溶血性曼氏杆菌外膜蛋白ChaN生物信息学分析及反应原性和免疫原性分析

作     者：许淑芸 魏京京 魏增科 俞杰 罗超凡 王卓妮 周霞 吴洁 孙志华 王震 王晓兰 李劼 张辉 

作者机构：石河子大学动物科技学院 新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)修复科 新疆生产建设兵团第八师畜牧兽医工作站 

出 版 物：《微生物学通报》 (Microbiology China)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：090601[农学-基础兽医学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 

基　　金：新疆生产建设兵团第八师重点领域科技攻关项目(2023NY03) 新疆生产建设兵团重点领域科技攻关计划(2021AB012) 

主　　题：溶血性曼氏杆菌 ChaN 生物信息学 原核表达 反应原性 免疫原性 

摘      要：【背景】牛呼吸道综合征严重影响着牛群健康，对养殖业有着较为严重的影响，溶血性曼氏杆菌作为主要的牛呼吸道致病菌，常在牛免疫力低下时引起BRD，现阶段溶血性曼氏杆菌病多采用疫苗进行防控。【目的】分析ChaN蛋白的部分生物学信息学功能及免疫原性，为亚单位疫苗的研发奠定基础。【方法】应用NCBI BLAST分析筛选溶血性曼氏杆菌潜在抗原并使用Expasy Prot Param、Expasy Protscale和TMHMM-2.0等多种在线软件分析其抗原特性；RT-qPCR测定溶血性曼氏杆菌ChaN mRNA在体外培养不同时期的转录水平；通过原核表达重组ChaN蛋白（rChaN），使用牛溶血性曼氏杆菌阳性血清经Western Blot检测rChaN反应原性；以不同剂量蛋白与白油佐剂乳化进行小鼠免疫保护试验检测rChaN蛋白免疫保护效果，使用间接ELISA检测抗体效价；第三次免疫第7天后以3×108CFU/只腹腔注射Mh95毒株测定蛋白保护效果。【结果】ChaN蛋白为亲水性可溶蛋白，无跨膜结构域，1个开放阅读框，具有16个抗原表位和23个B细胞表位；ChaN基因对数期的转录水平最高，其次是稳定期及迟缓期，在衰亡期的表达量最低，在4个时期的表达量差异极显著（P0.001）；ChaN蛋白能与牛溶血性曼氏杆菌阳性血清反应；40 μg ChaN+白油佐剂组免疫后，IgG抗体水平持续上升；IgG亚型检测显示ChaN蛋白主要使机体产生IgG1和IgG2b亚型；第3次免疫后第7天腹腔注射Mh95菌株，40 μg ChaN+白油佐剂组存活率为90%，高于商品化疫苗组、空白对照组、PBS组和白油佐剂组，且空白对照组、PBS组和白油佐剂组小鼠7天内存活率低于20%。【结论】ChaN蛋白具有良好的反应原性和免疫原性，且能对小鼠产生保护效果，可作为溶血性曼氏杆菌潜在免疫原性蛋白进行后续研究，研究结果为溶血性曼氏杆菌亚单位疫苗的研发提供了科学依据。