猪流行性腹泻病毒(PEDV)DR13株N蛋白
和M蛋白的分离纯化
谢春芳1,胡忠俊2,于瑞嵩1,董世娟1,陈冰清1,李震"
(#上海市农业科学院畜牧兽医研究所,上海市农业遗传育种重点实验室动物遗传工程研究室,上海201106;
2安徽农业大学动物科技学院,安徽合肥230036)
摘要:本研究使用Ver。细胞复苏繁殖猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)DR13株,并通过蔗糖梯度超速离心、SDS-PAGE电泳纯化PEDV DR13株的N蛋白和M蛋白。结果PEDV DR13株具有致Ver。细胞病变能力,TCID50为10$12/mL;获得的PEDV DR13株N蛋白和M蛋白的质量浓度分别为119.3"g/mL和66"g/mL,为后续研究奠定了基础°
关键词:猪流行性腹泻病毒(PEDV);N蛋白;M蛋白;纯化
modulate猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)可感染各年龄段猪而引发严重腹泻、脱水,甚至死亡,1#3日龄患猪的死亡率可达100%,成年患猪体重下降、消瘦,给养猪业造成巨大的经济损失山。
PEDV属甲型冠状病毒,即a冠状病毒,是有包膜的单股正链RNA病毒,全长约28kb,至少有7个开放阅读框(ORF1a、ORFlN、ORF2、ORF3、ORFR、ORF5和ORF6)。ORF1a和ORFlb编码复制酶聚蛋白,该蛋白能被蛋白酶裂解为16个非结构蛋白(nsp1〜nsp16);ORF3编码1种辅助蛋白,ORF2、ORFR、ORF5和ORF6分别编码纤突蛋白S、包膜蛋白E、膜蛋白M和核衣壳蛋白N等R种结构蛋白PEDV N蛋白是病毒的核衣壳蛋白,相对分子质量为55000〜58000,是PEDV的主要结构蛋白,能包裹病毒RNA形成螺旋核糖核蛋白;该蛋白还参与病毒的转录,抑制宿主细胞生长,激活宿主内质网应激,抑制宿主&干扰素的产生以及宿主干扰素刺激基因(Interfere onstimulateing gene,ISG)的表达。PEDV与其他冠状病毒共感染时,各病毒的N蛋白之间存在互争、互换、相容等作用#7$。PEDV M蛋白是病毒的一种跨膜蛋白,相对分子质量约为2R000,具有装配、出芽等作用,同时能刺激宿主细胞产生免疫应答。
本实验通过蔗糖梯度离心和SDS-PAGE电泳法获得PEDV DR13株的N蛋白和M蛋白,为后续的相关实验研究奠定了基础。1材料与方法
1.1主要试剂与仪器
PEDV DR13株和Vero细胞由上海市农业科学院畜牧兽医研究所保存,兔源抗PEDV N蛋白抗体为上海越业生物科技有限公司产品,兔源抗PEDV M蛋白抗体为上海安驰生物科技有限公司产品,二抗(HRP
标记羊抗兔IgG)为上海碧云天生物技术有限公司产品,蔗糖(S1888-500G)为美国Sigma公司产品,PEG6000为生工生物工程(上海)股份有限公司产品,蛋白的浓度检测试剂盒(Pierce"™BCA Protein Assay Kit)为美国Thermo 公司产品,精密电子天平为美国OHAUS产品,超速离心机(XPN-80)为美国Beckman公司产品,垂直蛋白电泳仪和半干转膜仪(Trans-Blot SD)为美国Bio-rad公司产品。
1.2PEDV DR13株的增殖
将100TCID"的PEDV DR13株接种于80%单层Vero细胞上,5%CO Z,37[条件下培养至50%细胞发生病变,收取细胞培养物,冻融2〜3次, 5000g(R[)离心5min,取上清,即为PEDV DR13粗提液;Reed-Muench法测定PEDV DR13株粗提液的tcid50值〔10$。
1.3PEDV DR13株的纯化
PEDV DR13粗提液100000g(R°C)离心2h,弃上清;沉淀用1mL PBS重悬,转移至离心管中,然后用注射器依次缓慢加入质量分数为20%、0%
基金项目:上海市科技兴农重点攻关项目(沪农科攻字[2015]第6-1-9号)作者简介:谢春芳(1969—),女,硕士,兽医师,主要从事动物免疫研究。*通信作者,E-mail:Zhenli6O@163
和60%的蔗糖各1.3*L,100000g(4°C)离心2h;吸取病毒条带,加入4mL PBS,再次100000g (4C)
离心2h,弃上清,200"L PBS重悬沉淀,即得纯化后的PEDV,-80C保存备用。
1.4SDS-PAGE检测
纯化的PEDV DR13株加入等量2\SDS凝胶
加样缓冲液,煮沸10min,15%SDS-PAGE电泳,考马斯亮蓝染。
1.5Western blot检测
SDS-PAGE胶半干时,9V条件下进行PVDF 转膜1h;利用5%脱脂奶粉TBST溶液封闭,4C 过夜;加入一抗(兔源抗PEDV N蛋白抗体、兔源抗PEDV M蛋白抗体)室温孵育1h,TBST洗涤;再加入二抗(HRP标记羊抗兔IgG)室温孵育1h,TBST 洗涤;滴加DAB底物显,观察结果。
1.6蛋白的纯化及质量浓度测定
用适量的0.25mol/L KC1溶液染SDS胶5min,割胶取相应位置的N蛋白和M蛋白条带,各带切碎后分别装入煮沸的透析袋(MW3500),加入15mL PBS,60V正向电泳2h,30V反向电泳5min,利用PEG6000进行浓缩,收集蛋白。
蛋白的质量浓度测定按照试剂盒说明操作。
2结果与分析
2.1PEDVDR13株复苏结果
使用Vero细胞复苏繁殖的PEDV DR13株具有致Vero细胞病变能力,TCID“为10512/mL。
22PEDV DR13株蔗糖密度梯度超速离心分离纯化PEDV DR13株粗提液经蔗糖密度梯度超速离心处理,PEDV聚集于质量分数为40%(密度1.17g/mL)和60%(密度:1.28g/mL)的蔗糖之间,可以看到清晰的病毒条带,符合PEDV的浮密度1.17g/mL特性。
2.3PEDV DR13株SDS-PAGE电泳检测结果
分离出的病毒经过SDS-PAGE电泳,在相对分子质量57000和24000处各有1条清晰条带(图1)
2*4PEDV DR13株蛋白Westernblot检测结果PEDV DR13蛋白转移到PVDF膜上后,先分别孵育兔抗PEDV N蛋白和兔抗PEDV M蛋白一抗,再孵育带HRP标签的抗兔IgG二抗,DAB底物显,在相对分子质量57000和24000处各有1条条带(图2)。Western blot结果证明分离蛋白是PEDV的N蛋白和M蛋白。
36000
28000
18000
10000
M DR13Vero
250000
130000
95000
72000
55000
图1SDS-PAGE电泳图
图2蛋白Western blot免疫印迹图
2.5纯化蛋白的质量浓度
绘制标准曲线如图3,分离纯化获得的PEDV N蛋白和M蛋白的质量浓度分别为119.3"g/mL
图3蛋白标准品的标准曲线
3讨论
PEDV是引起仔猪腹泻的一种烈性传染的肠道冠状病毒。其中N蛋白是病毒蛋白含量最丰富的
蛋白之一,是一种保守的重要核蛋白,具有维持病毒RNA结构的功能;M蛋白在病毒的装配和出芽过程中起重要的作用;PEDV M蛋白和N蛋白还具有抑制宿主细胞免疫应答,从而使病毒逃逸宿主细胞免疫应答的功能[1112]…
本实验通过蔗糖密度梯度离心纯化获得的PEDVDR13病毒株,可用于PEDV DR13全病毒蛋白结构形态分析、全长基因序列分析,也可用于以病毒作为抗原包被的PEDV抗体检测,以及动物攻毒免疫实验;通过SD&PAGE分离纯化获得PEDV N蛋白和M蛋白,二者质量浓度分别为119.3"g/
*L、66.0"g/mL,可以用于以蛋白作为抗原包被的PEDV 抗体的ELISA检测、抗PEDV的动物免疫实验等,也可用于与宿主细胞的免疫因子相互作用等后续研究。总之,PEDVDR13及其N蛋白、M蛋白的分离纯化对于PEDV的研究意义重大。
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