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猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)所引起的,可导致母猪的繁殖障碍以及不同年龄猪的呼吸疾病,给全世界的养猪产业造成了严重的经济损失。研究表明,PRRSV感染猪后可引起机体产生体液免疫应答和细胞免疫应答,其中由细胞毒性T淋巴细胞(Cytotoxic T lymphocyte cell,CTL)介导的细胞免疫应答在清除病毒方面起到更为重要的作用。GP4蛋白是PRRSV的次要结构蛋白,此前已有文献报道GP4蛋白可以诱导机体的细胞免疫应答,但是目前关于GP4蛋白CTL表位的报道依然较少,PRRSV病毒蛋白T细胞表位尤其是CTL表位的鉴定,对于了解机体的免疫防御机制及研制新型表位疫苗都有着非常重要的意义。
本研究根据GenBank数据库中已发表的PRRSVGP4蛋白序列(GenBank:ACN 93856.1),设计并成功合成了13条重叠多肽,每条肽段长度为18个氨基酸,相邻多肽含9个重叠氨基酸。从免疫JXA1-R毒株的实验猪外周血中分离得到外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMC),将其作为效应细胞,用重叠多肽进行刺激,通过酶联免疫斑点检测(Enzyme linked immunospot assay,ELISPOT)筛选出了6个PRRSVGP4蛋白T细胞免疫显性肽段,分别为:A41SGFVVLQDISCLRHGDS58;S59SPTIRKSSQCRTAIGTP76;Q68CRTAIGTPVYITITANV85;T86DENYLHSSDLLMLSSCL103;D95LLMLSSCL-FYASEMSEK112;E140FTQRSLVVDHVRLLHFM157。将免疫显性多肽与相对应的猪白细胞抗原(Swine Leukocyte Antigen,SLA)Ⅰ基因型相结合,利用IEDBAnalysisResource(http://tools.immuneepitope.org/mhci/)预测得到9个与SLAⅠ类分子具有较好的潜在结合能力的T细胞表位。合成多肽后再次经ELISPOT方法进行筛选,结果显示GP4-6-2号肽段R70TAIGTPVYITI81与所有实验猪的PBMC均呈现阳性反应,它与编号为1的实验猪的PBMC的反应性最好。
编号为1的实验猪的SLAⅠ基因型为SLA-1*0702、SLA-1*0801、SLA-2*0101、SLA-2*0502、SLA-3*0101、SLA-3*0701,将筛选所得到的表位(R70TAIGTPVYITI81 )的基因序列克隆入以上6个基因型所对应的pET-SLA-X-β2m重组质粒,构建得到pET-70-81aa-SLA-X-β2m重组质粒,将测序正确的重组质粒转化到BL21(DE3)表达菌中,进行复合体蛋白的诱导表达。复合体蛋白主要以包涵体的形式存在,在对包涵体进行溶解并复性后,通过Westernblot对其进行了鉴定。随后通过酶联免疫吸附试验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)对所得到的6个70-81aa-SLA-X-β2m复合体蛋白进行检测,结果显示70-81aa-SLA-2*0101-β2m复合体蛋白呈现阳性,这表明筛选所得到的表位R70TAIGTPVYITI81可与SLA-2*0101分子特异性结合。
将得到的PRRSVGP4蛋白T细胞表位(R70TAIGTPVYITI81)的两端分别截短得到以下多肽:R70TAIGTPVYIT80、R70TAIGTPVYI79、T71AIGTPVYITI81、A72IGTPVYITI81。将截短多肽的基因序列克隆入pCold-SLA-2*0101-β2m重组质粒,构建得到pCold-epitope-SLA-2*0101-β2m重组质粒,将测序正确的重组质粒转化到BL21(DE3)表达菌中,进行Epitope-SLA-2*0101-β2m重组复合体蛋白的表达,并通过Westernblot对蛋白进行了鉴定。经ELISA检测,最终得到一个CTL表位:R70TAIGTPVYI79。
本研究根据GenBank数据库中已发表的PRRSVGP4蛋白序列(GenBank:ACN 93856.1),设计并成功合成了13条重叠多肽,每条肽段长度为18个氨基酸,相邻多肽含9个重叠氨基酸。从免疫JXA1-R毒株的实验猪外周血中分离得到外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMC),将其作为效应细胞,用重叠多肽进行刺激,通过酶联免疫斑点检测(Enzyme linked immunospot assay,ELISPOT)筛选出了6个PRRSVGP4蛋白T细胞免疫显性肽段,分别为:A41SGFVVLQDISCLRHGDS58;S59SPTIRKSSQCRTAIGTP76;Q68CRTAIGTPVYITITANV85;T86DENYLHSSDLLMLSSCL103;D95LLMLSSCL-FYASEMSEK112;E140FTQRSLVVDHVRLLHFM157。将免疫显性多肽与相对应的猪白细胞抗原(Swine Leukocyte Antigen,SLA)Ⅰ基因型相结合,利用IEDBAnalysisResource(http://tools.immuneepitope.org/mhci/)预测得到9个与SLAⅠ类分子具有较好的潜在结合能力的T细胞表位。合成多肽后再次经ELISPOT方法进行筛选,结果显示GP4-6-2号肽段R70TAIGTPVYITI81与所有实验猪的PBMC均呈现阳性反应,它与编号为1的实验猪的PBMC的反应性最好。
编号为1的实验猪的SLAⅠ基因型为SLA-1*0702、SLA-1*0801、SLA-2*0101、SLA-2*0502、SLA-3*0101、SLA-3*0701,将筛选所得到的表位(R70TAIGTPVYITI81 )的基因序列克隆入以上6个基因型所对应的pET-SLA-X-β2m重组质粒,构建得到pET-70-81aa-SLA-X-β2m重组质粒,将测序正确的重组质粒转化到BL21(DE3)表达菌中,进行复合体蛋白的诱导表达。复合体蛋白主要以包涵体的形式存在,在对包涵体进行溶解并复性后,通过Westernblot对其进行了鉴定。随后通过酶联免疫吸附试验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)对所得到的6个70-81aa-SLA-X-β2m复合体蛋白进行检测,结果显示70-81aa-SLA-2*0101-β2m复合体蛋白呈现阳性,这表明筛选所得到的表位R70TAIGTPVYITI81可与SLA-2*0101分子特异性结合。
将得到的PRRSVGP4蛋白T细胞表位(R70TAIGTPVYITI81)的两端分别截短得到以下多肽:R70TAIGTPVYIT80、R70TAIGTPVYI79、T71AIGTPVYITI81、A72IGTPVYITI81。将截短多肽的基因序列克隆入pCold-SLA-2*0101-β2m重组质粒,构建得到pCold-epitope-SLA-2*0101-β2m重组质粒,将测序正确的重组质粒转化到BL21(DE3)表达菌中,进行Epitope-SLA-2*0101-β2m重组复合体蛋白的表达,并通过Westernblot对蛋白进行了鉴定。经ELISA检测,最终得到一个CTL表位:R70TAIGTPVYI79。