科研产出
牛冠状病毒N蛋白的原核表达及对小鼠免疫原性的初步评价
《中国兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要:牛冠状病毒(bovine coronavirus, BCoV)可引起新生犊牛腹泻和呼吸道疾病,严重时可导致犊牛死亡,给养牛业造成巨大的经济损失。目前我国尚未有自主研发的针对BCoV的疫苗,导致BCoV流行性高、传播范围广,因此开发具有保护性BCoV的疫苗是当务之急。本研究旨在表达BCoV N蛋白并分析其免疫原性,首先用PCR方法扩增N蛋白基因,构建pET-30a-N重组质粒,表达并纯化N蛋白,再将N蛋白与佐剂配伍免疫小鼠;采用间接ELISA检测小鼠IgG和IgA抗体水平及滴度,利用流式细胞术检测小鼠脾脏T淋巴细胞分群比例以及相关免疫细胞因子的释放情况。结果显示,成功获得BCoV可溶性N蛋白,大小约为55 kDa; ELISA检测结果显示,免疫组小鼠血清IgG抗体效价为1∶51 200,免疫组小鼠血清IgA抗体效价为1∶3 200;流式细胞术检测结果显示,与对照组相比,免疫组CD4+/CD8+ T淋巴细胞亚群比例极显著升高(P<0.01),TNF-α释放显著增多(P<0.05),产生偏向辅助性T细胞增加和TNF-α分泌增多的细胞免疫应答。研究表明,通过原核表达系统能成功实现BCoV N蛋白的可溶性表达,且获得的BCoV N蛋白免疫原性良好,可诱导免疫小鼠产生强烈的体液免疫和细胞免疫反应。为开发安全有效的BCoV亚单位疫苗提供了重要的技术支持。


牛冠状病毒纤突蛋白的结构与功能分析
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要:【目的】研究新疆牛冠状病毒(Bovine coronavirus,BCoV)流行株的遗传变异规律,分析纤突(Spike, S)蛋白结构与功能特征。【方法】对新疆巴楚县某牛场BCoV阳性的犊牛粪便,提取病毒RNA,采用RT-PCR方法扩增S基因,通过序列测定和拼接,获得BCoV S基因全长序列,对其开展生物信息学分析和遗传进化分析。【结果】获得BCoV S基因核苷酸序列(GenBank索引号:OR136878.1)。S基因全长4 092核苷酸(nucleotide, nt),编码1 363氨基酸(amino acid, aa)。BCoV S蛋白分子量为150.67 Ku,等电点为5.29,有1个跨膜螺旋区,亲水性较弱,疏水性略强。S蛋白主要分布于宿主细胞的内质网膜和高尔基体,具有信号肽的概率为0.984 2,是分泌型蛋白,含有14个潜在的N-糖基化位点和132个磷酸化位点。S蛋白具有3个结构域,其中受体结合结构域(Receptor binding domain, RBD)共含有215 aa,无规则卷曲(Coiled coil, Cc)占比最高(62.79%),其次为延伸链(Extended strand, Es)(20.47%)和α-螺旋(α-helix, Hh)(12.56%),β-转角(β-turn, Tt)占比最少(4.19%)。筛选出S蛋白15个优势B细胞表位和11个T细胞表位。S蛋白能与SWISS-MODEL数据库中模板(SMTL ID:7sbw.1.C)同源建模,二者序列相似性为92.00%,模型GMQE值为0.76,QMEAN值为0.82,符合率较高,拉氏图(Ramachandran plots)的Ramachandran favored值为96.14%,表明空间构象合理,模型准确可靠。遗传进化试验扩增的BCoVS基因序列,与2016年我国新疆的BCV-Aks-01株处于同一小分支,两者S基因核苷酸序列同源性为99.1%。【结论】BCoV S蛋白存在多个抗原表位。RBD在病毒进入宿主细胞时具有重要作用,可针对RBD序列设计疫苗靶点,阻止病毒与宿主受体结合。采用生物信息学方法首次分析BCoV S蛋白理化性质、信号肽和亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、结构域、抗原表位、三级结构和RBD二级结构等特征,为BCoV S基因遗传进化、结构与功能研究、疫苗研发、靶向药物设计提供参考。


新疆地区牛冠状病毒的分子流行病学调查
《畜牧兽医学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:牛冠状病毒(bovine coronavirus, BCoV)是造成犊牛腹泻的主要病原之一。新疆养牛业发展迅速,国内外引入品种数量日益增多,BCoV感染呈上升态势,但对其流行现状与规律缺乏全面了解。本研究于2020—2022年对新疆南、北疆养牛业主产区BCoV感染的流行情况进行了两年跟踪调查,共采集犊牛腹泻粪样本652份,采用RT-PCR方法进行了BCoV检测。对分离鉴定到的毒株进行了遗传进化分析。结果发现,BCoV总阳性率23.93%(156/652)。BCoV感染呈季节性变化,冬季为主要感染季节,检出率高达50.85%。南疆地区BCoV发病率高于北疆地区。与奶用犊牛相比,肉用犊牛更易感染。遗传进化分析表明:本试验分离到的BCoV毒株暂命名为BCoV/China/XJ-CJ/2022,该毒株的S基因与2018年毒株MN982199.1进化关系最近,N基因与2018年毒株MK095169.1BCOV-China/SWUN/LN4/2018进化关系最近,M基因与2017年毒株MK095148.1 China/SWUN/SC1/2017进化关系最近,HE基因与2017年毒株MK095136.1 BCOV-China/SWUN/SC2/2017进化关系最近。使用软件分析BCoV/China/XJ-CJ/2022与其它国家出现的BCoV毒株之间未出现基因重组现象。经5个结构蛋白的核苷酸和氨基酸相似性分析,发现其基因依然与中国国内本土毒株FJ938064.1_E-AH187-TC相似度最高,分别最低达到91.50%和96.70%。调查结果表明,BCoV在新疆规模化牛场呈现出的季节、地域和品种间的感染差异性可为精准防控策略的制定提供数据支撑。


牛冠状病毒与大肠埃希氏杆菌混合感染的实验室诊断
《草食家畜 》 2022
摘要:为查明新疆喀什地区某牛场发生犊牛腹泻的原因,采集了8头病死犊牛及2头健康犊牛的粪便进行病原学诊断。对采集到的粪便采用细菌分离培养鉴定、药物敏感性试验,并对引起犊牛腹泻的常见病毒开展RT-PCR检测。结果显示分离出的致病菌为革兰氏阴性杆菌,经过16SrDNA测序表明该菌为致病性大肠埃希氏杆菌,其阳性率100%。药物敏感性试验显示,该致病菌对美罗培南、阿米卡星、阿奇霉素3种抗生素敏感,对其它10种抗生素耐药。牛冠状病毒(Bovine coronavirus,BCoV)RT-PCR检测阳性率为75%,牛病毒性腹泻/粘膜病(Bovine viral diarrhea/mucosal disease,BVD/MD)、牛轮状病毒(Bovine Rotaviruses,BRV)均为阴性。结论为该牛场犊牛腹泻主要由牛冠状病毒和致病性大肠埃希氏杆菌混合感染引起。


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