CN103908664B - 一种疫苗组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于预防和治疗猪细小病毒的亚单位疫苗组合物及其制备方法。本发明选用猪细小病毒HN-2011株的VP2基因,构建重组了能够稳定表达PPV VP2蛋白的杆状病毒。制备方法如下:培养能够稳定表达PPV VP2蛋白的杆状病毒,收获有效蛋白,辅以佐剂制备成疫苗。本发明制备获得的猪细小病毒亚单位疫苗使用方便,更为安全,而且免疫效果优于传统的全病毒灭活疫苗,抗体水平显著提高。
Description
技术领域
本发明属于基因生化领域,具体涉及猪细小病毒亚单位疫苗组合物及其制备方法。
背景技术
猪细小病毒(Porcineparvovirus,PPV)能够引起母猪繁殖障碍疾病,导致母猪产死胎、木乃伊胎、早期胚胎死亡和母猪不育等病症。此外PPV还与猪非化脓性心肌炎、皮炎、肠炎及病毒血症等有关。PPV在世界各地广泛存在,给养猪业造成巨大的经济损失。
猪细小病毒属于细小病毒科细小病毒属成员,病毒外观呈六角形或圆形,二十面体等轴立体对称,无囊膜,直径为20-23nm,衣壳蛋白由32个壳粒组成,核心含有单股负链DNA。猪细小病毒的主要免疫原性抗原是PPV结构蛋白。PPV基因组编码了3种结构蛋白:VP1、VP2、和VP3,它们的分子量分别为为84kDa、64kDa和60kDa。Martinez等(l992)将PPVVP2基因成功的克隆到杆状病毒表达***中,利用VP2蛋白自我组装的特性,在体外成功的表达了PPV类病毒粒子(Virus-LikeParitclesVLPs),用其免疫母猪能诱导产生免疫应答。其免疫效果与商品化的PPV疫苗的相同。
杆状病毒载体***(baculovirusexpressionvectorsystem,BEVS)是以昆虫杆状病毒为外源基因载体,以昆虫和昆虫细胞为受体的表达***。使用一个或多个启动子,将外源目的基因***到启动子下游,获得重组病毒,这种重组病毒在昆虫细胞或虫体内复制的同时,使外源基因得到表达。本实验中选用该***对PPVVP2蛋白进行表,并结合不同的佐剂,形成PPV亚单位疫苗。
我国每年因猪细小病毒病的爆发给我国养猪业带来了巨大的经济损失,研制出具有良好免疫效果的亚单位疫苗对于猪细小病毒病的防制具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种含有PPVVP2的重组蛋白的PPV亚单位疫苗,通过动物实验证明该亚单位疫苗对于猪针对PPV具有良好的免疫作用。
本发明提供一种疫苗组合物,其包括含有PPVVP2蛋白基因序列的猪细小病毒亚单位抗原。
优选地,所述猪细小病毒亚单位抗原为编码含有SEQIDNo:2的氨基酸序列。
优选地,所述PPVVP2蛋白基因序列来自编码含有SEQIDNo:1的基因序列。
优选地,所述亚单位抗原的血凝价为29~216。
所述的疫苗组合物,还包括疫苗佐剂,所述疫苗佐剂为ISA206、氢氧化铝胶、矿物油、卡波姆、Gel01、蜂胶、脂质体、ISA760VG中的一种或几种的组合物。
本发明还提供一种制备所述PPVVP2蛋白的方法,包括如下步骤:
1)进行PPVVP2蛋白基因的TA克隆,获得包含PPVVP2基因的转移载体;
2)回收目的片段,并与PMD-18T载体连接,并转化E.coliDH5α感受态细胞中,碱裂解法提取质粒,获得的阳性克隆命名为PT-VP2;
3)构建重组质粒pFastBac-VP2载体,所得重组阳性质粒命名为pFastBac-VP2;
4)将pFastBac-VP2转化至DH10bac感受态细胞,筛选出阳性重组菌落,提取重组Bacmid-VP2,将提取的Bacmid-VP2转染昆虫细胞,获得重组杆状病毒;
5)由重组杆状病毒-昆虫细胞表达PPVVP2蛋白,收获、鉴定及纯化所述PPVVP2蛋白。
优选地,所述步骤1)中PPVVP2基因序列为编码含有SEQIDNo:2的氨基酸序列。
本发明提供一种制备所述疫苗组合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)进行PPVVP2蛋白基因的TA克隆;
(2)构建重组能够稳定表达PPVVP2蛋白的杆状病毒;
(3)将PPVVP2蛋白抗原与疫苗佐剂按比例混合,制备成疫苗组合物。
本发明提供所述的疫苗组合物在制备用于母猪的免疫的产品中的应用。
一细小病毒亚单位蛋白的制备方法,其特征在于:
1)VP2目的基因的TA克隆;
2)PCR胶回收目的片段,并与PMD-18T载体连接,并转化E.coliDH5α感受态细胞中,碱裂解法提取质粒,用BamHⅠ和SalⅠ做双酶切鉴定,获得的阳性克隆命名为PT-VP2,并送至宝生物(大连)生物技术有限公司测序;
3)按照AcNPVBac-to-Bac杆状病毒表达***操作说明书步骤重组质粒pFastBac-VP2载体的构建与鉴定
用BamHⅠ和SalⅠ双酶切PT-VP2,将VP2基因克隆至pFastBac1载体,用BamHⅠ和SalⅠ双酶切载体鉴定,并送至测序公司鉴定,所得重组阳性质粒命名为pFastBac-VP2;
4)重组杆状病毒的获得
将pFastBac-VP2转化至DH10bac感受态细胞,筛选出阳性重组菌落,提取重组Bacmid-VP2,重新合成1对引物PCR鉴定。将提取的Bacmid-VP2转染昆虫细胞,2至3d收取上清即为重组的杆状病毒;
5)重组蛋白的收获、鉴定及纯化
病毒感染昆虫细胞,3至4d后,下层细胞做IFA鉴定目的蛋白的表达;SDS-PAGE胶、Western-blotting与血凝实验鉴定目的蛋白的表达。
本发明可以获得的有益效果至少包括:
1)目的蛋白表达的高效性:采用本基因序列表达目的蛋白在杆状病毒-昆虫细胞中获得有效表达出的蛋白血凝价高。
2)制备方便:重组杆状病毒感染的昆虫细胞能够表达PPVVP2蛋白,只需灭活昆虫病毒、裂解昆虫细胞,硫酸铵沉淀等简单处理程序即可以直接应用于畜禽疾病的临床应用,所制备的蛋白,血凝价高。
3)疫苗免疫保护效果较好:通过动物试验检测该亚单位疫苗效果,抗体水平较传统的灭活疫苗高。初次免疫就能产生较高的抗体水平;表达蛋白血凝性较高。
附图说明
图1:PCR扩增VP2基因。
图2:酶切鉴定PT-VP2。
图3:酶切鉴定pFastBac-VP2。
图4:重组杆状病毒PCR鉴定。
图5:目的蛋白IFA鉴定。
图6:目的蛋白SDS-PAGE。
图7:动物实验结果。
具体实施方式
以下配合本发明的优选实施例,进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
实施例1PPVVP2基因的TA克隆
1.1VP2目的基因的TA克隆
VP2基因来自以猪细小病毒为HN-2011株,已在中国典型培养物保藏中心进行保藏,保藏日期:2010年6月7日,保藏号为CCTCCNo.V201118。根据NCBI中GenBank中NADL-2(NC:001718)的核苷酸序列,利用primer5.0设计1对引物P1与P2,并加入合适的酶切位点,引物序列如下:
5-TGAGGATCCATGAGTGAAAATGTGGAAC-3(BamHⅠ)
5-CGCGTCGACTTCTAGTATAATTTTCTTG-3(SalⅠ)
PCR扩增体系为在50μL体系中进行:包括5×PSBuffer10μL、dNTP4μL、FD,RV(10pmol/μL)1μL、PrimerSTARHSDNAPolymerase0.3μL、DNA模板1μL、加灭菌水补足至50μL。
PCR反应条件分别为:
预变性95℃5min,变性94℃30s,退火55℃30min,延伸72℃3min;
扩增循环数为30次;最后,于72℃总延伸7min。
以1×TAE缓冲液配制1%琼脂糖凝胶,取PCR产物5μL,用DL2000Marker作分子量对照,检测扩增片段的大小。凝胶成像***记录结果,详见图1。
1.2PCR胶回收目的片段
目的片段与PCR胶回收目的片段,并与PMD-18T载体连接,并转化E.coliDH5α感受态细胞中,碱裂解法提取质粒,用BamHⅠ和SalⅠ做双酶切鉴定,鉴定结果,详见图2。获得的阳性克隆命名为PT-VP2,并送至宝生物(大连)生物技术有限公司测序,测序结果为SEQIDNo:1,氨基酸序列为SEQIDNo:2。
实施例2重组质粒pFastBac-VP2载体的构建与鉴定
用BamHⅠ和SalⅠ双酶切PT-VP2与pFastBac1,将VP2基因克隆至pFastBac1载体,用BamHⅠ和SalⅠ双酶切载体鉴定,所得重组阳性质粒命名为pFastBac-VP2,鉴定结果详见图3。
实施例3重组杆状病毒的获得
将pFastBac-VP2转化至DH10bac感受态细胞,筛选出阳性重组菌落,提取重组Bacmid-VP2,合成引物P3、P4进行PCR鉴定,鉴定结果详见图4。将提取的Bacmid-VP2转染sf-9昆虫细胞,2d后收取收取上清即为重组的杆状病毒。
引物序列为:
P3-F(5--3)AATTAGGCCAGCTCAGGTAGGATA
P4-R(5--3)CAGGAAACAGCTATGACC
实施例4重组蛋白的收获、鉴定及纯化
病毒感染昆虫细胞,4d后,下层细胞做IFA鉴定目的蛋白的表达结果见图5;SDS-PAGE胶,详见图6。
实施例5亚单位疫苗的制备
5.1重组蛋白的纯化:
重组病毒以M.O.I.=10感染剂量接种T75的sf21细胞培养瓶1.5ml杆状病毒液,3d后,收获感染细胞,反复冻融裂解昆虫细胞,使蛋白从细胞中释放出来,12000r/min离心10min,取上清,用1%(体积比)的TritonX-100(购自sigma)灭活杆状病毒,再经超滤膜透析使体积变为原来的10%,即为所需要的蛋白抗原VP2。利用血凝实验(详见实施例7)进行重组PPVVP2蛋白含量的测定,血凝价是216。
5.2亚单位疫苗与HN-2011疫苗的制备:
亚单位疫苗制备:将所得到的蛋白进行血凝实验,起始血凝价是216,采M.O.I.=10用HA实验进行操作,用PBS液(pH7.4)64倍稀释蛋白抗原。取ISA206佐剂预热至32~33℃,放入乳化罐内,开动电机慢速转动搅拌,例如,转速为1500rpm,同时缓慢加入等量(体积)抗原(先预热至30℃),加完后再以1000rpm搅拌10分钟。定此批疫苗的名称为VP2亚单位1。
另配制一批抗原起始血凝价为29,采M.O.I.=10用HA实验进行操作,用PBS液(pH7.4)64倍稀释蛋白抗原。取ISA206佐剂预热至32~33℃,放入乳化罐内,开动电机慢速转动搅拌,例如,转速为1500rpm,同时缓慢加入等量(体积)抗原(先预热至30℃),加完后再以1000rpm搅拌10分钟。定此批疫苗的名称为VP2亚单位2。
HN-2011疫苗的制备:37℃条件下用0.1%的甲醛溶液对猪细小病毒液灭活24h,将灭活的猪细小病毒液(灭活前病毒含量为107TCID50/ml)与ISA206佐剂按体积1:1的比例混合,在500~800rpm的转速下搅拌10分钟,在终止搅拌前加入硫柳汞,使硫柳汞在疫苗组合物中的终浓度为10-4(w/v),充分振荡混匀即可。
实施例6动物实验
用10~20kg猪细小HI(见实施例7)抗体均为阴性(HI抗体效价均≤1:8)仔猪20头,分为HN-2011、VP2蛋白抗原疫苗(下表中分为VP2亚单位1和VP2亚单位2)、空白对照组4组,每组5头,空白对照组(组分为无菌PBS液)。各深部肌肉注射2ml(1头份)。HI抗体效价应≥1:64为有效。
结果判定:免疫后4周抗体效价达到1:64以上判为合格,各组抗体水平见图7,。,由抗体水平可知:亚单位疫苗比传统全病毒灭活疫苗相比具有以下优势:1.抗体水平上升的快;2.抗体水平普遍偏高。同是亚单位抗原对比抗原含量提高抗体水平更高
表1.动物HI实验结果
备注:VP2亚单位1血凝价为216,VP2亚单位血凝价为29。
实施例7血凝与血凝抑制实验
猪细小病毒血凝素诊断抗原的制备
将猪细小病毒同步接种于ST细胞,当CPE大于80%时收集细胞,经2次反复冻融后,3,000r/min离心15min后收集上清,使用终浓度为0.1%甲醛溶液于37℃灭活病毒24h,采用0.5%豚鼠红细胞进行血凝(HA)实验,其HA效价应大于1:256。将制备好的血凝素按1:1比例与冻干剂混合后冻干,冻干后的抗原保存于-20℃。
1豚鼠血球的洗涤与配制
按1:1的比例无菌采集豚鼠红细胞于阿氏液中,2,000r/min离心5min,用pH7.2的PBS反复洗涤3次,沉淀豚鼠血球用pH7.2的PBS配成0.5%悬液。2血凝(HA)试验
首先用pH7.2PBS缓冲液2.0ml充分溶解冻干后的猪细小病毒病血凝素诊断抗原,3,000r/min离心20min,取上清液作为血凝素抗原;加入pH7.2的PBS于清洁干燥96孔V型微量板中,每孔25μl。再加入25μl猪细小病毒病血凝素于第一孔中,倍比稀释,使血凝素充分混匀,最后1孔混匀后弃掉25μl。最后每孔中加入25μl0.5%豚鼠红细胞溶液,充分混合,室温作用1h后判断结果。
结果判定:++++为一层粉红色的红细胞均匀分散于孔底;+++基本同上,但边缘不整齐有下垂趋势;++为红细胞于孔底形成环状,环中央内径3mm以上;+为红细胞于孔底形成一个圈,但边缘不光滑,四周有小凝集块;-为红细胞于孔底形成圆点。以出现凝集(++)的血凝素最高稀释度为其血凝效价,即为1个血凝单位。血凝抑制实验采用4个血凝素单位,例如血凝素效价为1:320,4个单位即为1:80稀释。
3HI实验
3.1血清处理首先取0.1ml待检血清加12.5%高岭土溶液0.3ml,混合后放室温1h,然后2,500r/min离心15min,吸取上清,加入25μl豚鼠红血细胞泥(无稀释的豚鼠红细胞),振荡混匀,在37℃吸附1h,然后1,500r/min离心10min,直至其不凝集0.5%豚鼠红细胞,上清液即为HI实验血清(1:4)。
3.2HI实验操作加入pH7.2PBS于清洁干燥96孔V型微量板中,每孔25μl。再加入1:4稀释的血清25μl于清洁干燥96孔V型微量板中于第一孔,倍比稀释,充分混匀,最后一孔弃掉25μl。再于每孔中加入25μl血凝素,充分混匀,置室温1h。最后于每孔中加入0.5%豚鼠红细胞悬液50μl,充分混合,室温1h后判断结果。
结果判定:观察结果时将血凝板倾斜数十秒钟,待阴性孔内红细胞自由下滑呈泪滴状时读取结果。以出现完全抑制的血清最高稀释度的倒数为抗体的效价。HI效价≥1:64判为阳性。
以上所述仅是本发明的优选实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种疫苗组合物,其特征在于,包括猪细小病毒亚单位抗原PPVVP2蛋白,所述猪细小病毒亚单位抗原的氨基酸序列如SEQIDNo:2所示。
2.根据权利要求1所述的疫苗组合物,其特征在于,所述PPVVP2蛋白的编码基因序列如SEQIDNo:1所示。
3.根据权利要求1所述的疫苗组合物,其特征在于,所述猪细小病毒亚单位抗原的血凝价为29~216。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的疫苗组合物,其特征在于,还包括疫苗佐剂,所述疫苗佐剂为ISA206、氢氧化铝胶、矿物油、卡波姆、Gel01、蜂胶、脂质体、ISA760VG中的一种或几种的组合物。
5.一种制备权利要求1~4中任一项所述疫苗组合物中的PPVVP2蛋白的方法,包括如下步骤:
进行PPVVP2蛋白基因的TA克隆,获得包含PPVVP2基因的转移载体,其中,所述PPVVP2蛋白的基因序列如SEQIDNo:1所示;
回收目的片段,并与pMD-18T载体连接,并转化E.coliDH5α感受态细胞中,碱裂解法提取质粒,获得的阳性克隆命名为PT-VP2;
构建重组质粒pFastBac-VP2载体,所得重组阳性质粒命名为pFastBac-VP2;
将pFastBac-VP2转化至DH10bac感受态细胞,筛选出阳性重组菌落,提取重组Bacmid-VP2,将提取的Bacmid-VP2转染昆虫细胞,获得重组杆状病毒;
由重组杆状病毒-昆虫细胞表达PPVVP2蛋白,收获、鉴定及纯化所述PPVVP2蛋白。
6.一种制备权利要求1~4中任一项所述疫苗组合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)进行PPVVP2蛋白基因的TA克隆,其中,所述PPVVP2蛋白的基因序列如SEQIDNo:1所示;
(2)构建重组能够稳定表达PPVVP2蛋白的杆状病毒;
(3)将PPVVP2蛋白抗原与疫苗佐剂按比例混合,制备成疫苗组合物。
7.权利要求1~4中任一项所述的疫苗组合物在制备用于母猪的免疫的产品中的应用。
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