在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法
2023-05-09 04:37:01 2
專利名稱：在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法
技術領域：
本發明屬於生物技術領域，涉及一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法。
背景技術：
豬圓環病毒(Porcinecircovirus, PCV)由 Tischer 於 1974 年在連續傳代的 PK15 細胞株(PK15 ATCC CCL31)中首次發現，當時被認為是一種無致病性的細胞汙染物，隨後即被證實是一種無囊膜、直徑為17nm的新病毒。這種圓環病毒廣泛存在於PK15細胞中且不引起豬的臨床症狀，因而被稱為豬I型圓環病毒(PCVl)。斷奶後仔豬多系統衰竭症候群 (Postweaning multisystemic wastingsyndrome, PMWS)於 1991 年首先發現於加拿大西部，到1994年已廣泛流行於該國，現已在美洲和歐洲的許多國家和地區流行，亞洲地區的印度、日本、韓國、菲律賓、中國臺灣省等也有此病的報導。PMWS主要感染7 15周齡豬，患豬表現為漸進性消瘦，淋巴結腫大，皮膚蒼白或有黃疸等症狀；豬群發病率為5 50%，死亡率接近100%，嚴重威脅世界各國的養豬業。現已證實該病是由一種致病性豬圓環病毒引起的，並將該圓環病毒命名為豬II型圓環病毒(PCV2)。我國朗洪武等於1999年在北京、 河北等地某些豬場中也檢測到豬圓環病毒的存在，此後國內許多實驗室也相繼檢測到該病毒。兩型豬圓環病毒在分類上屬於圓環病毒科，被列入該科的既有動物病毒，也有植物病毒。PCVl基因組全長1759bp，PCV2基因組全長1768bp (或1767bp)。PCVl與PCV2型內的同源性都在90 %以上，但兩型間同源性小於80 %。已有研究表明，兩型PCV的基因組均含有11個潛在的開放閱讀框架(Open readingframe, 0RF)。其中0RF1、2、3、6和7具有一定的同源性，而其餘ORF無任何同源性。0RF1、2為兩個主要的0RF，對其功能研究較為清楚。ORFl編碼與病毒複製相關的Rep蛋白；0RF2編碼的蛋白為病毒的主要結構蛋白-核衣殼蛋白，具有較好的免疫原性，是構建重組疫苗的首選基因。
發明內容
本發明的目的是提供一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法。在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法的步驟為I)豬圓環病毒2型SX04株全基因組序列的克隆；2)含有豬圓環病毒2型核衣殼蛋白基因的真核表達質粒pCI-PCVCapHA的構建；3)將pCI-PCVCapHA轉染豬腎細胞PK15，轉染後24小時，在細胞培養液中加入 MG132 ；4)繼續培養48小時後，通過抑制蛋白酶體的活性，穩定真核細胞中的豬圓環病毒 2型核衣殼蛋白，收集細胞，免疫印跡檢測表達蛋白。
2.根據權利要求I所述的一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法，其特徵在於，所述的豬圓環病毒2型SX04株全基因組序列的克隆步驟為收集 SXO株感染仔豬的淋巴結組織，抽提病毒基因組DNA，用長距離精確PCR擴增基因組DNA全長，克隆於pGEM-T easy,獲得重組載體pGEM_T_PCV,並行序列測定,測定的序列在GenBank 登錄號為AY604430. I。所述的含有豬圓環病毒2型核衣殼蛋白基因的真核表達質粒pCI-PCVCapHA的構建步驟為根據豬圓環病毒2型SX04株基因組序列，GenBank登錄號AY604430. 1，設計核衣殼蛋白基因上下遊引物pcvCapNhe CGACGCT AGCATGACGTATCCAAGGAGGCGTTAC, pcvCapMlu CTACGCGTTTAAGCGTAATCTGGAACATCGTATGGGTAAGGGTTAAGTGGCGGGTCTTTAA ；並在蛋白C端引入HA序列，作為蛋白標記，將獲得的核衣殼蛋白基因，通過NheI和MluI連接入 pCI-Neo真核表達質粒pCI-PCVCapHA，並進行序列測定。所述的將pCI-PCVCapHA轉染豬腎細胞PK15，轉染後24小時，在細胞培養液中加入MG132步驟為pCI-PCVCapHA質粒在脂質體Lipofectamine 2000介導下，轉染豬腎細胞 PK5，在轉染後24小時，在細胞培養上清液中，加入MG132，濃度為5nM。本發明相對於普通的真核表達方法，該方法可有效穩定真核細胞中的PCV2核衣殼蛋白。轉染後72小時的蛋白免疫印跡檢測顯示，本專利使用的方法，可最高提高PCV2核衣殼蛋白的表達量在20倍左右。
圖I是本發明提供的豬圓環病毒2型SX04株全基因組序列的克隆過程示意圖。圖2是本發明提供的含有豬圓環病毒2型(PCV2)核衣殼蛋白基因的真核表達質粒的構建示意圖。圖3是本發明提供的將上述質粒(pCI-PCVCapHA)轉染豬腎細胞PK15，轉染後24 小時，在細胞培養液中加入MG132示意圖。圖4是本發明提供的繼續培養48小時後，收集細胞，免疫印跡檢測表達蛋白示意圖。圖5是本發明提供的，相對於普通的真核表達方法，在細胞培養液中加入MG132， 可有效穩定真核細胞中的PCV2核衣殼蛋白，並提高蛋白產量在20倍左右。圖6是本發明提供的pCI-PCVCapHA和pUBR7共轉染PK15細胞的示意圖。圖7是本發明提供的泛素蛋白的表達，可抑制PCV2核衣殼蛋白在PK15細胞的表
達產量。
具體實施例方式在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法的步驟為I)豬圓環病毒2型SX04株全基因組序列的克隆；2)含有豬圓環病毒2型核衣殼蛋白基因的真核表達質粒pCI-PCVCapHA的構建；3)將pCI-PCVCapHA轉染豬腎細胞PK15，轉染後24小時，在細胞培養液中加入 MG132 ；4)繼續培養48小時後，通過抑制蛋白酶體的活性，穩定真核細胞中的豬圓環病毒2型核衣殼蛋白，收集細胞，免疫印跡檢測表達蛋白。2.根據權利要求I所述的一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法，其特徵在於，所述的豬圓環病毒2型SX04株全基因組序列的克隆步驟為收集 SXO株感染仔豬的淋巴結組織，抽提病毒基因組DNA，用長距離精確PCR擴增基因組DNA全長，克隆於pGEM-T easy,獲得重組載體pGEM_T_PCV,並行序列測定,測定的序列在GenBank 登錄號為AY604430. I。所述的含有豬圓環病毒2型核衣殼蛋白基因的真核表達質粒pCI-PCVCapHA的構建步驟為根據豬圓環病毒2型SX04株基因組序列，GenBank登錄號AY604430. 1，設計核衣殼蛋白基因上下遊引物pcvCapNhe CGACGCT AGCATGACGTATCCAAGGAGGCGTTAC, pcvCapMlu CTACGCGTTTAAGCGTAATCTGGAACATCGTATGGGTAAGGGTTAAGTGGCGGGTCTTTAA ；並在蛋白C端引入HA序列，作為蛋白標記，將獲得的核衣殼蛋白基因，通過NheI和MluI連接入 pCI-Neo真核表達質粒pCI-PCVCapHA，並進行序列測定。所述的將pCI-PCVCapHA轉染豬腎細胞PK15，轉染後24小時，在細胞培養液中加入MG132步驟為pCI-PCVCapHA質粒在脂質體Lipofectamine 2000介導下，轉染豬腎細胞 PK5，在轉染後24小時，在細胞培養上清液中，加入MG132，濃度為5nM。實施例I :本實施例描述了本發明提供的豬圓環病毒2型(PCV 2)SX04株全基因組序列的克隆的整個實驗過程如圖I所示。稱取適量病料(腹股溝淋巴結、肺門淋巴結和頸部淋巴結等)，加入適當體積的組織裂解緩衝液進行勻眾；將組織勻眾分裝到I. 5ml eppendorf管中，室溫，3000g離心 IOmin ;取上清加入蛋白酶K至終濃度為100 μ g/ml, 55°C裂解3h ;加入等體積的酹/氯仿， 上下顛倒混勻，4°C, 12000g離心IOmin ;取上清置一新的I. 5ml eppendorf管中；取上清置一新的I. 5ml eppendorf管中，加入2倍體積冰冷無水乙醇(其中含1/10體積的3M NaAc), 上下顛倒混勻，-20°C,40min,沉澱DNA ;4°C, 12000g離心IOmin,棄上清,沉澱用70%的乙醇洗滌一次；41，1200(^離心51^11，棄上清，沉澱於室溫乾燥後，溶於3(^1的TE溶液中 (PH8. 0)。根據已發表的PCV2序列(GenBank序列號AF027217)設計引物(見表I)。以上引物由上海博亞生物技術有限公司合成，用前溶解於滅菌超純水中至終濃度15μπιΟ1/πι1，-20τ 保存備用。表I豬圓環病毒基因組DNA擴增用引物序列
引物序列結合位置產物長度Sense-PCV Anti-PCVTGGAGCTCCTAGATCTCAGGGAC TAGGAGCTCCACACTCCATCAGTAA371-394 357-3811767按照 Roche 公司 Expand High Fidelity PCR System 的操作指南進行 PCR 反應， 以抽提的病毒DNA為模板，PCR反應參數為94°C預變性3min，94°C變性15sec，58°C退火 45sec，68°C延伸2min ;循環30次，72°C延伸lOmin。反應完畢後取I 21%瓊脂糖凝膠電
5泳檢測，結果得到約1800bp的DNA條帶。割膠回收PCR產物直接連接到pGEM-T easy載體(Promega公司)上。具體按照說明書進行，在O. 5ml離心管中，依次加入以下試劑2XBuffer 5 μ I, pGEM-T easy I μ I, 回收的PCR產物4μ 1，T4DNA liagase I μ 1，室溫連接lh，轉化大腸桿菌HD5 α，塗布含氨苄青黴素的LB平板，挑取單菌落，以LB培養基過夜擴大培養，抽提質粒DNA，進行PCR和酶切鑑定。為進一步證實序列的正確性，選3個獨立的陽性克隆進行測序。測序用引物步進法，在ΑΒΙ3730測序儀上進行。對測序正確的克隆分別命名為pGEM-T-PCV，GenBank登錄號為 AY604430. I。實施例2 本實施例描述了本發明提供的含有豬圓環病毒2型(PCV2)核衣殼蛋白基因的真核表達質粒的構建。如圖2所示跟據PCV2SX04株基因組序列，設計特異性引物(表2)，並在蛋白C端引入HA標記，用於蛋白的檢測。表2豬圓環病毒核衣殼蛋白基因擴增用引物序列
權利要求
1.一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法，其特徵在於， 方法的步驟為1)豬圓環病毒2型SX04株全基因組序列的克隆；2)含有豬圓環病毒2型核衣殼蛋白基因的真核表達質粒pCI-PCVCapHA的構建；3)將pCI-PCVCapHA轉染豬腎細胞PK15，轉染後24小時，在細胞培養液中加入MG132；4)繼續培養48小時後，通過抑制蛋白酶體的活性，穩定真核細胞中的豬圓環病毒2型核衣殼蛋白，收集細胞，免疫印跡檢測表達蛋白。
2.根據權利要求I所述的一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法，其特徵在於，所述的豬圓環病毒2型SX04株全基因組序列的克隆步驟為收集 SXO株感染仔豬的淋巴結組織，抽提病毒基因組DNA，用長距離精確PCR擴增基因組DNA全長，克隆於pGEM-T easy,獲得重組載體pGEM_T_PCV,並行序列測定,測定的序列在GenBank 登錄號為AY604430. I。
3.根據權利要求I所述的一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法，其特徵在於，所述的含有豬圓環病毒2型核衣殼蛋白基因的真核表達質粒PCI-PCVCapHA的構建步驟為根據豬圓環病毒2型SX04株基因組序列， GenBank登錄號ΑΥ604430· I,設計核衣殼蛋白基因上下遊引物pcvCapNhe CgacGCT AGCAtgacgtatccaaggaggcgttac，pcvCapMlu ctACGCGTttaAGCG TAATCTGGAACATCGTATGGGTA agggttaagtggCgggtctttaa ;並在蛋白C端引入HA序列，作為蛋白標記,將獲得的核衣殼蛋白基因，通過NheI和MluI連接入pCI-Neo真核表達質粒pCI-PCVCapHA，並進行序列測定。
4.根據權利要求I所述的一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法，其特徵在於，所述的將PCI-PCVCapHA轉染豬腎細胞PK15，轉染後24小時，在細胞培養液中加入MG132步驟為pCI-PCVCapHA質粒在脂質體Lipofectamine 2000介導下，轉染豬腎細胞PK5，在轉染後24小時，在細胞培養上清液中，加入MG132，濃度為5nM。
全文摘要
本發明公開了一種在哺乳動物細胞中高效表達豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的方法。該方法通過抑制豬圓環病毒2型核衣殼蛋白的泛化作用(Ubiquitination)，增強其穩定性，從而提高病毒蛋白在哺乳動物細胞中表達水平。方法的步驟為1)豬圓環病毒2型SX04株全基因組序列的克隆；2)含有豬圓環病毒2型(PCV2)核衣殼蛋白基因的真核表達質粒的構建；3)將上述質粒轉染豬腎細胞PK15，轉染後24小時，在細胞培養液中加入MG132；4)繼續培養48小時後，收集細胞，免疫印跡檢測表達蛋白。相對於普通的真核表達方法，該方法可有效穩定真核細胞中的PCV2核衣殼蛋白。轉染後72小時的蛋白免疫印跡檢測顯示，本專利使用的方法，可最高提高PCV2核衣殼蛋白的表達量在20倍左右。
文檔編號C12N15/85GK102586326SQ20121001872
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月20日 優先權日2012年1月20日
發明者於漣, 方立, 李龍 申請人:杭州貝爾塔生物技術有限公司