鸡传染性法氏囊病(Infectious Bursal Disease,IBD)是由传染性法氏囊病病毒(Infectious Bursal Disease virus,IBDV)引起的一种严重危害雏鸡免疫器官,致使雏鸡免疫失败,造成B淋巴细胞严重受损的高发性、高接触性的病毒性传染病。其主要特征是IBDV侵袭雏鸡的中枢免疫器官法氏囊,并在法氏囊B淋巴细胞中大量增殖,对该细胞造成严重杀伤,从而导致严重的免疫抑制,使机体免疫力下降,使疫苗免疫失效,给养禽业的疫病防控带来很大的困难。该病于上世纪八十年代开始在我国广泛流行,给我国的养禽业带来了巨大的经济损失。因此该病的防治防控对养殖业具有重要的价值和意义。VP2位于IBDV基因组中的A节段,是主要免疫保护性抗原,在其高变区含有主要的中和性抗原表位,因此被作为研发预防IBD亚单位疫苗的主要蛋白。目前,科研人员通过不同的表达系统表达VP2蛋白,其中以真核表达系统为主,该系统有很多优势,如表达水平较高,表达产物有翻译后加工修饰,表达产物纯度高利于后期纯化等,但由于真核表达成本高,操作也更繁琐,因此该系统并不利于大量表达VP2蛋白。尽管原核表达系统大肠杆菌表达IBDV VP2蛋白可溶性表达量较低,其主要表达产物是无活性的包涵体,且背景蛋白较多限制了其后期的纯化。但大肠杆菌表达系统的最大优势在于成本低,操作简单,为亚单位疫苗产业化提供了可能。因此,本研究主要利用大肠杆菌表达VP2蛋白,分别构建9种含有不同可溶性标签的表达载体,探讨不同可溶性标签对VP2蛋白的可溶性表达及纯化的影响。此外,本研究从技术方法上优化VP2的可溶性表达条件,明显提高了VP2蛋白的可溶性表达,利用亲和层析、分子筛和蔗糖梯度离心纯化VP2蛋白,并用电镜观察VP2蛋白形成的病毒样颗粒(VLPs)。最后,将表达的VP2蛋白及纯化形成的VLPs制备成亚单位疫苗进行免疫保护试验,结果显示制备的亚单位疫苗具有良好的免疫原性,其免疫保护作用明显高于目前的IBDV商业化疫苗。本研究为研发新型IBDV基因工程亚单位疫苗奠定了坚实基础,提供了高效的亚单位候选疫苗。1、为了解决VP2在原核大肠杆菌中可溶性表达量较低且难以纯化的技术问题,本试验将9种不同可溶性标签插入原核表达载体p ET21b,构建9种可溶性表达载体,并与VP2连接后转化至大肠杆菌进行融合表达,其中Grifin,MBP,SUMO,Thioredoxin,γ-crystallin,Ars C和Ppi B这7种标签可有效改善与VP2的可溶性表达。将这7种融合蛋白进一步通过亲和层析的方法纯化,结果显示,融合蛋白γ-crystallin-VP2的回收率最高,融合蛋白MBP-VP2的纯度最高,可达到90%以上的纯度。为了验证融合VP2蛋白和切除标签后的VP2蛋白是否存在活性,利用琼扩试验(AGP)检测这7种纯化后的融合蛋白。融合VP2蛋白和被切除标签的VP2蛋白都均能与IBDV的阳性血清抗体结合发生沉淀反应,表明含有标签的融合蛋白及被切除标签的VP2蛋白均具有活性。此外,电镜观察结果显示,融合蛋白MBP-VP2切除MBP标签后的VP2蛋白可观察到大小为25～50nm的颗粒,暗示切除标签后的VP2蛋白仍具有形成病毒样颗粒(VLPs)的能力。2、为了研究相关方法对VP2蛋白表达的影响,构建了重组表达菌株大肠杆菌BL21(DE3)p Lys S(p ET28a-VP2),通过优化表达条件,使VP2的可溶性表达有了明显提高,经琼脂扩散试验检测表达VP2含量,琼扩效价可达到1:64。利用亲和层析方法、亲和层析结合分子筛纯化及亲和层析结合蔗糖梯度离心纯化,三种方法均能对VP2起到较好的纯化作用,其中镍柱纯化产物的纯度可达90%。经电镜观察,大肠杆菌表达的VP2蛋白经纯化后可组装成与天然IBDV构象类似的VLPs。亲和层析纯化后形成的VLPs含量高于亲和层析方法结合蔗糖梯度离心纯化后形成的VLPs含量。动态光散射分析,自组装成的VLPs均一度很高,直径为25nm的颗粒。本试验明显改善了VP2可溶性表达量,初步摸索了VP2形成VLPs的条件,为进一步制备基因工程亚单位疫苗奠定了基础。3、为了对上述VP2蛋白及其形成的VLPs进行免疫原性研究,用中等毒力B87株和超强毒力0504株分别制备纯化和未纯化免疫原各6种,按一定比例加油佐剂,共制备了12种不同抗原含量的基因工程亚单位疫苗。按生物制品标准进行理化检验和无菌检验,结果均符合要求。安全试验表明所制疫苗安全性好、无不良反应。用检验合格的疫苗分别免疫SPF鸡群,并设立对照,定期采血测定各组的免疫抗体滴度并进行比较。结果显示各组呈现不同的免疫抗体水平,自制的亚单位疫苗具有良好的免疫原性,可有效提高鸡群的体液免疫水平。免疫攻毒保护试验结果显示,各组均呈现了不同程度的免疫保护作用,自制疫苗可产生良好的免疫保护作用,尤其是B87株和0504株纯化组高含量VLPs和B87株未纯化组的中琼扩效价VP2亚单位疫苗其免疫保护率均可达90%,0504株未纯化组的低琼扩效价VP2亚单位疫苗其免疫保护率高达100%,因此,确定这4种IBDV亚单位油乳剂为候选疫苗。总之,筛选的4种候选疫苗其抗体水平和免疫保护率均显著高于目前商业化基因工程亚单位疫苗和中等毒力活疫苗,且抗体水平略高于商业化的全病毒灭活苗。本研究确定的候选疫苗具有良好的免疫保护作用、安全可靠,能有效地预防鸡传染性法氏囊病的发生,对养禽业的发展具有重要的意义和价值,同时也为制备最佳性价比的亚单位疫苗奠定了坚实的基础。关于候选疫苗的免疫期、保存期及其相关免疫程序的制定等问题,有待今后进一步深入研究。