Spin column内加50~100ul Elution Buffer或去离子水,于室温静置1min;
(12)9000×g离心1min,1.5ml离心管内溶液中含有质粒DNA,并分装保存于-20℃备用。
2.3.3重组质粒的鉴定
将上述抽提的重组质粒DNA pMD19-T-IL-1β1和pMD19-T-IL-1β2作为模板进行双酶切鉴定,反应体系(表5)。对鉴定正确的pMD19-T-IL-1β1/β2送上海生工生物工程技术服务公司进行测序鉴定。
表5酶切反应体系
2.4原核表达载体pET-32a(+)-1β1/1β2的构建
将重组质粒pMD19-T-IL-1β1/1β2与表达质粒pET-32a(+)的菌株分别培养后,抽提质粒,并对重组克隆质粒PMD-19T和表达质粒pET-32a(+)进行双酶切(BamHI和Xho I)。运用胶回收试剂盒回收目的基因IL-1β1/1β2片段、表达质粒pET-32a(+)。按T4连接酶反应体系(表6),4℃过夜连接(16~24h)酶切产物。获得重组表达质粒pET-32a(+)-IL-1β1/1β2转化入感受态DH5α大肠杆菌中,并且通过Amp-LB平板筛选后进行酶切鉴定。
表6连接反应体系
2.5.原核表达载体pET-32a(+)-IL-1β1/1β2的表达
2.5.1原核表达质粒pET-32a(+)-IL-1β1/1β2转化至BL21
将鉴定为阳性的重组表达质粒pET-32a(+)-IL-1β1/1β2,按照2.2.2的方法提取出来,转化至BL21(DE3)宿主菌内。然后,将阳性菌落进行PCR鉴定。
2.5.2重组蛋白IL-1β1/1β2的诱导表达
将含有阳性重组质粒pET-32a(+)-IL-1β1/1β2的BL21(DE3)菌种划线接种于Amp(100μg/mL)抗性的LB平板,37℃培养过夜,挑取单菌落接种于10mL LB培养液中,150rpm振荡培养过夜。将过夜培养的菌液按1:50的比例接种于10mlLB培养液中,剧烈振荡培养OD600=0.6时,加入IPTG至终浓度为l.0mmol/L;诱导培养4h后,取1mL菌液4℃、10000rpm离心2min,弃去上清;沉淀中加入40μl的Tris-HCl缓冲液和10μl的5×SDS上样缓冲液,100℃煮沸10min,用于10%SDS-PAGE分析。
2.5.3重组蛋白IL-1β1/1β2的诱导表达的条件优化
将含有pET-32a(+)-IL-1β1/1β2重组质粒的表达菌株BL21(DE3),接种于50ml含Amp的LB液体锥形瓶中,分别于30℃、34℃和37℃振荡培养至OD600=0.6时,向三个瓶中加入IPTG至终浓度为1.0mmol/L,150r/min,振荡培养;并且,以含有pET-32a(+)空载的表达菌株BL21(DE3)阴性对照,重组阳性质粒不加IPTG作为空白对照,空载不加IPTG作为空白对照。诱导4h后将上述各瓶菌液4℃8000r/min离心10min,弃上清,收集的菌体用20ml 20mM的Tris-HCl(pH8.0),洗涤3次;用3ml 20mM的Tris-HCl(pH8.0)重悬浮菌体,反复冻融三次,在冰浴条件下超声破碎(功率150w)菌体(工作3sec,间隔5sec,连续20次)。对超声后的菌体在4℃下8000r/min离心10min,上清转移至另一干净离心管中;沉淀另用2ml 20mM的Tris-HCl(pH8.0)混匀。上清和沉淀各取40μl样品,分别加入10μl 5×Loading Buffer,沸水浴10min,2000r/min离心30sec,进行10%SDS-PAGE分析。
以上述方法诱导表达宿主菌,加入最优终浓度的IPTG,在最优温度条件下诱导0h,1h,2h,3h,4h,5h,6h,7h,8h和过夜诱导后,收集菌体,分别取1ml菌液按照2.5.2.2的方法处理后进行10%SDS-PAGE分析。
以上述方法诱导表达宿主菌,分别加入IPTG至终浓度为:0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1,1.3,1.5和2.0mmol/L,在最优温度下诱导4h后,收集菌体,分别取1ml菌液按照2.5.2.2方法处理后进行10%SDS-PAGE分析。
2.6重组蛋白IL-1β1/1β2的制备与纯化
2.6.1重组蛋白IL-1β1/1β2的制备
按照上述优化的条件进行重组蛋白的大量诱导表达,将诱导表达的菌液离心收集菌体,进行超声波破碎,发现IL-1β1/1β2基因诱导表达后以包涵体的形式存在,然后进行跑胶鉴定。沉淀用含2M尿素的洗涤液洗涤,洗涤后9000r/min 10min离心弃上清洗涤液,连续洗涤3次;然后用6M盐酸胍缓冲液溶解重组蛋白,至沉淀完全溶解为止。将溶解液,用0.45μm滤膜过滤。
2.6.2重组蛋白IL-1β1/1β2的纯化及复性
按照上海生工生物工程公司的Ni-NTA-Sefinose Column(BSP079-3)纯化系统操作说明进行纯化。纯化后的蛋白经10%SDS-PAGE检验纯度后,分别在含6M脲素、4M脲素、2M脲素和PBS缓冲液中进行梯度透析复性,然后用聚乙二醇12000进行浓缩,用核酸蛋白仪检测浓度,分装于2ml离心管存储于-80℃备用。
2.7 Western-blot检测重组蛋白特异性
纯化的重组蛋白采用10%浓度的凝胶进行SDS-PAGE电泳分离,然后转移至PVDF膜上,进行Western-blot鉴定。按文献具体步骤如下:先将SDS-PAGE电泳后的凝胶浸泡入转移缓冲液中,并准备好6张滤纸和一张PVDF膜;将转移缓冲液浸泡过的滤纸、纤维垫和甲醇浸泡的PVDF膜,以“海绵垫—滤纸—凝胶—PVDF膜—滤纸—海绵垫”的顺序在转移盒负极上按顺序叠放;在冰浴条件下,100V转移3h;取PVDF膜放入培养皿内,加入适量3%BSA/TBST在37℃轻摇封闭2h;倒掉封闭液,用TBST洗膜3次,每次10min;加入适当体积的0.5%BSA的小鼠抗His抗体(1:3000稀释),37℃轻摇1h,弃一抗,用TBST洗膜3次,每次10min;将膜转移至适量的1:5000稀释的二抗HRP标记的山羊抗鼠IgG中,37℃轻摇1h;TBST洗膜3次,10min/次;加入天根DAB显色液,显色10~25min,当看见的目的条带时,迅速用双蒸水终止显色,并照相记录保存。
3.结果
3.1斑点叉尾鮰IL-1β1/β2基因的扩增、T克隆和鉴定
以反转录的斑点叉尾鮰IL-1β1/β2cDNA为模板,经PCR反应后IL-1β1和IL-1β2都扩增出一条位于750bp-1000bp区间的目的片断(图1)。PCR产物经胶回收纯化后,与pMD19-T载体连接获得重组质粒pMD19-T-1β1/β2,对重组质粒经双酶切鉴定和测序鉴定。IL-1β1和IL-1β2双酶切都分别出现两个条带,都约为843bp和2600bp,测序结果与引物设计参考序列同区段相似性为100%。
3.2斑点叉尾鮰IL-1β1/β2基因原核表达载体的构建
将上述测序正确的重组质粒pMD19-T-IL-1β1/β2,进行双酶切后通过胶回收试剂盒回收目的片段,然后将胶回收的IL-1β1/β2片段分别与表达载体pET-32a(+)连接获得重组表达质粒pET-32a(+)-IL-1β1/β2。并且,进行双酶切鉴定,结果显示两个重组质粒的目的条带都介于750bp~1000bp之间与预期结果一致(图2)。
3.3重组质粒pET-32a(+)-IL-1β1/β2诱导表达、条件优化及纯化
将鉴定正确的重组质粒pET-32a(+)-IL-1β1和pET-32a(+)-IL-1β2分别转化至BL21(DE3),经PCR鉴定正确后,挑取单个菌落于10ml含Amp(10μg/ml)LB中150rpm振荡至菌液浓度为OD600=0.6时,加入诱导剂IPTG至终浓度l.0mmol/L;诱导4h后进行10%SDS-PAGE检测,两个重组质粒都出现约48.1KDa大小的条带(图3)。然后分别对重组质粒pET-32a(+)-IL-1β1和pET-32a(+)-IL-1β2的表达条件进行优化,结果最佳诱导温度都为37℃,最佳诱导IPTG浓度都为0.5mmol/L,最佳诱导时间都为4h。诱导后使用上海生工生物工程公司的Ni-NTA-Sefinose Column(BSP079-3)纯化系统进行纯化获得的IL-1β1和IL-1β2重组蛋白,核酸蛋白仪测定各自的浓度分别为1.4mg/ml和1.2mg/ml。
3.4 Western-blot检测重组IL-1β1/β2的特异性
将纯化的IL-1β1/β2蛋白处理后进行SDS-PAGE凝胶电泳、转膜、BSA封闭、加入小鼠抗His抗体孵育,完后加入HRP标记的山羊抗鼠IgG,DAB显色后拍照。结果显示:表达出来的重组IL-1β1/β2蛋白具有较好的特异性,能够满足后续试验的要求(图4)。
实验结果说明,本发明制备得到了重组IL-1β1和IL-1β2,它们的氨基酸序列分别如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示。
实施例2本发明复合佐剂的制备
取实施例1制备得到的重组IL-1β1和IL-1β2,二者的重量比为1:1,加上药学上可接受的辅料,制成复合佐剂。
实施例3本发明疫苗的制备
抗原制备:
将含有pET-32a(+)-pscpI重组质粒的表达菌株BL21(DE3)(pscpI是海豚链球菌的一个致病因子,具有较强的免疫原性,重组pscpI质粒由本实验室之前研究者提供)进行大量诱导表达,收集菌体进行超声波破碎和鉴定。离心弃上清后,用含6M盐酸胍的缓冲液溶解重组蛋白,将溶解后的溶液,用0.45μm孔径的滤膜过滤。然后,按照生工生物工程(上海)股份有限公司的Ni-NTA-Sefinose Column(BSP079-3)纯化系统操作说明进行纯化。纯化后的蛋白经SDS-PAGE检验纯度后,分别在含6M脲素、4M脲素、2M脲素和PBS缓冲液中进行梯度透析复性,透析后用聚乙二醇12000进行浓缩,用核酸蛋白仪检测浓度,并用PBS将重组蛋白pSCPI稀释浓度为1.0mg/ml。
pSCPI的氨基酸序列:
ETVVSAQPSSGEASVEPVSGEEQKPLIDYVDPSNVKDIWEKVGRGKGSLIAVIDAGIEQTHDMLNLADSSDLKYSSKEDLEAKKKEHGIERGKWVNHKLVFYHDYNEGVDSPKSGDEDLYHGTHVAGIAAGSMVNNKKNELLMEGIAPDAQLMFMRVGKTSLIPEKENLYALAIEDAVALGATAINMSFGSVGKASDELKESVHRALNAAREKGVALIVAAGNDFAMGGYPVKPLAKNPDFGVIGTPATTDDVLTIAAYVAPEDISEVFTVASHNDSKELAVTVASAFPKGRQLDFIDIGKGLEDDYLDKDVKGKIVIVDYEAVITSKATAELAQSKGVAGVLVHHRDYKRPLLPLNYHGDLPMGFISLEDFDYLKSLDKATLTFNHKKKLVSVPGGRQMANFSSWGLSADGHMKPDLSAPGYELYSPSLKNTYEPMSGTSSASPHAMGIVSLVQEHVKKKYPQYSPQEQLLLVKNILMSTADPIISPVDNTYYSPRLQGAGAIDAKKAIATDVYLTGSNGLSKINLGDISNTFDLKVRLHNMGNQTKQFKYYATVLADKAENGKMTLRPQKLYTTEQEEVILAPNEEKEVSLTIDISNFDASLIAQMINGYFVDGFVHFDSNDGIKNVLSIPFL
取实施例1制备得到的重组IL-1β1和IL-1β2,二者的重量比为1:1,再加入pSCPI,其与重组IL-1β1的重量比为1:2,加上药学上可接受的辅料,制成疫苗。
以下用实验例的方式说明本发明的有益效果:
实验例1 免疫效果研究
1.试验材料
1.1试验菌株和材料
斑点叉尾鮰源海豚链球菌分离株DGX07由四川农业大学鱼病研究中心分离鉴定并保存。
实施例1制备得到的重组IL-1β1和IL-1β2。
1.2试验动物
健康斑点叉尾鮰(100g±5g)购于四川蒲江某养殖场,试验前在四川农业大学水产系水泥养殖池(1.5m×1.0m×1.5m)中暂养两周,暂养期间每天按照鱼体重3%投喂商品浮性饲料。养殖水体为曝气自来水,水温25℃±3℃,每天换水一次,每次三分之一。尾静脉采血制作血清用于后续试验,采血前用浓度为0.02%的MS-222对试验鱼进行麻醉。
1.3主要仪器
MIs-3780型全自动高压灭菌锅(Sanyo公司);
JA12002型电子天平(上海分析仪器厂);
SW-CJ-3FD超净工作台(苏净集团安泰公司);
PYX-DHS-40×50隔水式电热恒温培养箱(上海跃进医疗器械厂);
Bio-RAD 680Microplate Reader酶联免疫检测仪(美国Bio-Rad公司);
SmartSpec3000型核酸蛋白检测仪(美国Bio-Rad公司);
Thermo CR3i冷冻高速离心机(美国Thermo公司);
SHX150A生化培养箱(常州中诚仪器制造有限公司)。
1.4主要试剂
(1)脑心浸液培养基(BHI)购于美国Difco公司;胰蛋白胨、酵母提取物购于英国OXOID公司;
(2)辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgG购于百奇生物科技(苏州)有限公司;
(3)青霉素、微球菌粉、鸡蛋清溶菌酶(HEWL)、DMSO(二甲基亚砜)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)购于生工(上海)生物工程有限公司;
(4)可溶型单组分TMB底物溶液购于北京天根有限公司;
(5)绵羊红细胞(SRBC)购于郑州百基生物科技有限公司。
(6)兔抗斑点叉尾鮰血清IgM(本实验室提供)
1.5主要试剂和培养基的配制
0.05M PBS:Na2HPO4·12H2O 6.615g,NaH2PO4·H2O 0.666g,NaCl 10.0g,KCl0.45g加双蒸水至450ml,调节PH到7.4。使用时稀释至0.01M;
脑心浸液肉汤(brain heart infusion broth):称取BHI 10.5g,加蒸馏水至500mL,按每支试管10mL的量分装,然后在115℃高压灭菌15min,冷却后4℃保存备用;
脑心浸液固体培养基(brain heart infusion agar):在脑心浸液液体培养基中添加2~3%的琼脂粉,然后在115℃高压灭菌15min,待冷却至50~60℃时倒平板。
2.试验方法
2.1抗原制备
将含有pET-32a(+)-pscpI重组质粒的表达菌株BL21(DE3)(pscpI是海豚链球菌的一个致病因子,具有较强的免疫原性,重组pscpI质粒由本实验室之前研究者提供)进行大量诱导表达,收集菌体进行超声波破碎和鉴定。离心弃上清后,用含6M盐酸胍的缓冲液溶解重组蛋白,将溶解后的溶液,用0.45μm孔径的滤膜过滤。然后,按照生工生物工程(上海)股份有限公司的Ni-NTA-Sefinose Column(BSP079-3)纯化系统操作说明进行纯化。纯化后的蛋白经SDS-PAGE检验纯度后,分别在含6M脲素、4M脲素、2M脲素和PBS缓冲液中进行梯度透析复性,透析后用聚乙二醇12000进行浓缩,用核酸蛋白仪检测浓度,并用PBS将重组蛋白pSCPI稀释浓度为1.0mg/ml。
pSCPI的氨基酸序列:
ETVVSAQPSSGEASVEPVSGEEQKPLIDYVDPSNVKDIWEKVGRGKGSLIAVIDAGIEQTHDMLNLADSSDLKYSSKEDLEAKKKEHGIERGKWVNHKLVFYHDYNEGVDSPKSGDEDLYHGTHVAGIAAGSMVNNKKNELLMEGIAPDAQLMFMRVGKTSLIPEKENLYALAIEDAVALGATAINMSFGSVGKASDELKESVHRALNAAREKGVALIVAAGNDFAMGGYPVKPLAKNPDFGVIGTPATTDDVLTIAAYVAPEDISEVFTVASHNDSKELAVTVASAFPKGRQLDFIDIGKGLEDDYLDKDVKGKIVIVDYEAVITSKATAELAQSKGVAGVLVHHRDYKRPLLPLNYHGDLPMGFISLEDFDYLKSLDKATLTFNHKKKLVSVPGGRQMANFSSWGLSADGHMKPDLSAPGYELYSPSLKNTYEPMSGTSSASPHAMGIVSLVQEHVKKKYPQYSPQEQLLLVKNILMSTADPIISPVDNTYYSPRLQGAGAIDAKKAIATDVYLTGSNGLSKINLGDISNTFDLKVRLHNMGNQTKQFKYYATVLADKAENGKMTLRPQKLYTTEQEEVILAPNEEKEVSLTIDISNFDASLIAQMINGYFVDGFVHFDSNDGIKNVLSIPFL
2.2免疫
试验前随机选取3尾鱼进行尾静脉采血,通过凝集试验测定试验鱼血清是否与海豚链球菌DGX07株进行反应。并且,分别接种3尾鱼的肝脏、肾脏和脾脏组织于BHI平板,观察有无细菌感染。
将300尾健康斑点叉尾鮰(100g±5g)随机分成5组,每组60尾。其中3组免疫组分别为pSCPI+IL-1β1、pSCPI+IL-1β2、pSCPI+IL-1β1+IL-1β2(IL-1β1与IL-1β2的重量比1:1),对照组为pSCPI、PBS,亚单位疫苗免疫剂量每尾鱼为2μg/g,亚单位疫苗与佐剂1:1(重量比为1:1)混合(pSCPI:IL-1β1/IL-1β2、pSCPI:(IL-1β1+IL-1β2)),每尾鱼腹腔注射0.2ml配比好的佐剂疫苗,浓度为1mg/ml。两周后免疫组用等量的亚单位疫苗加强免疫一次(表7)。
表7免疫程序和剂量
2.3采血
免疫后分别在第1、2、3、4、5、6、7和8周进行尾静脉采血,每个组随机选取5尾鱼用MS-222进行麻醉,每尾采集0.5ml。采集的血液室温静置3h后转入4℃冰箱,放置过夜,然后4000×g离心30min,收集血清,放-80℃备用。
2.4免疫指标检测
2.4.1抗体效价检测
免疫后的斑点叉尾鮰特异性抗体效价的检测,按照张崇文的间接ELISA方法进行:
(1)包被:将抗原pSCPI用包被液稀释至500μg/ml,取100μl加入到96孔板(50μg/孔),每个样品三个重复,4℃包被过夜;
(2)洗涤:倒掉包被液,每孔加入250μl洗涤液,洗涤3次,每次5min;
(3)封闭:每孔加入200μl 3%的BSA,37℃封闭2h;
(4)洗涤:弃封闭液,按照步骤2进行洗涤;
(5)加入一抗:首孔加入100μl 100倍稀释的斑点叉尾鮰抗pSCPI重组蛋白血清,以后各孔进行2倍梯度稀释,37℃孵育1h;
(6)洗涤:弃一抗,每孔加入250μl洗涤液,洗涤3次,每次5min;
(7)加入二抗:每孔加入1000稀释的兔抗斑点叉尾鮰IgM血清100μl,37℃孵育1h;
(8)洗涤:弃二抗,按照步骤2进行洗涤;
(9)加入酶标三抗:每孔加入5000稀释的辣根过氧化物酶标记的羊抗兔IgG血清100μl,37℃孵育1h;
(10)洗涤:弃三抗,按照步骤2进行洗涤;
(11)显色:每孔加入100μlTMB显色液,避光放置,室温显色15min;
(12)终止:每孔加入2M的硫酸100μl终止显色;
(13)测定:终止显色后用酶标仪在450nm波长条件下测定;
抗体效价度根据P/N值来确定:P/N=(待检血清OD450—空白对照的OD450)/(阴性血清的OD450—空白对照的OD450)。当P/N值大于2.1时抗血清的最高稀释倍数为其最终抗体效价。数据以“平均数±标准误”表示,并用单因素方差分析进行显著性检验。
2.4.2血清溶菌酶活力检测
血清溶菌酶活力的测定,利用冻干的微球菌粉通过浊度进行分析:首先将待测血清用的柠檬酸盐缓冲液(pH5.5,0.02M)10倍稀释,取20μl加入到U型底96孔板中,每个样品具有3个重复。然后每孔加入用浓度为0.2mg/ml的微球菌粉200μl,迅速在OD值450nm的吸光度下测定初始的吸光度,然后将含有底物的待测样品放置于37℃恒温箱孵育1h,在相同的450nm吸光度下测定最终的OD值。并采用相同的方法,以鸡蛋白溶菌酶做标准曲线,测定值应该在标准曲线有效范围之内。溶菌水平以U/ml表示,0.001/min表示一个单位U。
2.4.3攻毒试验
将攻毒试验鱼在80cm×60cm×60cm的水族箱中暂养一周,水温用加热棒控制在28℃±1℃,养殖用水为曝气自来水,每天换水三分之一。然后接种海豚链球菌DGX07株于BHI肉汤,于28℃过夜培养,以10LD100的致死剂量(6×108cfu/ml)为攻毒浓度6×109cfu/ml,每组25尾鱼,每尾腹腔注射0.2ml。攻毒后连续观察14d,观察死亡情况并记录,分别接种肝脏、肾脏和脾脏组织于BHI平板鉴定攻毒细菌。以相对保护率表示免疫效果:相对保护率(RPS)=[1-(免疫组死亡率%/对照组死亡率%)]×100%。
2.5重组蛋白IL-1β1/2对斑点叉尾鮰细胞因子转录影响
2.5.1样品采集
将上述攻毒试验鱼,在攻毒后24h和48h,各个试验组分别随机选取3尾鱼取其头肾、脾脏样品,液氮冻存备用。
2.5.2提取总RNA和反转录cDNA
按第二章2.1.4和2.1.5的方法组织匀浆后提取总RNA,用核酸蛋白定量仪测定总RNA浓度,按宝生物反转录试剂盒合成cDNA。
2.5.3荧光定量引物设计
根据GenBank中斑点叉尾鮰细胞介素-1β(IL-1β)和内参基因18S序列(表8),运用生物软件Oligo6.0和primer5.0对其上下游引物进行设计,送生工生物工程(上海)有限公司合成。
表8实时荧光定量PCR反应的引物
2.6.实时荧光定量(Real-time)PCR分析
2.6.1 Real-time PCR反应体系和条件
参照ABI公司SYBR@Green PCR Supermix染料说明书配置PCR反应体系,总反应体积为10ul,含cDNA 1.0ul,SYBR Green Real-time PCR Master Mix 5ul,上下游引物各0.5ul,ddH2O 3.0ul(表9)。将各反应成分在0.2ml PCR管中混勾。按照以下条件进行PCR反应,95℃预变性2min,95℃变性20sec,62℃退火20sec,72℃延伸30sec,40个循环,72℃釆集荧光信号。扩增反应结束后继续从65℃缓慢升温至95℃(0.5℃/10sec),进行PCR产物溶解曲线分析,鉴定扩增产物是否特异性单一。
表9Real-time PCR反应体系
2.6.2标准曲线构建、融解曲线分析
将cDNA按10、102、103、104和105五个浓度梯度稀释,按照上述反应体系和条件分别进行目的基因白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和内参基因18S的扩增,形成以Ct值(达到阈值时的循环次数)为纵坐标,稀释度为横坐标的标准曲线。该条件下扩增的目的基因与内参基因的融解曲线均应只有一个峰。
2.6.3相对定量方法
每个试验组均进行平行检测(n=3)取其循环阈值(Ct)的平均值,计算斑点叉尾鮰细胞因子IL-1β和TNF-α基因的相对表达量=2-△△Ct,△Ct=目的基因平均Ct值-内参基因平均Ct值,△△Ct=实验组△Ct-对照组△Ct。用SPSS19.0软件包进行统计分析,所有实验数据用Mean±SE表示,各不同组织△Ct值釆用独立样本t检验,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。
2.7统计学分析
采用spss19.0软件进行统计学分析,各组相同指标的数据进行单因素方差分析,结果用“平均值±SE”表示,P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著;P<0.01表示差异极显著。
3.结果
3.1抗体水平检测
本试验分别测定了免疫组和对照组第3周到第5周抗体水平(图5)。
结果显示:1、佐剂疫苗组和无佐剂疫苗组抗体水平均在第四周达到峰值;2、第3、4、5周pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组抗体水平最高,其次为pSCPI+IL-1β1组和pSCPI+IL-1β2组;3、在第三周和第四周,与pSCPI+IL-1β1组和pSCPI+IL-1β2组相比,pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组抗体明显更高(p<0.05)。
3.2血清溶菌酶活力检测
本试验测定了第4周各组亚单位疫苗对斑点叉尾鮰溶菌酶活性的影响见(图6)。
结果显示:1、疫苗组溶菌酶活力均极显著高于对照组溶菌酶活力(p<0.01);2、同时第4周佐剂疫苗组溶菌酶活力极显著高于无佐剂疫苗组(p<0.01);3、与pSCPI+IL-1β1组和pSCPI+IL-1β2组相比,pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组溶菌酶活力明显更高。
3.5死亡率和相对免疫保护率
实验结果如图7所示:
1、试验鱼攻毒后第三天开始陆续死亡,PBS组和pSCPI组第3天开始死亡,而pSCPI+IL-1β1组和pSCPI+IL-1β2组第4天开始死亡,pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组第5天开始死亡,各组分别在第8天到第11天达到死亡高峰期。
2、PBS、pSCPI pSCPI+IL-1β1、pSCPI+IL-1β2和pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组连续观察14天的累计死亡率分别为:93.33%、46.67%、36.67%、33.33%和23.33%。pSCPI、pSCPI+IL-1β1、pSCPI+IL-1β2和pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组相对保护率分别为:50.1%、61.71%、65.29%和75.01%。
3、与pSCPI+IL-1β1组和pSCPI+IL-1β2组相比,pSCPI+IL-1β1+IL-1β2的保护率提高了9.72~13.3%,提高幅度大。
3.6 Real-time PCR分析斑点叉尾鮰IL-1β的转录表达变化
实验结果如图8所示:
IL-1β基因在脾脏中pSCPI+IL-1β1和pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组48h转录水平高于24h,而pSCPI+IL-1β2组24h转录高于48h,24h时pSCPI+IL-1β2转录水平最高,48h时pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组转录水平最高,pSCPI+IL-1β2、pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组24h转录水平和pSCPI+IL-1β1、pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组48h转录水平与对照组差异极显著(p<0.01);在第48h时,pSCPI+IL-1β1+IL-1β2组的转录水平比pSCPI+IL-1β1组、pSCPI+IL-1β2组的三倍还高。
实验结果说明,pSCPI+IL-1β1、pSCPI+IL-1β2均可以有效提高免疫原的免疫原性,诱导机体产生特异性抗体;而pSCPI+IL-1β1、pSCPI+IL-1β2联用时,诱导机体产生的抗体、IL-1β的水平,血清溶菌酶活性,以及对机体的保护作用均明显优于同等剂量下二者单独使用(p<0.05),说明将二者使用发挥了协同增效的作用,取得意料不到的技术效果。
综上,本发明重组IL-1β1和IL-1β2可以有效提高鱼用疫苗的免疫原性,可以作为鱼用疫苗的佐剂使用,二者联合使用时的效果明显优于同等剂量下二者单独使用(p<0.05),可以制备成为复合佐剂。本发明SEQ ID NO:5所示蛋白质的免疫原性好,对机体的保护作用强,可以制成有效预防鱼类链球病菌的疫苗,临床应用前景良好。

Claims (2)

1.一种复合佐剂和SEQ ID NO:5所示的蛋白在制备疫苗中的用途,其特征在于:所述的复合佐剂含有SEQ ID NO:3所示蛋白质和SEQ ID NO:4所示蛋白质,以及药学上可接受的载体,SEQ ID NO:3所示蛋白质与SEQ ID NO:4所示蛋白质的重量配比为1:1。
2.一种预防鱼类链球菌病的疫苗,其特征在于:它包括氨基酸序列如SEQ ID NO:5所示的蛋白,以及药物学上可接受的辅料;所述辅料是SEQ ID NO:3所示蛋白质和SEQ ID NO:4所示蛋白质,二者的重量配比为1:1。
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