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鸡白痢是危害养鸡业最严重的疾病之一,世界各地不同季节均有发生,各种年龄、不同品种的鸡都可感染,病死率很高,病鸡群不易净化。目前我国对鸡白痢的主要防治方法是使用抗菌药物,但这使得细菌耐药性越来越强,耐药菌株越来越多,如何研制一种有效的疫苗控制该病,成为了国内科研人员所面临的巨大挑战。沙门氏菌是无荚膜的革兰氏阴性菌,其外膜蛋白在致病和刺激机体免疫应答方面起着重要的作用,因此细菌的外膜蛋白成为了基因工程疫苗研究和开发的热点;沙门氏菌外膜蛋C是一个重要的外膜蛋白,既可作为佐剂,又可作为免疫刺激原得到应用。
本研究根据GenBank中注册的沙门氏菌OmpC基因序列设计特异性引物,采用聚合酶链式反应技术(PCR)从鸡白痢沙门氏菌基因组中扩增出OmpC基因片段,大小为1168bp,将其克隆至载体pMD19-T上构建重组质粒pMD19-T-OmpC,并进行序列测定。对所测定的序列进行比较和分析,发现OmpC基因序列包含一个1137bp的开放阅读框,编码379个氨基酸。与GenBank中收录的其他沙门氏菌的OmpC基因比较,它们的核苷酸序列相似性在95.9%至98.2%之间,其推导的氨基酸序列相似性在96.8%至98.7%之间。
根据测定的OmpC基因序列和生物信息分析结果分别设计三对引物,以pMD19-T-OmpC为模板进行PCR扩增,构建真核表达重组质粒pVAX1-OmpC和原核表达重组质粒pET28a(+)-OmpC、pBCX-OmpC。将重组质粒pET28a(+)-OmpC、pBCX-OmpC转化大肠杆菌BL21,用IPTG诱导蛋白表达进行SDS-PAGE电泳,可分别检测到分子量约为36KD的OmpC蛋白与56KD的mysB-OmpC融合蛋白。Western-blot结果显示,OmpC蛋白和mysB-OmpC融合蛋白均能与鸡白痢阳性血清发生特异性反应,表明OmpC蛋白和mysB-OmpC融合蛋白均具有良好的抗原性。对所得蛋白进行可溶性分析,OmpC蛋白主要为不可溶性包涵体,mysB-OmpC融合蛋白主要为可溶性蛋白。将OmpC蛋白和mysB-OmpC融合蛋白分别进行纯化。
用制备的DNA疫苗和亚单位疫苗免疫4组SPF鸡,分别为对照组、pVAX1-OmpC质粒组、OmpC蛋白组、mysB-OmpC蛋白组,于8日龄时进行首次免免疫,首免后第10d进行加强免疫一次。于首疫前1d,首免后第7d、17d、24d对免疫鸡只进行采血,分离血清,采用间接ELISA方法和平板凝集试验检测血清抗体水平,首免后第26d进行攻毒试验。通过间接ELISA法检测各组不同天龄IgG抗体水平,对照组各天龄间都差异不显著,pVAX1-OmpC质粒组免疫后第7天与免疫前1天差异不显著,其余各组各天龄与免疫前1天相比都差异显著,第24天mysB-OmpC蛋白组抗体水平明显高于pVAX1-OmpC质粒组和OmpC蛋白组;首免后第24天,对照组、pVAX1-OmpC质粒组、OmpC蛋白组、mysB-OmpC蛋白组的血清平板凝集试验阳性率分别为0%、6%、13.3%、60%;攻毒后,对照组、pVAX1-OmpC质粒组、OmpC蛋白组、mysB-OmpC蛋白组的鸡发病率分别为为73.3%、46.6%、33.3%、13.3%。
结果表明,鸡白痢沙门氏菌OmpC蛋白具有较好的抗原性和免疫原性,其制作的DNA疫苗和亚单位疫苗可以产生一定的保护作用,可以为鸡白痢沙门氏菌诊断抗原和新型基因工程疫苗的制备提供一定的理论基础。