CN105238764A - 一种伪狂犬病毒LLT区ΔIntron株及构建方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伪狂犬病毒LLT区ΔIntron株及构建方法和应用,步骤是:A、Intron上下游同源臂的PCR扩增;B、转染载体的构建。将Intron基因上下游同源臂片段通过分子克隆技术克隆至pcDNA3.1(+)载体上;C、PRV-ΔIntron重组病毒的构建与鉴定;D、PRV-ΔIntron重组病毒体外培养生物学特性。将制备的伪狂犬病毒ΔIntron基因缺失毒株接种PK-15细胞;E、动物实验。将制备的伪狂犬病毒ΔIntron基因缺失毒株感染Balb/c小鼠,Intron的缺失导致其毒力大大降低。该毒株表达miRNA的区域缺失,丧失了对宿主和自身蛋白质编码基因的调控作用,导致毒力下降,具有开发成为新型疫苗的潜在价值。方法易行,操作简便,缺失区域遗传稳定,不会返强。用于制备新型伪狂犬病疫苗,预防和控制猪伪狂犬病。
Description
技术领域
本发明涉及动物病菌基因工程技术领域。具体涉及一个伪狂犬病毒鄂A株PRVIntron缺失突变活毒株,同时还涉及一种伪狂犬病毒LLT区ΔIntron突变株的构建方法,还涉及一种伪狂犬病毒LLT区ΔIntron突变株的用途。
背景技术
伪狂犬病(Pseudorabies,PR),又名奇痒症、奥叶基氏病(Aujeszky'sdisease,AD),是由伪狂犬病毒引起的以发热、奇痒(猪除外)、脑脊髓炎为主要特征的一种烈性传染病(殷震,刘景华.动物病毒学[M].2版.北京:科学出版社,1997:700-713.McCrackenRM,McFerranJBandDowC.Theneuralspreadofpseudorabiesvirusincalves.JGenVirol,1973,)。伪狂犬病病原为疱疹病毒科、α疱疹病毒亚科的伪狂犬病毒(PRV)。
伪狂犬病毒感染宿主谱非常广泛,包括啮齿类动物、家畜、犬类和猫科动物,然而其感染自然宿主——猪和非自然宿主所引起的临床症状和结局是不同的:成年猪感染野生型PRV后主要表现为呼吸系统和繁殖系统疾病症状,很少发生死亡;非自然宿主感染PRV后表现奇痒及神经症状,大多以死亡告终(Pomeranzetal,2005)。
本病广泛分布于世界各地,已有50多个国家和地区报道该病的流行(李春华,王英,蒋凤英,胡建华.猪伪狂犬病研究进展.动物医学进展,2008,29:68-72.)。我国于上世纪40年代末在猫中首次分离到伪狂犬病毒,60年代初随着养猪业的发展,伪狂犬病开始在猪群中流行(童武等,2013)。该病对养猪业的危害主要表现在以下几个方面:a.妊娠母猪感染后表现流产,产死胎或木乃伊胎。b.15日龄内哺乳仔猪出现神经症状后一般24~36h内死亡,死亡率可达100%。c.断奶仔猪发病表现为拉稀、运动失调、颤抖、口吐白沫等,比哺乳仔猪死亡率低。d.感染公猪发生睾丸肿胀、萎缩,丧失种用价值;母猪表现屡配不孕、不发情或返情。e.感染育肥猪表现为呼吸道症状,极少病例出现神经症状,死亡率极低,但增重迟缓、饲料报酬降低,影响经济效益(刘正飞,陈焕春,吴斌,何启盖,秦永辉.伪狂犬病病毒鄂A株TK-/gE-/gI-基因缺失疫苗的安全性和保护力研究.畜牧兽医学报,2004,35:70-73.),且感染后耐过的猪成为PRV最主要的储存宿主和传播者。
PRV除了能感染猪以外,还能感染牛、绵羊、狗、猫、山羊、鸡、浣熊、臭鼬及一些实验用动物如兔、小鼠、大鼠、豚鼠等,兔尤为敏感;偶尔也会感染马;人、黑猩猩等高等灵长类不感染PRV或感染但不发病,但恒河猴和狨猴对PRV是易感的。此外PRV在野猪中大量存在,熊和野生猫科动物在食用带有PRV的肉后也可被感染(EnquistLW.Lifebeyonderadication:veterinaryvirusesinbasicscience.ArchVirolSup,1999,15:87–109.;McCrackenRM,McFerranJBandDowC.Theneuralspreadofpseudorabiesvirusincalves.JGenVirol,1973,20:17–28;WittmannG,JakubikJandAhlR.MultiplicationanddistributionofAujeszky’sdisease(pseudorabies)virusinvaccinatedandnon-vaccinatedpigsafterintranasalinfection.ArchVirol,1980,66:227–240;KimmanTG,BinkhorstGJ,PolJM,GielkensAL,andRoelvinkME.Aujeszky’sdiseaseinhorsesfulfilsKoch’spostulates.VetRec,1991,128:103–106.),这给PRV的根除带来巨大困难,并时刻威胁着养猪业的健康发展(MüllerT,HahnEC,TottewitzF,KramerM,KluppBG,MettenleiterTC,FreulingC.Pseudorabiesvirusinwildswine:aglobalperspective.ArchVirol,2011,156:1691-1705.)。
近年来该病毒给养猪业造成巨大的经济损失,并且在免疫压力下开始发生变异,先前预防用的疫苗Batha-K61已经不能产生很好的保护力来抵抗新的PRV毒株。从2011年起,我国多省发生了新生仔猪疑似伪狂犬病症状的病例,脑组织分离病料经PCR鉴定、细胞病变观察及间接免疫荧光等实验验证为PRV,对gE毒力基因进行序列比对分析,表明该毒株与经典PRV(S株)和疫苗株有明显差异,为新变异毒株童武,张青占,郑浩,刘飞,姜一峰,单同领,周艳君,童光志.免疫后发病仔猪中伪狂犬病毒的分离和鉴定.中国动物传染病学报,2013,21:1-7.)。因此尽快研发新型疫苗,控制该病的传播迫在眉睫。
近几年研究表明病毒与宿主细胞间复杂的相互作用过程也涉及miRNA介导的RNA沉默途径(GottweinE,CullenBR.ViralandcellularmicroRNAsasdeterminantsofviralpathogenesisandimmunity.CellHostMicrobe,2008,3:375-387.)。本实验室前期研究发现PRV感染PK15细胞后,LLT基因中约4.6kb的Intron作为一个pri-miRNA(初级miRNA),可以编码11个不同的miRNA(WuYi-Quan,ChenDi-Jun,HeHua-Bin,ChenDong-Sheng,ChenLing-Ling,ChenHuan-Chun,LiuZheng-Fei.Pseudorabiesvirusinfectedporcineepithelialcelllinegeneratesadiversesetofhostmicrornasandaspecialclusterofviralmicrornas.PlosOne,2012,7(1):e30988.),其中7个是先前未报道的。通过stem-loopRT-PCR和northernblot的方法对它们进行了进一步鉴定。靶基因预测分析显示PRV编码的miRNAs能够调控众多自身与宿主的靶基因,这些靶基因涉及多种生物学过程,包括免疫系统加工、细胞凋亡、细胞死亡和病毒复制等(Wuetal,2012)。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种伪狂犬病毒缺失株(PRV-ΔIntron),该毒株表达miRNA的区域缺失,丧失了对宿主和自身蛋白质编码基因的调控作用,导致毒力下降,具有开发成为新型疫苗的潜在价值。
本发明的另一个目的是在于提供了一种伪狂犬病毒缺失株(PRV-ΔIntron)的制备方法,方法易行,操作简便,缺失区域遗传稳定,不会返强。
本发明的再一个目的是在于提供了一种伪狂犬病毒缺失株PRV-ΔIntron在制备伪狂犬病基因工程疫苗中的应用,可以用于制备新型伪狂犬病疫苗,预防和控制猪伪狂犬病。
为了实现上述的目的,本发明采用以下技术措施:
一种伪狂犬病毒缺失株PRV-ΔIntron的制备方法,其步骤是:
A、Intron上下游同源臂的PCR扩增。以伪狂犬病毒鄂A株DNA为模板,用表1中的引物和表2所示的扩增条件,分别扩增LLTintron的上下游同源臂。其中上游同源臂551bp,包含编码EP0蛋白的序列SEQIDNO.1;下游同源臂536bp,包含IE180的序列SEQIDNO:3。
B、转染载体的构建。将Intron基因上下游同源臂片段通过分子克隆技术克隆至pcDNA3.1(+)载体上,通过酶切位点HindIII、EcoRI和XhoI拼接在一起,构成同源重组所必需的上下游同源臂,构建的该中间转移载体被命名为pZF11-84(缺失Intron基因),在pZF11-84中插入带有完整启动子的EGFP报告基因,将构建成的重组转移质粒命名为pZF14-6(ΔIntron/EGFP+)。
C、PRVΔIntron-EGFP+重组病毒的构建与鉴定。将中间转移质粒pZF14-6(ΔIntron/EGFP+)和PRVEa基因组用脂质体法共转染于PK15细胞系进行同源重组,空斑纯化筛选得到PRV-ΔIntron-EGFP+重组病毒。
D、PRVΔIntron-EGFP+重组病毒体外培养生物学特性。将制备的伪狂犬病毒ΔIntron基因缺失毒株接种PK-15细胞,一步法增值曲线试验和空斑试验表明缺失株增殖能力下降。
E、动物实验。将制备的伪狂犬病毒ΔIntron基因缺失毒株感染Balb/c小鼠,Intron的缺失导致其毒力大大降低。
本发明构建的PRVLLT区Intron缺失株所用的上游同源臂序列,序列长度为551bp。一种分离的蛋白质,其编码基因为SEQIDNO.1所示的核苷酸序列。该序列在第一步中获得,含有EP0基因。
本发明构建的PRVLLT区Intron缺失株缺失的Intron序列,序列长度为4368bp。一种分离的蛋白质,其编码基因为SEQUENCENO.2所示的核苷酸序列。该序列在第一步中获得,其中intron序列被删除。
本发明构建的PRVLLT区Intron缺失株所用的下游同源臂序列,序列长度为536bp。一种分离的蛋白质,其编码基因为SEQIDNO:3所示的核苷酸序列。该序列在第一步中获得,含有IE180基因。
本发明构建的PRVLLT区Intron缺失株所用的EGFP表达盒序列,序列长度为1941bp。一种分离的蛋白质,其编码基因为SEQIDNO:4所示的核苷酸序列。该序列在第二步获得,含有EGFP表达盒。
本发明通过同源重组技术获得一株伪狂犬病毒ΔIntron基因缺失突变活毒株PRV-ΔIntron-EGFP+,该活毒株于2014年6月19日送交湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏,其保藏编号为CCTCCNO:V201422,该毒株缺失了如序列表SEQIDNO:2所示的1-4368bp;插入了如序列表SEQIDNO:4所示的1-1941bp的EGFP表达盒。PRV-ΔIntron系通过基因工程技术将伪狂犬病毒强毒株Ea中LLT基因的intron序列删除,并插入标记基因EGFP而获得。该基因缺失突变株能够在PK-15等细胞上增殖并引起细胞病变,不再产生非编码基因miR-1、miR-2、miR-3、miR-4、miR-5、miR-6、miR-7、miR-8和miR-9,接种实验动物后毒力显著下降。
一种伪狂犬病毒LLT区ΔIntron株在制备伪狂犬病基因工程疫苗中的应用,其步骤是:
A、在该突变株的基础上进一步缺失毒力基因gE和TK基因,或在gE和TK基因缺失的基础上进一步缺失LLTintron;
B、在PK-15或其它细胞上增殖;
C、加入明胶或脱脂奶粉,冷冻干燥作为冻干活疫苗;
D、用生理盐水稀释后接种猪。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
1.本发明所用的材料是猪疱疹病毒1型PRVEa临床分离野生型毒株,具有全部的毒力因子和其他免疫原性很好的抗原。因此,PRVΔIntron基因缺失毒株具有应用于新基因工程疫苗研发的潜在价值。
2.选用EGFP作为报告基因,使得重组病毒的筛选更快速,准确,可靠。
3.PRVΔIntron缺失株在细胞上形成的空斑变小,其增殖能力下降10倍;
4.PRVΔIntron缺失株对Balb/c小鼠的LD50为2.3×104PFU/mL,而亲本株为1.6×103PFU/mL,毒力下降16倍。
附图说明
图1A为一种质粒pZF11-84构建的示意图。
为含有intron上下游同源臂的重组质粒,其中上游同源臂长551bp,下游同源臂长536bp。
图1B为一种插入EGFP基因的重组质粒pZF14-6示意图。
为含有EGFP基因的上下游同源臂转移质粒,其中EGFP表达盒位于上下游同源臂同源臂之间。
图2为一种PRV-ΔIntron缺失株及Intron回复突变株的构建方法示意图。
其中:图2A为一种PRV-ΔIntron缺失株构建方法示意图,图2B为一种Intron回复突变株的构建方法示意图。
图3为一种扩增Intron基因上下游同源臂的PCR产物检测示意图。
图中泳道1:扩增的Intron上游同源臂,大约550bp;泳道2:扩增的Intron下游同源臂,大约540bp;M:DL2000DNAmolecularmarker(购至宝生物工程(大连)有限公司公司)。
图4为一种所构建重组转移质粒pZF11-83、pZF14-6和pZF12-30限制性酶切鉴定示意图。
其中:图4-A泳道M:DL15000DNAmolecularmarker;M’:DL5000DNAmolecularmarker(购自宝生物工程(大连)有限公司公司);1:空载体对照:用HindⅢ和XhoI酶切pcDNA3.1(+)得到约5.4kb的片段;2:用HindⅢ和XhoI酶切质粒pZF11-84得到5.4kb和1.1kb片段;3:用EcoRI酶切pZF11-83得到约6.0kb的片段;4:pZF11-84质粒经EcoRI酶切得到约6.5kb的片段;5:pZF11-84质粒经SmaI酶切得到5kb和1.5kb的片段;图4-B泳道M:DL15000DNAmolecularmarker;1:对照pZF11-84质粒经EcoRI酶切得到约6.5kb的片段;2:pZF14-6质粒经EcoRI酶切得到6.5kb和1.9kb的片段;3:用NheI酶切pZF14-6质粒得到约6.8kb和1.6kb的片段,说明EGFP片段顺向插入到Intron上下游同源臂之间;图4-C泳道1:质粒pZF12-30经XhoI酶切鉴定结果,得到5.6kb和5.2kb的片段,其中5.6kb的片段为含有完整Intron及其上下游同源臂;M:DL15000DNAmolecularmarker。
图5为一种构建的重组转移质粒pZF14-6转染PK15细胞可发出较强的绿色荧光示意图。
转染效率也能达到转染要求。
图6为一种构建的pZF14-6重组转移质粒与PRVEa基因组共转染于PK15细胞系示意图。
其中图6-A:箭头所指细胞群在自然光和蓝色激发光下的典型病变;6-B:箭头所指的细胞群在蓝色激发光下发出绿色荧光的典型病变。
图7为一种构建的重组病毒PRV-ΔIntron-EGFP+的筛选纯化示意图。
其中图7-A:箭头所指细胞群在自然光和蓝色激发光下的照片;图7-B:箭头所指的细胞群在蓝色激发光下发出绿色荧光的照片;图7-C:空斑扩大结果。
图8为一种构建的重组病毒PRV-ΔIntron-EGFP+进行的PCR验证示意图。
图中泳道P+:用pZF14-6质粒做阳性对照检测Intron上游同源臂与EGFP的接头;泳道1-4:检测PRV-ΔIntron-EGFP+4个空斑Intron上游同源臂与EGFP的接头,扩增出706bp的条带;Wt(+):用PRVEa基因组做阳性对照检测Intron与下游同源臂接头,扩增出613bp的条带;5-8:检验PRV-ΔIntron-EGFP+4个空斑中是否有野毒残留,未扩增出条带;M2000:DL2000DNAmolecularmarker。
图9为一种构建的PRV-ΔIntron-EGFP+中Intron缺失的示意图。
虚线部分为缺失的碱基。
图10为一种构建的Intron回复突变株PRV-ΔIntron-R的空斑筛选示意图。
其中:图10-A:自然光下的空斑照;图10-B:蓝色激发光下空斑照。
图11为一种构建的回复突变株PRV-ΔIntron-R进行的PCR验证示意图。
图中泳道Wt+:PRVEa阳性对照,扩增Intron与下游接头613bp片段;泳道1-4:4个PRV-ΔIntron-R空斑样品,均扩增出613bp大小的条带;Cell&H2O:阴性对照;Δ+:PRV-ΔIntron-EGFP+对照;1’-4’:4个PRV-ΔIntron-R空斑样品PCR检测是否存在PRV-ΔIntron-EGFP+的残留;M:DL2000DNAmolecularmarker。
图12为一种病毒体外培养空斑大小比较结果示意图。
PRV-ΔIntron-EGFP+空斑显著变小。
图13为一种病毒体外培养一步生长曲线示意图。
PRV-ΔIntron-EGFP+增殖速度显著减慢。
图14为一种小鼠攻毒后临床症状示意图。
图14-A:PRVEa株组攻毒小鼠96hpi,背部有咬痕;图14-B:PRV-ΔIntron-R组攻毒小鼠96hpi,背部有严重咬伤;图14-C:PRV-ΔIntron-EGFP+组攻毒小鼠132hpi,背部无咬痕。
图15为一种不同毒株对小鼠致病力的分析。
具体实施方式
以下结合说明书附图和实施例对本发明做详细说明,但不是限制本发明。
实施例1:
本研究中所用实验材料及试剂:
18-T购自大连宝生物工程有限公司(TaKaRa),货号为D101A;pcDNA3.1(+)购自Invitrogen公司,货号V79020。
GIBCO胎牛血清及新生牛血清购自Invitrogen公司,货号10099-141。
DMEM培养基购自美国Invitrogen公司。货号:12800-017。
Opti-MEM(1×)培养基购自美国Invitrogen公司。货号:11058-021。
0.25%Trypsin-EDTA(1×)购自美国Invitrogen公司。货号:25200-072。
无酚红DMEM培养基购自美国HyClone公司。货号:SH30211.15。
AxyPrepDNA凝胶回收试剂盒购自爱思进生物有限公司。货号:AP-GX-50。
脂质体转染试剂盒Lipofectamine2000购自Invitrogen公司。货号:11668-500。
限制性内切酶购自大连宝生物工程有限公司(TaKaRa)和北京纽英伦生物技术有限公司(NEB)。
猪肾传代细胞(PK15)、牛肾传代细胞(Madin-Darbybovinekidney,MDBK)购自中国典型培养物保藏中心(武汉)。
实验动物:5-7周龄BALB/c小鼠购自武汉生物制品研究所。
试剂配制:
DMEM培养基:1L装DMEM粉剂溶于800mL灭菌的三蒸水中,加入3.7gNaHCO3,用浓HCl调pH值于6.8左右,定容至1000mL后,用0.22μm直径的滤器过滤除菌,4℃保存。
无酚红DMEM培养液(2×):称取13.4g无酚红DMEM粉剂溶于400mL三蒸水中,加入3.7gNaHCO3,用HCl调pH值于6.8左右,定容至500mL后,用0.22μm直径的滤器过滤除菌,4℃保存。
细胞生长液:在DMEM培养液中按10%加入胎牛血清或新生牛血清,1%青链霉素,4℃保存。
细胞维持液:在DMEM培养液中按2%或5%加入胎牛血清或新生牛血清,1%青链霉素,4℃保存。
4%羧甲基纤维素钠:称取40g羧甲基纤维素钠,溶于500.0mL三蒸水中,搅拌均匀后高温高压灭菌。再加入500.0mL无酚红DMEM培养液(2×),摇匀,置4℃冰箱保存备用,用前按3%血清,1%双抗加入其中摇匀。
1.6%低熔点琼脂糖:称取低熔点琼脂糖1.6g,加入到100mL三蒸水中搅拌均匀后高温高压灭菌。
实施例2:
Intron上下游同源臂的PCR扩增:
根据GenBank(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)上发表的PRV基因组的全长核苷酸序列(Genbank登录号为BK001744.1),设计2对引物(引物对序列见表1,所有引物由上海生工生物技术有限公司合成),以PRV基因组文库中的质粒为模板,分别扩增Intron的上下游同源臂。上下游同源臂详细序列见序列表SEQIDNO:1和序列表SEQIDNO:3,其中Intron缺失后的详细序列见序列表SEQIDNO:2。
表1Intron基因上下游同源臂扩增及重组病毒的鉴定所用引物
表注:引物序列的下划线部分表示酶切位点。
表2Intron基因上下游同源臂PCR扩增条件
表3PCR鉴定PRV-ΔIntron-EGFP+及PRV-ΔIntron-R的扩增条件
实施例3:
转染载体的构建:
PCR扩增Intron上下游同源臂,用AxyPrepDNA凝胶回收试剂盒(购自Axygen)回收后分别连pMD18-T载体中,分别命名为pZF11-81和pZF11-82。用HindⅢ和EcoRI双酶切质粒pZF11-81及pcDNA3.1(+)载体,回收上游同源臂片段及载体,将上游同源臂连入酶切后的pcDNA3.1(+)中,质粒命名为pZF11-83。用EcoRI和XhoI双酶切pZF11-82,回收下游同源臂定向插入到用相同酶切后的pZF11-83中,即构建成了含有Intron上下游同源臂的质粒pZF11-84(见图1-A),经多种限制性内切酶鉴定构建正确(图2-A)。为了便于重组病毒的筛选,在质粒pZF11-84的基础上插入了EGFP表达盒(图1-B),限制性酶切鉴定质粒构建正确且EGFP为顺向插入(图2-B),其中EGFP的详细序列见序列表SEQIDNO:4。用脂质体法(脂质体转染试剂盒购自Invitrogen公司。货号:11668-500)将质粒pZF14-6转染PK15细胞后,作为标记基因的EGFP表达盒表达正常(图5),表明所构建的转移质粒pZF14-6正确,可用于共转染。
实施例4:
PRV-ΔIntron-EGFP+重组病毒的构建与鉴定:
1.同源重组和筛选纯化
病毒滴度(PFU)的测定:将病毒原液做连续10倍梯度稀释,取适当稀释度的病毒液200μL/孔接于长满单层MDBK细胞24孔板,每个稀释度做3个重复,吸附2h,不弃培养液,覆盖4%羧甲基纤维素钠(含3%新生牛血清,1%双抗),每孔约1mL,48h后,待细胞出现病变后,每孔用10%甲醛(1×PBS,10%甲醛)补满,固定4h以上,弃孔中液体,倾斜培养板用流水冲洗至无覆盖物,各孔加结晶紫(0.35%、w/v)至覆盖底层,水平摇床室温孵育10~15min,弃结晶紫染液,侧板冲洗数次,温箱敞口烘干,取密度适中的孔显微镜下计数,计算病毒效价。
病毒的增殖:根据所测定的PFU,按0.01MOI接种PRV接种于长满PK15的细胞瓶中,48~72h后,待80%以上细胞出现裂解时,收获病毒液,标记分装后储存于-80℃。
病毒基因组的提取:
(1)培养8个T150瓶PK15细胞,待长至80%时接种PRVEa毒株,待细胞病变完全后,收集病毒培养液,转入50mL无菌的离心管中,6000r/min离心10min;
(2)将上清转入超高速离心管中,于管底缓慢加5mL30%的蔗糖溶液,避免产生气泡,称重配平;
(3)4℃,25000r/min超高速离心2h;
(4)将离心后的离心管上层30%的蔗糖及上清倒掉,在吸水纸上倒置晾干1min;
(5)沉淀用100μL1×TE重悬,收集于7mL离心管中,补加500μLTE;
(6)用200μL10%的SDS,15μL1mg/mLRnase,轻弹混匀,置于60℃水浴30min;
(7)再加入100μL蛋白酶K(10mg/mL),混匀,置于60℃水浴中30min;
(8)用1×TE补加至3mL,再加3mL苯酚-氯仿-异戊醇混合液颠倒混匀;
(9)8000r/min,4℃,30min(或者12000r/min4℃10min),抽提2~3次;
(10)用2.5mL~3mL乙醚抽提1次(将苯酚抽提除去);
(11)8000r/min,10min,弃去上清,用移液器吹液体表面,使乙醚挥发完全;
(12)加入1/10体积4℃预冷的NaAc和2.2倍体积-20℃预冷的无水乙醇,轻轻颠倒,可见白色絮状物析出,用枪头轻轻挑出,放于干净的EP管中,用75%乙醇漂洗,离心(8000~18000r/min,10min),烘干,用200μL1×TE溶解,琼脂糖电泳检测。
PRVEa基因组与中间转移质粒pZF14-6共转染PK15细胞(脂质体法):于6孔细胞培养板中培养PK15细胞,待细胞长至70%~80%换成无血清Opti-MEM培养基饥饿2h,2mL/孔,于转染前1h左右,取两只1.5mL无菌Eppendorf管。管A加入244μLOpti-MEM和6uLLipofectin-amine2000,管B中依次加入无血清培养基Opti-MEM、适量线性化的重组转移质粒、1.5μg病毒基因组DNA共250μL,轻轻混匀。A、B液配好后室温静置5min。将管A中的溶液逐滴加至管B中,边加边轻轻弹匀,室温静置20~30min,加入500μLOpti-MEM混匀后静置5min。吸弃6孔板中的培养基,用不含血清的DMEM或Opti-MEM洗涤细胞一次。然后将B管中的混合物加至单层细胞上,于37℃,5%CO2培养箱中培养4~6h,吸弃细胞培养液,加入含5%新生牛血清的DMEM继续培养。24h后观察结果,约至48h出现较多病变时,将病毒液冻存于-80℃。
空斑筛选纯化:将PK15细胞接于细胞培养皿中,待细胞长至80%时接种适量病毒液,吸附2h,覆盖低熔点琼脂糖和2×无酚红DMEM培养液等体积混合液,4℃凝固后(约30min),置于37℃、5%CO2细胞培养箱中培养,直至出现病变,荧光显微镜下观察,然后在自然光下用10μL或100μL的移液器吸取荧光亮度较强的单个空斑(图7-A、图7-B)转移至预先加入500μl维持液的冻存管中,做好标记。经过4轮的空斑纯化筛选,直至所有的空斑都发出绿色荧光为止(图7-C)。
2.PRV-ΔIntron-EGFP+重组病毒的PCR鉴定
以PRV-ΔIntron-EGFP+DNA为模板,设计引物P7、P8(见表1)扩增Intron上游同源臂和EGFP的接头处,另设pZF14-6质粒模板为阳性对照,扩增出706bp的特异性片段,与预期大小相符;同时设计引物P5、P6扩增Intron与下游同源臂接头处,检测PRVEa残留情况,若有野毒残留可扩增出613bp的条带。4个样品均未检测出野毒条带(图8),表明重组病毒构建正确并已纯化完全。
实施例5:
PRV-ΔIntron-R回复突变株的构建与鉴定:
1.同源重组和筛选纯化
以PRV-ΔIntron-EGFP+为亲本,与中间转移质粒pZF12-30共转染于PK15细胞系,具体实施方法同实施例4。
空斑筛选纯化:将PK15细胞接于细胞培养皿中,待细胞长至80%时接种适量病毒液,吸附2h,覆盖低熔点琼脂糖和2×无酚红DMEM培养液等体积混合液,4℃凝固后(约30min),置于37℃、5%CO2细胞培养箱中培养,直至出现病变,在显微镜下观察空斑形成情况,荧光显微镜下观察空斑是否发绿色荧光,用10μL或100μL的移液器吸取不发荧光的单个空斑(图10-A、图10-B)转移至预先加入500μl维持液的冻存管中,做好标记。经过3轮的空斑纯化筛选,纯化完全。
2.PRV-ΔIntron-R回复突变株的PCR鉴定
以PRV-ΔIntron-R病毒DNA为模板,用引物P5、P6进行扩增Intron与下游同源臂接头处,同时设PRVEa基因组做阳性对照,均可检测到613bp的条带,说明回复突变株构建正确。同时用引物P7、P8检测PRV-ΔIntron-EGFP+,设PRV-ΔIntron-EGFP+基因组对照,样品组未扩增出706bp的条带(图11),说明回复突变株已纯化完全,无PRV-ΔIntron-EGFP+残留。
实施例6:
PRV-ΔIntron-EGFP+重组病毒体外培养生物学特性
空斑大小比较:
将MDBK细胞接至24孔细胞培养板中,12~24h后待细胞长至90%进行接毒:取PRVEa、PRV-ΔIntron-EGFP+、PRV-ΔIntron-R分别连续10倍倍比稀释,取10-5和10-6两个稀释度的病毒液200μL接种于培养板中,吸附2h,每孔加入lmL4%羧甲基纤维素钠(含3%新生牛血清),48h后补满10%中性甲醛,固定过夜,次日侧板冲洗直至没有残留,每孔分别加入1mL结晶紫(0.35%、w/v),染色10~15min,侧板冲洗,置温箱烘干,显微镜下照相。在显微镜分别选取4×、10×和20×物镜下拍照数张,选取照片进行空斑大小测量。使用AdobeAcrobat7.0Professional等软件的测量工具,随机选取100个单个的空斑进行测量,每个空斑测量3次,以最大值为准。测量数据通过Excel等软件分析,按KolmogorovSmirnov法通过与亲本毒株的大小比较,并通过t-检验对数据进行了分析。
结果显示:PRVEa形成的空斑大小大为0.43~0.59mm,PRV-ΔIntron-EGFP+空斑大小为0.28~0.44mm,PRV-ΔIntron-R的空斑大小为0.46~0.58mm,重组毒所形成的空斑大小明显小于野毒空斑,而回复突变株空斑大小与野毒空斑大小一致。t-检验显示PRV-ΔIntron-EGFP+形成的空斑与PRVEa相比差异极显著(P<0.01),PRV-ΔIntron-R形成的空斑与PRVEa无差异(图12)。
一步法生长曲线
培养24瓶PK15细胞,次日将细胞瓶全部放入4℃冰箱冷却1h。将测定过毒价的PRVEa、PRV-ΔIntron-EGFP+、PRV-ΔIntron-R分别稀释至15mL5%血清的DMEM中,迅速放在冰上。按照5MOI进行接毒,共取8个时间点,分别是0h、3h、6h、9h、12h、l8h、24h、30h。按照一定顺序将病毒液接入细胞瓶中,置于4℃冰箱,直到最后一瓶加完。开始计时,吸附1.5h后,取出细胞瓶弃掉病毒液用预冷的PBS洗3次,弃掉PBS加入5%的DMEM4mL,放入37℃温箱中,按照上述时间点收毒。冻融1次后标记分装,进行毒价测定。
结果表明:PRV-ΔIntron-EGFP+重组毒在体外培养的PK15cells中增殖速度显著慢于野毒株,说明Intron缺失后影响病毒的增殖能力;PRV-ΔIntron-R回复突变株的增殖能力基本恢复至野毒水平(图13)。
实施例7:
小鼠攻毒试验:
表4攻毒试验分组及结果统计
以相同剂量进行攻毒试验,接种PRV-ΔIntron-EGFP+突变株的小鼠死亡率显著低于PRVEa组,且死亡时间明显延迟。空白对照组小鼠均没有出现任何伪狂犬症状。存活率为100%。
攻毒后48hPRVEa组小鼠被毛粗乱,部分小鼠精神沉郁,开始出现瘙痒症状。第72~96h,PRVEa5×104组小鼠频繁啃咬后背部皮肤,很快出现死亡,且死亡时间较集中;PRV-ΔIntron-R组部分小鼠背部出现咬伤(图14-B);PRV-ΔIntron-EGFP+5×105组小鼠攻毒144h后出现严重的瘙痒症状,躁动不安,频繁啃咬后背部,症状出现12h后小鼠陆续出现死亡,个别小鼠死前有共济失调现象,但没有皮肤咬伤(图14-C),且未出现死亡高峰。PRV-ΔIntron-R与PRVEa组死亡情况比较一致(表4),说明回复突变株的毒力基本恢复至野毒水平。
PRVEa和PRV-ΔIntron-EGFP+对小鼠致病力比较发现:PRV-ΔIntron-EGFP+病毒的致病力显著降低,在体内的传播速度变慢,导致小鼠死亡时间延缓(图15)。
SEQUENCELISTING
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Claims (3)
1.一种伪狂犬病毒LLT区ΔIntron基因缺失标志活毒株,其特征在于:伪狂犬病毒株PRV-ΔIntron,CCTCCNO:V201422。
2.根据权利要求1所述的一种伪狂犬病毒LLT区ΔIntron基因缺失标志活毒株,其特征在于:所述的伪狂犬病毒株PRV-ΔIntron含有序列SEQUENCENO.2所示的核苷酸序列。
3.权利要求1所述的一种伪狂犬病毒LLT区ΔIntron基因缺失标志活毒株PRVΔIntron在制备伪狂犬病基因工程疫苗中的应用。
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