猫源胎儿三毛滴虫CP8基因的PCR检测方法建立及其原核表达

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猫滴虫病是一种由胎儿三毛滴虫(Tritrichomonas foetus,T.foetus)感染所引起的原虫疾病。T.foetus可直接侵袭猫的回肠、盲肠、结肠,引起急性肠炎,感染后的最典型临床表现为缓慢腹泻或有间歇腹泻。该病在世界范围内流行,给猫的健康造成严重的威胁。对于该病的诊断临床上常用的是显微镜虫体镜检法,但由于虫体镜检敏感性低加之需要专业的研究人员去辨别区分诊断,故给临床滴虫的诊断造成一定的困难。在滴虫感染宿主过程中,半胱氨酸蛋白酶8(Cysteine Proteinase 8)发挥着重要的作用,研究表明,CP8蛋白与滴虫的粘附及毒性有关,故有必要对CP8蛋白进行深入研究。基于以上问题,本研究做出了以下四方面的工作:1.基于T.foetus CP8基因的猫滴虫PCR检测方法的建立根据GenBank已登录的CP8基因序列,设计引物,建立了一种用于检测猫滴虫的PCR方法,对其特异性、敏感性、稳定性等进行了检验。结果表明,该方法与猫球虫、猫贾第虫、猫冠状病毒(FcoV)、猫细小病毒(FPV)没有发生交叉反应;最小可检出的模板浓度为2.37×106 copies/μL;猫滴虫DNA经-20℃冷冻保存12个月仍然能检出目标条带;用此方法对20例猫的临床标本进行了检测,共检出16例,与常规显微镜(13例)比较,结果更准确、更敏感。2.基于T.foetus CP8基因的猫滴虫实时荧光定量PCR检测方法的建立为建立一种快速、准确检测猫滴虫的实时荧光定量PCR检测方法,本研究根据测序所得CP8基因序列设计一对引物,以质粒标准品CP8-pUCm-TVector为模板。通过优化反应条件,建立了猫滴虫SYBR Green I实时荧光定量PCR检测方法。结果显示,该方法可以特异性的检测出猫滴虫基因组,对猫球虫、猫贾第虫、猫细小病毒、猫冠状病毒基因组的检测均为阴性;对质粒标准品的检测下限可达到2.37×102 copies/μL。组间和组内变异系数分别是0.20%~0.47%和0.27%~1.40%。对20份临床样本进行检测,阳性率为85.00%(17/20),而普通PCR的阳性率和传统显微镜检查阳性率为80.00%(16/20)和65.00%(13/20),且显微镜检测和普通PCR检测为阳性的样本经荧光定量PCR检测均为阳性,证明该方法较普通PCR和传统显微镜检测更准确、敏感。3.T.foetus CP8蛋白的克隆及生物信息学分析为了了解CP8蛋白相关信息,本试验从滴虫体内提取总RNA,通过反转录得到cDNA,从cDNA中扩增CP8基因,后通过使用生物学信息学在线软件对CP8蛋白进行预测分析。结果显示,CP8蛋白由315个氨基酸组成,该蛋白为亲水蛋白,无跨膜区,无信号肽,有24个丝氨酸磷酸化位点和15个苏氨酸磷酸化位点20个酪氨酸磷酸位点,存在两个结构域,蛋白二级结构预测显示有12个α-螺旋,19个β-折叠,19个β-转角,12个无规则卷曲区段,三级结构预测显示,该蛋白没有配体,寡聚状态为同三聚体状态,亚细胞定位预测结果显示该蛋白存在于真核细胞溶酶体中,B细胞抗原位点有11个。4.T.foetus CP8蛋白的原核表达及纯化为实现T.foetus CP8的体外表达,本文建立了 PET30a-CP8表达载体,并将其转化至BL21感受态细胞中,对其进行了初步的表达。SDS-PAGE蛋白凝胶电泳表明,此蛋白为包涵体蛋白,大小为37 kDa,其大小与预期一致。大量纯化蛋白后,Western blot检测显示,该蛋白与His标签抗体发生反应,表明目的蛋白成功表达。综上所述,本研究通过对CP8基因的克隆,建立了两种用于检测猫胎儿三毛滴虫的分子学诊断方法,为基层兽医机构进行猫滴虫病的早期诊断及流行病学研究提供了一种新的手段。通过对CP8蛋白的表达及纯化,为后续单克隆抗体的制备及胶体金的研发提供了可靠的依据。
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