含LacZ表达盒的鸭瘟病毒TK基因缺失转移载体的构建
2013-11-29杨承槐李俊平李启红黄建华蒋桃珍李慧姣夏业才
杨承槐,李俊平,李启红,刘 丹,黄建华,蒋桃珍,李慧姣,夏业才
(中国兽医药品监察所,北京 100081)
鸭肠炎病毒(duck enteritis virus,DEV),俗称鸭瘟病毒,属于疱疹病毒科,能引起鸭、鹅等雁形目禽类发生急性、热性、败血性传染病。1923年荷兰首次报道了该病[1]。1957年,黄引贤在我国最早报道该病并分离到病毒[2-3]。该病毒拥有庞大的基因组,约158 kb[4],可用作病毒活载体,表达外源基因。王继春[5]、柳金雄[6]构建了表达 H5N1 亚型禽流感病毒血凝素基因重组鸭瘟病毒,能有效地抵抗鸭瘟强毒和H5N1亚型禽流感强毒的攻击。
胸苷激酶(TK)基因是疱疹病毒非必需的主要毒力基因之一[7-8];LacZ基因一种广泛应用的报告基因,其蓝白斑检测使用方便、灵敏度高。本文将LacZ表达盒插入鸭瘟病毒TK基因中,构建了TK基因缺失的转移载体。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 毒株和细胞 鸭瘟病毒C-KCE株由中国兽医微生物菌种保藏中心提供;SPF鸡胚由北京梅里亚维通实验动物技术有限公司提供。
1.1.2 质粒和菌株 pMD18T simple载体为大连TaKaRa公司产品,pVAX1-LacZ为Invitrogen公司产品;DH5α受体菌由天根生化科技(北京)有限公司生产。
1.1.3 主要试剂 Ex Taq DNA聚合酶、限制性内切酶、T4 DNA连接酶、T4 DNA聚合酶为大连TaKaRa公司产品;胶回收试剂盒为天根生化科技(北京)有限公司产品。
1.1.4 引物 根据GenBank已发表鸭瘟病毒CKCE株全基因组序列(Accession No.EU082088)合成一对引物,用以扩增含TK基因的2.7 kb同源重组臂,由上海Invitrogen生物公司合成。
上游引物DEV TK-F2:5’GCGAATTCGTGTAACCAACTGCCCATAA3’,添加EcoR I酶切位点;
下游引物DEV TK-R2:5’GCTCTAGAAACG CTGTCAGGATAGTCAA3’,添加Xba I酶切位点。
1.2 方法
1.2.1 鸭瘟病毒C-KCE株繁殖 取鸭瘟病毒C-KCE株种毒1支,用生理盐水1000倍,经绒毛尿囊膜接种11日龄SPF鸡胚,每胚0.2 mL,37℃培养120 h。收集48~120 h内死亡鸡胚的绒毛尿囊膜和尿囊液,-70℃保存备用。
1.2.2 鸭瘟病毒基因组DNA提取 取鸡胚尿囊液 437.5 μL,加入蛋白酶 K(20 mg/mL)12.5 μL、10%SDS 50 μL;56 ℃ 水浴 1 h;分别用酚、酚/氯仿/异戊醇(25∶24∶1)、氯仿各抽提1次;取上清,加入1/10体积3 mol/L醋酸钠和2倍体积的无水乙醇,-20℃放置30 min;12000 g离心10 min,沉淀用70%乙醇洗涤1次,沉淀溶于30 μL去离子水中,-20℃保存备用。
1.2.3 同源重组载体 pMD18T-TK2.7的构建同源重组载体的构建策略见图1。
图1 转移载体pTK-LacZ的构建
以鸭瘟病毒基因组DNA为PCR扩增模板,以引物DEV TK-F2和TK-R2扩增含TK基因的2.7 kb片段。PCR反应程序为:95℃预变性3 min;95 ℃ 1 min,52.3 ℃ 1 min,72 ℃ 3 min,35 个循环;72℃延伸10 min。
PCR产物用胶回收试剂盒回收后,连接到pMD18T simple载体,转化 DH5α,获得重组质粒pMD18T-TK2.7。将酶切鉴定正确的重组质粒pMD18T-TK2.7送上海Invitrogen生物公司测序。
用Xho I、EcoR V 对 pMD18T-TK2.7进行双酶切,切除TK基因第243~486 bp共244个碱基,造成TK基因缺失,用T4 DNA聚合酶补平末端;pVAX1-LacZ用 Nru I和 Nar I双酶切,回收含LacZ表达盒的4.1 kb片段,用T4 DNA聚合酶补平末端,通过平末端连接将 LacZ表达盒插入到pMD18T-TK2.7载体,转化 DH5α,从而获得了转移载体pTK-LacZ,用引物所带的两个内切酶EcoR I和Xba I对转移载体进行鉴定。
2 结果与分析
2.1 TK基因PCR扩增及测序 PCR扩增出2.7 kb左右片段,与理论预期相符。重组质粒pMD18TTK2.7的测序结果表明,本试验扩增的片段序列与已发表序列同源性100%。
2.2 转移载体pTK-LacZ的构建 重组质粒pTKLacZ分别用EcoR I、Xba I酶切鉴定,结果EcoR I单酶切切出了1970 bp、3000 bp、4430 bp左右的三个片段,Xba I单酶切切出了1560 bp、7836 bp左右的两个片段(图2),酶切结果与理论相符,说明LacZ表达盒成功地插入到TK基因中。
图2 重组质粒pTK-LacZ酶切鉴定
3 讨论与小结
基因工程重组活载体疫苗是用基因工程技术将病毒或细菌(常为疫苗弱毒株)构建成一个载体,把外源基因(包括重组多肽、肽链抗原位点等)插入其中使之表达的活疫苗,具有免疫效力高、成本低等优点,是未来疫苗研制的方向之一。Darteil等完成了表达鸡传染性法氏囊病病毒VP2蛋白的重组火鸡疱疹病毒活疫苗的研究,免疫效果良好[9-11],并在我国上市。
鸭瘟活疫苗具有良好的免疫原性,成年鸭免疫后第3天即可产生一定的免疫力,第4天就能抵抗强毒攻击,这为开发水禽活载体疫苗提供了有利条件。鸭瘟病毒是一种疱疹病毒,基因组很大,可表达外源基因作为活载体疫苗[12],胸苷激酶(TK)基因是疱疹病毒非必需的主要毒力基因之一,同时也是复制的非必须基因。缺失TK基因的疱疹病毒能在分化细胞中复制,但在神经细胞的复制能力极弱,毒力不会返强。本研究选择鸭瘟病毒TK基因为靶基因,应用PCR技术扩增全长TK基因,利用TK基因内部存在的两个内切酶位点Xho I、EcoR V,切除TK基因第243~486 bp共244个碱基,造成TK基因缺失,然后LacZ报告基因插入该缺失区。
本研究成功构建了含LacZ报告基因的TK基因缺失的转移载体,为构建重组鸭瘟病毒奠定了基础。
[1] Saif Y M.禽病学[M].第11版.高福,苏敬良,译.北京:中国农业出版社,2005.
[2] 黄引贤.拟鴨瘟的研究[J].华南农学院学报,1959,1:67 -78.
[3] 黄引贤.鸭瘟病毒的研究[J].华南农学院学报,1980,1(1):21-36.
[4] Li Y F,Huang B,Ma X L,et al.Molecular characterization of the genome of duck enteritis virus[J].Virology,2009,391(2):151-161.
[5] Wang J C,Osterrieder N.Generation of an infectious clone of duck enteritis virus and generation of a vectored DEV expressing hemagglutinin of H5N1 avian influenza virus[J].Virus Res,2011,159:23 -31.
[6] Liu J X,Chen P C,Jiang Y P,et al.A Duck enteritis virus -vectored bivalent live vaccine provides fast and complete protection against h5n1 avian influenza virus infection in ducks[J].J Virol,2011,85(21):10989 -10998.
[7] Rob J M,Moormanm,Tony de Rover,et al.Inactivation of the thimidine kinase gene of a gI deletion mutant of pseudorabies virus generates a safe but still highly immunogenic vaccine strain[J].J Gen Virol,1990,70:1591 -1595.
[8] Kit S,Kit M,Pirtle E C.Attenuated properties of thymidine kinase negative deletion mutant of pseudorabies virus[J].Am J Vet Res,1985,46:1359 -1367.
[9] Darteil R,Bublot M,Laplace E,et al.Herpesvirus of turkey recombinant viruses expressing infectious bursal disease virus(IBDV)VP2 immunogen induce protection against an IBDV virulent challenge in chickens[J].Virology,1995,211:481 -490.
[10] Bublot M,Pritchard N,Le Gros F - X,et al.Use of a vectored vaccine against infectious bursal disease of chickens in the face of high - titred maternally derived antibody[J].Journalof Comparative Pathology,2007,137:81 -84.
[11] Le Gros F -X,Dancer A,Giacomini C,et al.Field efficacy trial of a novel HVT-IBD vector vaccine for 1-day-old broilers[J].Vaccine,2009,27:592 -596.
[12]殷 震,刘景华.动物病毒学[M].第2版.北京:科学出版社,1997:1073-1081.