犬IFN-α优化基因的真核表达及抗病毒活性的研究

中国畜牧兽医

犬IFN-α优化基因的真核表达及抗病毒活性的研究

张淑琼^1,2, 高娟¹, 曾思遥¹, 蒋再学¹, 陈瑞爱², 罗满林^1,2

1. 华南农业大学,广东广州 510642;
2. 广东大华农动物保健品股份有限公司研发中心,广东云浮 527300

收稿日期:2012-03-09 出版日期:2012-08-20 发布日期:2012-08-24
通讯作者: 罗满林 E-mail:luoml@scau.edu.cn
作者简介:张淑琼(1986-),女,四川人,硕士生,研究方向:预防兽医学传染病。

The Research of Expression of Optimized Gene of Canine Alpha-Interferon in Pichia pastoris and its Antiviral Activity

ZHANG Shu-qiong^1,2, GAO Juan¹, ZENG Si-yao¹, JIANG Zai-xue¹, CHEN Rui-ai², LUO Man-lin^1,2

1. South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;
2. Research Center of Guangdong Dahuanong Animal Health Products Co.,Ltd., Yunfu 527300,China

Received:2012-03-09 Online:2012-08-20 Published:2012-08-24

摘要/Abstract

摘要： 本研究根据酵母系统密码子的偏嗜性,对成熟蛋白基因核苷酸序列进行密码子偏嗜性改造,利用毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαC来表达犬IFN-α成熟蛋白基因。并采用非洲绿猴肾细胞(Vero) -水疱性口炎病毒(VSV)系统以细胞病变抑制法为基础来测定重组犬α干扰素的效价,同样方法测定了表达产物对PRV和CDV的抑制作用。本试验实现了犬α干扰素在酵母中的高表达,表达量高达58 mg/L,SDS-PAGE检测大小约为24 ku,比预测分子质量大,推测发生了糖基化。表达产物具有较强的种属特异性,在Vero细胞上对PRV具有较高的抗病毒活性,达到了3.6×10⁷ U/L,对CDV也有很好的抑制作用。本研究为犬IFN-α以后的临床应用研究奠定基础。

关键词: 犬IFN-α 优化基因; 酵母表达; 抗病毒活性

Abstract: According to the yeast system codon partial tropism, modifying the nucleotide sequence of the mature protein co-don,this research used the Pichia pastorios secretion expression vectors pPICZαC to express canine interferon alpha maturedon,this research used the Pichia pastorios secretion expression vectors pPICZαC to express canine interferon alpha mature protein. CaIFN-α was measured by cytopathic effects with Vero-VSV system,the same methods to measure inhibitory effect on PRV and CDV. The results showed that the canine IFN-α got a high expression in yeast. SDS-PAGE showed the protein got 24 ku, larger than the expected size. The CaIFN-α had species specificity, it had a high antiviral activity to PRV on vero cell, reached 3.6 × 10⁷ U/L, and also had a good inhibition to CDV. Its expression got 58 mg/L. The study provided the base for further study of CaIFN-α activity and its clinical application.

Key words: canine IFN-alpha; optimize gene; yeast expression; antiviral activity

中图分类号:

张淑琼, 高娟, 曾思遥, 蒋再学, 陈瑞爱, 罗满林. 犬IFN-α优化基因的真核表达及抗病毒活性的研究[J]. 中国畜牧兽医.

ZHANG Shu-qiong, GAO Juan, ZENG Si-yao, JIANG Zai-xue, CHEN Rui-ai, LUO Man-lin. The Research of Expression of Optimized Gene of Canine Alpha-Interferon in Pichia pastoris and its Antiviral Activity[J]. .

参考文献

1 王艳,王海震,等. 犬α干扰素基因的高效表达及其活性测定[J].中国病毒学,2005,20(2):189~192.

2 齐连权,陈薇,来大志,等. 毕赤酵母表达系统研究进展[J].中国生物工程杂志,2002,22(6):45~47.

3 任玉莹,范泉水,邱薇. 基因工程犬干扰素α的制备及纯化工艺[J].生物技术通讯,2009,20(1):47~19.

4 李洪钊,李亮助,孙强明,等. 巴斯德毕赤酵母表达系统优化策略[J].微生物学报,2003,43(2):288~292.

5 汪恭富,朱燕,王存刚. 应用干扰素治疗犬病毒性疾病[J].畜牧与兽医,2006,38(3):44~45.

6 邹勇,宋继萍,吕宏亮,等. 狂犬病—干扰素联合制剂的免疫原性及治疗作用[J].中国生物制品学杂志,2002,15(5):33~35.

7 夏春,汪明,夏兆飞. 拉布拉多犬和德国牧羊犬干扰素alpha 基因克隆及测序[J].农业生物技术学报,1999,7(3):245~247.

8 唐明森,陈瑞爱,等. 猪β干扰素的基因改造及真核表达[J].中国畜牧兽医,2011,38(9):125~130.

9 曹瑞兵,王艳,等. 犬α1 干扰素在毕赤酵母中的分泌表达及其抗病毒活性研究[J].南京农业大学学报,2008,31(4):107~112.

10韩春来,吴志光,史喜菊,等. 惠阳胡须鸡Ⅱ型干扰素基因在毕赤酵母表达及其产物活性分析[J].中国兽医科学,2006,36(4):311~314.

11Demarl K, Maynard L, Eun H M, et al. Treatment of canine parvoviral enteritis with interferon-omega in a pacebo-controlled field trial[J].Veterinary Record, 2003,15(2):105~108.

12Himmler A, Hauptmann R, Adolf G R, et al. Structure and expression in Escherichia coli of canine interferon-alpha genes[J]. J Interferon Res, 1987,7(2):173~183.

13Kohl A, clayton R F, Weber F, et al. Bunyamwera virus nonstructural protein NS8 counteracts interferon regulatory factor 3 mediated induction of early cell death[J].Journal of Viology, 2003,77(14):7999~8008.

14Macauley-Patrick S, Fazenda M L, Mcneil B, et al. Heterologous protein production using the Pichia pastoris expression system[J].Yeast,2005,22(4):249~270.

15Minagawa T, Ishiwata K, Kajimoto T. Feline interferonomega treatment on canine parvovirus infection[J].Vet Microbiol, 1999,69(122):51~53.

16Nachum D, Pamela B Y. Interferon and the central nervous system[J].European Journal of Pharmacology, 2005,5(23):1~15.

17Ruttanapumma R, Anzai M, Takegawa M, et al. High level expression of biologically active canine interferon-alpha subtype 4 using a bacu-lovirus[J].J Vet Med Sci, 2006,68(12):1347~1349.

[1]	邵百卉, 姜东君, 谢艺萌, 刘思雨, 邵子益, 张泽财, 计红, 朱战波. 青蒿素与牛病毒性腹泻病毒NS5B蛋白的分子对接预测及其抗病毒作用[J]. 中国畜牧兽医, 2022, 49(9): 3581-3588.
[2]	宋诗莹, 郭玮璐, 夏学峰, 张雪, 毕振威, 张雪寒, 范宝超, 董海龙, 李彬. 猪IFN-δ5的表达纯化及其抗PEDV感染的作用分析[J]. 中国畜牧兽医, 2022, 49(8): 3171-3179.
[3]	郭彬, 史晗, 封海波, 刘群. 复方双黄连制剂体外抗菌抗病毒活性研究[J]. 中国畜牧兽医, 2022, 49(12): 4832-4842.
[4]	楚品品, 蒋智勇, 李春玲, 勾红潮, 李艳, 蔡汝健. 纳米银体外抗猪繁殖与呼吸综合征病毒的作用研究[J]. 中国畜牧兽医, 2022, 49(11): 4356-4363.
[5]	杨彦文, 李梓密, 刘群. 双黄连可溶性粉不同组分抗菌抗病毒活性研究[J]. 中国畜牧兽医, 2021, 48(8): 3087-3096.
[6]	刘增素, 汪昭睿, 王雪莹, 姜艳平, 崔文, 王丽, 乔薪瑗, 周晗, 徐义刚, 李一经, 唐丽杰. 重组牛α干扰素的分泌表达及抗病毒活性分析[J]. 中国畜牧兽医, 2021, 48(4): 1449-1456.
[7]	宋天琪, 侯绍华, 郭晓宇, 鑫婷, 姜一曈, 袁维峰, 朱鸿飞, 贾红. 重组犬α6干扰素的酵母表达及其抗病毒活性评价[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(7): 2144-2150.
[8]	刘云, 朱善元, 龚祝南, 秦枫, 顾玲玲, 吴晓洁. 龙胆草及其提取物体外抗猪繁殖与呼吸综合征病毒作用的研究[J]. 中国畜牧兽医, 2019, 46(11): 3449-3456.
[9]	王玉姣, 郭永丽, 罗修鑫, 高明春, 王君伟. 牛Ⅰ型干扰素受体α链与其配体结合活性的鉴定[J]. 《中国畜牧兽医》, 2018, 45(9): 2610-2619.
[10]	刘新文, 王秀丽, 郭东春, 郭伟伟, 邹敏, 范根成. 鸡β干扰素在毕赤酵母中的分泌表达及其抗病毒活性测定[J]. 《中国畜牧兽医》, 2017, 44(7): 2203-2208.
[11]	丁明洋, 陈宗艳, 吴润, 刘光清. 北京鸭Mx基因克隆及其在鸭呼肠孤病毒感染的鸭胚成纤维细胞中的表达分析[J]. , 2016, 43(1): 23-30.
[12]	张盼盼，何静，康银峰，向斌，任涛. 猪α干扰素与白介素-18融合基因的克隆、原核表达及其抗病毒活性的初步研究[J]. 中国畜牧兽医, 2014, 41(6): 29-33.
[13]	王海春, 贾红, 袁维峰, 侯绍华, 郭晓宇, 鑫婷, 朱鸿飞. 悬浮培养Sf21细胞高效表达牛γ-干扰素及其特性鉴定[J]. , 2012, 39(11): 1-6.
[14]	唐明森;陈瑞爱;刘健;裴党帅;郑念广;罗满林;. 猪β干扰素的基因改造及真核表达[J]. , 2011, 38(9): 125-129.
[15]	张显浩;苏丹萍;张艳萍;蒋爱翔;贺东生. 猪β-干扰素的基因改造表达及其抗猪繁殖与呼吸综合征病毒活性测定[J]. , 2011, 38(10): 63-67.