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选择性自噬在病原体感染中的作用研究进展

科学通报 2023年第8期68卷 886-900页

作者：唐丽宋银娟许健储岳峰中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院家畜疫病病原生物学国家重点实验室兰州730000

自噬(autophagy)是一种高度保守的物质降解和循环利用的生理过程.该过程以前被定义为饥饿条件下诱导的非选择性过程,随着自噬相关研究的不断深入和发展,研究人员发现,自噬既可以是非选择性过程,也可以是选择性过程.选择性自噬(selective... 详细信息

自噬(autophagy)是一种高度保守的物质降解和循环利用的生理过程.该过程以前被定义为饥饿条件下诱导的非选择性过程,随着自噬相关研究的不断深入和发展,研究人员发现,自噬既可以是非选择性过程,也可以是选择性过程.选择性自噬(selective autophagy)是指哺乳动物细胞选择性靶向降解损伤或多余细胞器、蛋白聚集体以及细胞内入侵病原体的自噬过程,对维持细胞内稳态和细胞抵御病原体感染至关重要.近年来,研究发现,一些病原体可通过多种巧妙的策略操纵宿主细胞选择性自噬过程,从而调控宿主细胞的免疫应答,有利于病原体存活和持续性感染.本文对近年来线粒体自噬、内质网自噬和异源自噬等选择性自噬在病原体感染中的作用研究进行综述,旨在为相关研究提供参考.

关键词：选择性自噬线粒体自噬内质网自噬异源自噬感染

表达O型口蹄疫病毒衣壳蛋白的重组腺病毒构建及其免疫原性分析

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生物工程学报 2022年第5期38卷 1824-1836页

作者：王灿灿张莉萍刘新生周鹏潘丽王永录中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室OIE/国家口蹄疫参考实验室甘肃兰州730046

为构建表达O型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus, FMDV)衣壳蛋白的复制缺陷型人5型腺病毒(Ad5)为载体的重组腺病毒,本研究设计、合成特异性引物并扩增出FMDV-OZK93的P12A、3B3C基因,通过融合PCR方法连接2个片段,获得P12A3B3C基... 详细信息

为构建表达O型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus, FMDV)衣壳蛋白的复制缺陷型人5型腺病毒(Ad5)为载体的重组腺病毒,本研究设计、合成特异性引物并扩增出FMDV-OZK93的P12A、3B3C基因,通过融合PCR方法连接2个片段,获得P12A3B3C基因后插入到pDC316-mCMV-EGFP质粒,构建了能够表达FMDV-OZK93株衣壳蛋白前体P12A和3B3C蛋白酶的重组穿梭质粒pDC316-mCMV-EGFP-P12A3B3C。利用AdMax^(TM)腺病毒包装系统进行重组腺病毒rAdv-P12A3B3C-OZK93的包装、鉴定及扩增;并感染人胚胎肾细胞HEK-293进行表达验证。将鉴定正确且高度纯化后的重组腺病毒肌肉免疫小鼠进行免疫原性分析。结果显示,rAdvP12A3B3C-OZK93在病毒传代过程中目的基因稳定存在,且病毒滴度可达1×10^(9.1)TCID_(50)/mL。间接免疫荧光和Western blotting结果均表明rAdv-P12A3B3C-OZK93在HEK-293细胞中表达了FMDV特异性蛋白P12A和VP1。PK细胞感染实验证明rAdv-P12A3B3C-OZK93可感染猪源细胞,这为构建的rAdv-P12A3B3C-OZK93用于猪对抗FMDV的免疫与保护奠定了基础。相比于FMDV灭活疫苗免疫的小鼠,重组腺病毒免疫小鼠后可诱导机体产生更高水平的FMDV特异性抗体以及γ-IFN和IL-10应答反应,表明该重组腺病毒可对动物机体产生良好的免疫原性,为后续研制新型口蹄疫活载体疫苗奠定了重要基础。

关键词： O型口蹄疫病毒重组腺病毒 P12A和3B3C 免疫原性

亚洲带绦虫45 kDa雌激素调节蛋白的表达及其杂交瘤细胞株的筛选与鉴定

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中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2019年第1期37卷 70-74页

作者：王立群梁盼红张少华侯俊玲王莉杰毛立骆学农中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室甘肃省动物寄生虫病重点实验室兰州730046

目的筛选并制备亚洲带绦虫45 kDa雌激素调节蛋白(Ta EP45)的杂交瘤细胞株。方法设计带有酶切位点的特异性引物,以亚洲带绦虫成虫总RNA为模板, RT-PCR扩增Ta EP45完整的开放阅读框(ORF),克隆至原核表达载体pET-30a (+),转化至大肠埃希菌B... 详细信息

目的筛选并制备亚洲带绦虫45 kDa雌激素调节蛋白(Ta EP45)的杂交瘤细胞株。方法设计带有酶切位点的特异性引物,以亚洲带绦虫成虫总RNA为模板, RT-PCR扩增Ta EP45完整的开放阅读框(ORF),克隆至原核表达载体pET-30a (+),转化至大肠埃希菌BL21 (DE3),用1 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达带组氨酸(His)标签的TaEP4蛋白,用亚洲带绦虫囊尾蚴阳性猪血清蛋白质印迹(Western blotting)分析Ta EP45的反应原性。以纯化的Ta EP45免疫BALB/c小鼠(100μg/鼠,首次免疫用等量弗氏完全佐剂,第2、第3次免疫用等量弗氏不完全佐剂),选择血清抗体效价高的小鼠,取脾细胞和SP2/0骨髓瘤细胞融合,用纯化的Ta EP45和His标签蛋白ELISA筛选阳性杂交瘤细胞株,用亚洲带绦虫全虫抗原Western blotting鉴定杂交瘤细胞株分泌的单克隆抗体。结果 RT-PCR扩增获得的Ta EP45基因ORF长1 362 bp,编码453个氨基酸。重组融合蛋白的相对分子质量(Mr)约为60 000,可被亚洲带绦虫囊尾蚴阳性猪血清识别。筛选获得5株稳定分泌Ta EP45抗体的杂交瘤细胞株,其抗体效价均≥1∶2 430,亚型分别为IgG2b或IgG1。Western blotting分析结果显示, 5株杂交瘤细胞株分泌的单克隆抗体均能与亚洲带绦虫全虫抗原发生反应。结论表达纯化了Ta EP45,筛选出5株能稳定分泌高滴度Ta EP45单克隆抗体的杂交瘤细胞株,其分泌的单克隆抗体能与亚洲带绦虫全虫抗原发生反应。

关键词：亚洲带绦虫 45 kDa雌激素调节蛋白杂交瘤细胞株

基于转录组数据分析环形泰勒虫对诱导宿主细胞转化相关基因的影响

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畜牧兽医学报 2022年第12期53卷 4398-4409页

作者：赵保才赵帅阳关贵全罗建勋曹天行张志刚石苗刘军龙赵洪喜宁夏大学农学院银川750021 中国农业科学院兰州兽医研究所/家畜疫病病原生物学国家重点实验室/甘肃省动物寄生虫病重点实验室兰州730046

本试验主要通过研究布帕伐醌(BW720)处理前后,环形泰勒虫转化牛单核细胞(TaNMⅠ)转录组数据的变化情况,为进一步研究环形泰勒虫诱导宿主细胞转化的分子机制奠定基础。以环形泰勒虫感染的牛单核细胞为试验材料,设置对照组(二甲基亚砜,DM... 详细信息

本试验主要通过研究布帕伐醌(BW720)处理前后,环形泰勒虫转化牛单核细胞(TaNMⅠ)转录组数据的变化情况,为进一步研究环形泰勒虫诱导宿主细胞转化的分子机制奠定基础。以环形泰勒虫感染的牛单核细胞为试验材料,设置对照组(二甲基亚砜,DMSO)和试验组(BW720),利用Illumina HiSeq4000测序平台进行高通量测序,将测序得到的原始数据(Raw reads)与GenBank和Rfam数据库进行比对过滤,通过质控获得最终数据(Clean read)。利用Venn分析软件筛选出DMSO组和BW720组中差异表达明显的基因,进行功能注释(GO)以及信号通路(KEGG)分析。随机选择10个基因,利用荧光定量PCR(qPCR)检测基因在不同处理条件下细胞中的表达量。在验证测序结果的准确性后,选出差异表达明显的基因,分析其在TaNMⅠ细胞的凋亡、增殖等信号通路方面的作用。结果显示:BW720组和DMSO组中分别得到6854019704和6627265854条Raw reads,过滤、质控后分别得到22925606和22171427条Clean reads。BW720组和DMSO组中筛选出差异表达明显的基因共计4054个(P生物学过程、15个细胞组分以及11个分子功能条目。KEGG富集分析结果显示,在Top20的信号通路中筛选出与环形泰勒虫转化细胞有关的一些信号通路,如:癌症信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等。对这些信号通路进一步分析发现:PI3KR3、FOXO1、IL23A、FZD3、AKT、MMP9等基因在环形泰勒虫转化细胞的研究中也有相关文献的报道。本研究表明,在TaNMⅠ细胞中DAPK1、FZD3、FOXO3、PI3KR3等可能在感染细胞无限增殖的过程中发挥作用,为后续研究TaNMⅠ细胞无限增殖机制奠定了基础。

关键词：环形泰勒虫牛单核细胞转录组信号通路

七种蛋白酶抑制剂对多房棘球蚴DNA损伤诱导样1蛋白活性的影响

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畜牧兽医学报 2024年第5期55卷 2273-2280页

作者：张生英刘仲藜郭爱疆王帅中国农业科学院兰州兽医研究所、家畜疫病病原生物学国家重点实验室兰州730046

目前,多房棘球蚴病(alveolar echinococcosis, AE)尚无有效药物治疗手段,迫切需要开发新型治疗药物。前期研究表明,HIV蛋白酶抑制剂(HIV protease inhibitors, HIV PIs)具有潜在抗寄生虫功能。本文旨在研究HIV PIs对Echinococcus multil... 详细信息

目前,多房棘球蚴病(alveolar echinococcosis, AE)尚无有效药物治疗手段,迫切需要开发新型治疗药物。前期研究表明,HIV蛋白酶抑制剂(HIV protease inhibitors, HIV PIs)具有潜在抗寄生虫功能。本文旨在研究HIV PIs对Echinococcus multilocularis(Emu)DNA损伤诱导样1蛋白(DNA damage inducible 1 protein, Ddi1)活性的影响。本研究通过构建真核表达重组载体pFastBac1-Emu Ddi1,在昆虫细胞系Sf9细胞中表达筛选出P1代和P2代,纯化出可溶性Ddi1重组蛋白,然后与目的蛋白的荧光底物检测纯化蛋白的活性,进一步检测沙奎那韦(saquinavir, SQV)、利托那韦(ritonavir, RTV)、安普那韦(amprenavir, APV)、阿扎那韦(atazanavir, ATV)、洛匹那韦(lopinavir, LPV)、福沙那韦(fosamprenavir, Fos)、达芦那韦(darunavir, DRV)等7种HIV PIs对Emu Ddi1重组蛋白活性的抑制能力。结果显示:细胞系内真核表达产物的酶活Km为1.422μmol·L^(-1),具有良好的亲和力和活性,最终筛到沙奎那韦对Ddi1蛋白二聚体活性位点的抑制率达67%,其IC_(50)为34,说明沙奎那韦对Emu Ddi1重组蛋白酶活性具有良好的抑制效果。以上结果提示:沙奎那韦抑制重组蛋白Ddi1的活性,可能成为Ddi1的靶向药物,以期为替代药物或开发联合用药提供基础。

关键词：蛋白酶抑制剂多房棘球蚴 DNA损伤诱导样蛋白酶活性抑制率

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环形泰勒虫重组TA04380蛋白的原核表达及ELISA的建立

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中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2022年第3期40卷 362-368页

作者：曹天行刘军龙张志刚史康妍石苗关贵全李有全殷宏罗建勋中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室甘肃省动物寄生虫病重点实验室兰州730046 江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心扬州225009

目的表达环形泰勒虫的重组TA04380蛋白(r TA04380)并建立酶联免疫吸附试验(ELISA)检测方法,初步评价该方法的应用价值。方法用TMHMM和SignalP对TA04380蛋白进行生物信息学分析,根据GenBank上公布的环形泰勒虫TA04380核苷酸序列设计引... 详细信息

目的表达环形泰勒虫的重组TA04380蛋白(r TA04380)并建立酶联免疫吸附试验(ELISA)检测方法,初步评价该方法的应用价值。方法用TMHMM和SignalP对TA04380蛋白进行生物信息学分析,根据GenBank上公布的环形泰勒虫TA04380核苷酸序列设计引物,PCR扩增TA04380基因的截短片段(1~636 bp),构建pET30a (+)-TA04380表达质粒,转化至Rosetta (DE3)感受态细胞,诱导表达并纯化r TA04380蛋白,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)鉴定蛋白表达情况;蛋白质免疫印迹(Western blotting)分析r TA04380蛋白的反应原性及其与其他牛梨形虫的交叉反应性。以r TA04380蛋白为靶抗原建立检测抗环形泰勒虫抗体的ELISA方法,筛选确定最佳的抗原包被量、血清和二抗的稀释度、孵育时间以及最优的封闭剂;用所建立的ELISA方法检测56份标准环形泰勒虫阴性牛血清和76份标准环形泰勒虫阳性牛血清以确定该检测方法的阈值;分析r TA04380蛋白包被后第1、 2、 3周ELISA方法的重复性和稳定性;用建立的ELISA检测125份牛血清,并与已报道的基于子孢子表面抗原(SPAG)蛋白的ELISA方法作比较,计算符合率;用建立的ELISA方法检测571份来自9个省(自治区)的牛血清,评价该方法的应用价值。结果生物信息学分析结果显示,环形泰勒虫TA04380蛋白无信号肽序列,在212~413 aa存在4次跨膜区,与东方泰勒虫同源蛋白的氨基酸序列一致性为55%;PCR扩增片段长636 bp。SDS-PAGE结果显示,r TA04380蛋白主要以包涵体的形式存在,纯化后的r TA04380蛋白相对分子质量(Mr)为31 940;Western blotting分析结果显示,r TA04380蛋白能与抗His的单克隆抗体和环形泰勒虫阳性牛血清反应,与东方泰勒虫、中华泰勒虫、双芽巴贝斯虫、牛巴贝斯虫阳性牛血清和健康牛血清无交叉反应。以r TA04380蛋白为抗原建立的ELISA方法,最佳反应条件为:抗原包被浓度为10μg/ml,1%牛血清白蛋白封闭1 h,1∶100稀释的血清孵育1 h,1∶6 000稀释的兔抗牛HRP-IgG孵育1 h;检测阈值为16.9%,敏感性和特异性分别为93.4%和96.4%,假阳性率为3.6%。用所建立的ELISA方法与基于SPAG蛋白的ELISA方法检测牛血清样品的阳性率分别是54.4%(68/125)和49.6%(62/125),符合率为85.6%。用所建立的ELISA方法检测来自9个省(自治区)的571份牛血清样品,总阳性率为43.1%(246/571),其中阳性率由高到低依次为吉林(85.7%,24/28)、宁夏(54.2%,13/24)、贵州(50.0%,13/26)、河南(8/16)、甘肃(43.8%,57/130)、内蒙古(42.2%,35/83)、辽宁(41.1%,30/73)、云南(38.2%,42/110)和青海(29.6%,24/81)。结论成功表达了r TA04380蛋白,建立的ELISA方法敏感性、特异性高,稳定性和符合性良好,具有大规模现场应用的潜在价值。

关键词：环形泰勒虫 TA04380蛋白原核表达特异性 ELISA方法

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弓形虫弱毒疫苗的研究进展

中国人兽共患病学报 2021年第5期37卷 450-454页

作者：张海生马元元谢世臣梁勤立朱兴全王金磊中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室甘肃省动物寄生虫病重点实验室兰州730046

弓形虫是一种专性细胞内寄生原虫,可感染包括人在内的几乎所有的温血动物,全球约有1/3的人口感染弓形虫病。宿主感染弓形虫后常呈隐性感染,但对于免疫力低下的人群,如艾滋病患者或者孕妇,可引起严重的临床症状甚至死亡。随着人类生活质... 详细信息

弓形虫是一种专性细胞内寄生原虫,可感染包括人在内的几乎所有的温血动物,全球约有1/3的人口感染弓形虫病。宿主感染弓形虫后常呈隐性感染,但对于免疫力低下的人群,如艾滋病患者或者孕妇,可引起严重的临床症状甚至死亡。随着人类生活质量的不断提高,弓形虫给人类健康、畜牧业发展和公共卫生安全带来的隐患与日俱增。目前,尚无针对弓形虫病的特效药,疫苗将是控制弓形虫病最有效的手段。传统的弓形虫疫苗免疫效果较差,自然筛选获得的弱毒苗存在返毒的可能,不适用于免疫缺陷的动物或人群。传统基因编辑技术构建基因敲除株的效率低且过程复杂。随着基因编辑技术CRISPR-Cas9在弓形虫研究中的应用,为研制弓形虫疫苗提供了新的方向,已成功构建了许多弱毒疫苗虫株,这些虫株具有很好的免疫保护作用,是弓形虫疫苗最有希望的候选者。本文综述弓形虫弱毒疫苗的研究进展和发展前景,为弓形虫疫苗的后续研究提供参考。

关键词：弓形虫疫苗 CRISPR-Cas9 基因编辑

伊氏锥虫PFR2蛋白的原核表达及多克隆抗体的制备

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中国兽医科学 2022年第10期52卷 1302-1307页

作者：罗文蔚罗金任巧云刘文阁王奇林张高峰刁沛文曹润来陈则宇马永华刘光远甘肃农业大学动物医学院甘肃兰州730070 中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室甘肃省动物寄生虫病重点实验室甘肃兰州730046

为了探究伊氏锥虫副鞭毛杆蛋白2(paraflagellar rod protein 2,PFR2)的分子特征和免疫特征,利用PCR扩增伊氏锥虫PFR2基因,将扩增产物插入p QE-80L载体,经原核表达后,将纯化后的重组蛋白免疫小鼠,制备多克隆抗体,利用Western-blot鉴定反... 详细信息

为了探究伊氏锥虫副鞭毛杆蛋白2(paraflagellar rod protein 2,PFR2)的分子特征和免疫特征,利用PCR扩增伊氏锥虫PFR2基因,将扩增产物插入p QE-80L载体,经原核表达后,将纯化后的重组蛋白免疫小鼠,制备多克隆抗体,利用Western-blot鉴定反应原性。结果表明,PFR2基因大小为1803 bp,编码含601个氨基酸残基的蛋白质,SDS-PAGE电泳显示该蛋白大小约为66 ku,主要以包涵体的形式表达。用间接ELISA方法检测小鼠抗PFR2多克隆抗体的效价为1∶25600;Western-blot检测显示重组PFR2蛋白具有较好的反应原性。本研究为进一步研究伊氏锥虫PFR2蛋白的功能奠定了基础。

关键词：伊氏锥虫 PFR2基因原核表达多克隆抗体

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小反刍兽疫检测方法的研究进展

中国兽医科学 2023年第3期53卷 359-365页

作者：李静刘振东孙跃峰窦永喜中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室甘肃兰州730046

小反刍兽疫(PPR)是由小反刍兽疫病毒(PPRV)感染绵羊、山羊等小反刍动物引起的一种高度致死性病毒病,其流行不仅给全球养羊业造成了巨大经济损失,而且严重威胁野生小反刍类动物的生存和繁衍。根除PPR已成为世界各国的共同目标,在此过程... 详细信息

小反刍兽疫(PPR)是由小反刍兽疫病毒(PPRV)感染绵羊、山羊等小反刍动物引起的一种高度致死性病毒病,其流行不仅给全球养羊业造成了巨大经济损失,而且严重威胁野生小反刍类动物的生存和繁衍。根除PPR已成为世界各国的共同目标,在此过程中除了有效的疫苗作为保障外,准确、快速的检测方法也是必不可少的关键手段,是PPR根除计划的重要组成部分。目前已建立多种PPRV检测方法,在PPR防控中发挥了重要作用。本文对现有PPR检测方法进行了总结和比较,并对未来发展趋势进行了展望,以期为PPR新型检测方法尤其是新型病原和核酸检测方法的建立和试剂研制提供参考。

关键词：小反刍兽疫抗原检测抗体检测核酸检测