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轮状病毒感染在世界范围内导致婴幼儿以及仔猪的严重胃肠道炎病。轮状病毒性胃肠炎特征:通常是水样泻,并伴有呕吐,发烧的症状。轮状病毒感染常因脱水,水电解质紊乱而继发性死亡。轮状病毒危害最大的是对养猪业,只能通过预防的措施,因而努力生产安全而又有效的疫苗成为首要任务。最初研究主要集中在不同的G(VP7)血清型上,通过中和实验衡量,以表明交叉免疫在保护性上的重要作用。中和性抗体对外壳蛋白VP4和VP7的反应在对轮状病毒性腹泻的保护性是否有重要作用,一直很有争议。 在轮状病毒感染中,非结构蛋白的保护作用还没有被广泛的研究。但是,最近出现了一些关于这方面的研究。非结构蛋白在病毒的形态发生上起着重要的作用,是病毒的内毒素能导致幼龄鼠腹泻。人和动物轮状病毒的内毒素NSP4序列分析表明存在六种不同的基因型(A-F)。轮状病毒的非结构糖蛋白NSP4是一种细胞内受体,与瞬时性包膜的获得有关,作为一种亚病毒粒子,出芽进入内质网。NSP4也能导致细胞内钙离子浓度升高。 为了在真核细胞中表达NSP4基因,首先把编码Wa株轮状病毒NSP4蛋白的基因克隆到克隆载体pMD-18T上,然后用KpnI和BamHI酶切之后插到真核表达载体PVXI上,该基因就被整合到父代载体上。能表达NSP4蛋白基因的质粒就被构建成功了。具体步骤如下:第一步,根据基因库中已发表的猪轮状病毒NSP4基因的保守序列设计一段寡聚核苷酸含有启动子AUG和限制性酶切位点KpnI作为上游引物,和另一段含有终止子和限制性酶切位点BamHI作为下游引物。第二步,猪轮状病毒在MA104上繁殖并收获病毒,从病毒中提取总基因组,作为模板进行反转录,通过反转录聚合酶链氏反应,获得NSP4基因。应用标准的PCR技术扩增,使每一个NSP4产物都含有KpnI和BamHI两个酶切位点。然后将其插入pMD18-T载体,并测序鉴定,和双酶切鉴定。同源性分析结果发现,该株病毒的NSP4基因与OSU株的NSP4基因同源性为99.8%,它们的氨基酸同源性为99.4%。 将扩增的片断转移到PVXI的KpnI和BamHI酶切位点以获得能表达NSP4蛋白的重组质粒。将NSP4基因从质粒pMD18-T-NSP4上用KpnI和BamHI两酶切下来后与真核表达载体PVXI相连,通过测序分析和限制性内切酶酶切分析,成功构建了重组质粒PVXI-NSP4。用核酸免疫5—9周龄的BalB/c小鼠,将小鼠分成四组,第一组,注射100ug/只的载体PVXI,第二、三组分别注射同样剂量P-NSP4、P-VP7的质粒,最后一组注射P-NSP4、P-VP7