专利名称::一种缺失gG,TK和gE基因的重组牛传染性鼻气管炎病毒的制作方法技术领域:,具体涉及三基因缺失的一种重组牛传染性鼻气管炎病毒,该病毒缺失了gG、TK和gE基因。该毒株的毒力降低而免疫原性没有改变。本发明还包括利用该重组病毒制备牛传染性鼻气管炎病毒疫苗以及该疫苗的应用。:牛传染性鼻气管炎(InfectiousBovineRhinotracheitis,IBR),又称“坏死性鼻炎”或“红鼻病”,是由牛传染性鼻气管炎病毒(InfectiousBovineRhinotracheitisviruses,IBRV)引起的、牛的ー种急性、热性、接触性传染病,该病的危害性在于病毒侵入牛体后,可潜伏于一定部位,导致持续性感染,病牛长期乃至终生带毒,在机体抵抗力下降吋,又向外排毒。该病对奶牛的产奶量、公牛的繁殖力及役用牛的使役力均有较大的影响,而且急性呼吸道感染可继发牛致命性细菌性肺炎,是造成养牛业经济损失的主要原因之一。该病在世界范围内流行,并且每年都给养牛业造成巨大的经济损失。目前只有少数欧洲国家已经根除了本病,其他ー些国家正在实施扑灭计划,或使用标记疫苗区分自然感染和疫苗免疫的牛群,以便于更好的进行监控和防制。IBRV为有囊膜的双股DNA病毒,病毒粒子呈圆球型,成熟病毒粒子直径约150-220nm,主要由核心、衣壳和囊膜组成。核心由双股DNA和蛋白质缠绕而成,其核衣壳为立体対称的二十面体,外观呈六角形,上面有162个壳粒,周围为ー层含脂质的囊膜。双股DNA分子量为84X106,其中G+C含量为72%。据测IBRV基因组可编码大约70个蛋白质,其结构和功能目前大部分已知(李继昌,牛传染性鼻气管炎病的研究进展,黑龙江畜牧兽医.2002,4:50),其中含有2533种结构蛋白。存在于病毒囊膜的gB、gC、gD和gE四个主要糖蛋白基因已经测序并在原核和哺乳动物中表达。IBRV糖蛋白能刺激机体产生中和抗体,并且在补体的存在下使感染细胞裂解。gB、gC、gD和gE四个基因主要负责病毒的吸附、滲透和在细胞之间扩散病毒(BelknapEB,WaltersLM.,KellingC,AyersVK,NorrisJ,McMillenJ,HayhowC,CochranM,ReddyDN,WrightJ,CollinsJK.ImmunogenicityandprotectiveeffcacyofagE,gGandUS2gene_deletedbovineherpesvirus-1(BHV-I)vaccine.Vaccine,1999,17(18):2297-2305),gB、gC、gD是刺激宿主免疫应答的主要抗原蛋白(TikooSK,CamposM,BabiukLA.BovineherpesvirusI(BHV-I)biology,pathogenesis,andcontrol.Adv.VirusRes,1995,45=191-223),gD能诱导产生最高水平的体液和细胞免疫(BabiukLA,vanDrunenLittei—vandenHurkS,TikooSK,LewisPJ,LiangX.Novelviralvaccinesforlivestock.Vet.ImmunoIImmunopatho1,1996,54(1-4):355-363)。gBgB能引起细胞融合,在哺乳动物细胞中的表达显示出引起细胞融合和多核体的形成,对病毒复制是必需的,国内学对其实现了原核表达并对表达产物的抗原性进行了分析,在杆状病毒中表达的抗原性较gC、gD弱;细胞表面的糖蛋白相互作用,介导病毒吸附的起始,可能调控病毒的数个反式激活子的结合作用,但对病毒的感染并非必需;糖蛋白gB对于穿孔是必需的,并且已经证实侵袭神经和通过神经传播需要gBgC:gC是BHV-I表达最多的糖蛋白,并且在病毒粒子表面即体液中和抗体和细胞毒性T细胞反应的有效部位能够形成最清晰的影象。它对病毒吸附组织培养细胞是重要的,但它在牛细胞内的表达并不影响病毒蚀斑的数量和病毒的存在。此外,gC促进病毒的穿透即病毒进入细胞的第二过程,也可能參与病毒复制的其他过程。BHV-1、HSV-I和IBRV的gC蛋白与细胞表面的糖蛋白相互作用,介导病毒吸附的起始,还能够诱导细胞介导的免疫应答。gDgD与病毒穿透,进入宿主细胞有关,含有gD基因的质粒作为免疫原可能诱导细胞毒性淋巴细胞的反应(Muralidhar,2002),被认为是病毒粒子表面和病毒感染细胞的主要分子。与其它相关的几种糖蛋白比较,抗gD抗体的病毒中和效果最好,具有制备亚单位疫苗的前景。鼠和牛的免疫试验显示出gD能够引起比gB、gC更强而持久的细胞免疫。gGgG是IBRV的主要囊膜糖蛋白之一,具有很强的抗原性(HartleyCA,DrummerHE,^tudaertMJ.ThenucleotidesequenceoftheglycoproteinKjhomologueoiequineherpesvirus3(EHV3)indicatesEHV3isadistinctequidalphaherpesvirus.ArchVirol,1999,144(10):2023-2033),是许多疱疹病毒的诊断抗原,被广泛用于其它疱疹病毒感染性疾病的血清学诊断。同时,糖蛋白gG也是病毒复制非必需的分泌性蛋白,它在a疱疫病毒中相对保守(NakamichiK,OharaK,KurokiD,OtsukaH.BovineherpesviruslglycoproteinKjisrequiredforviralgrowthbycell—to—cellinfection,virusreseach200068:175-181)。可影响病毒在宿主細胞内有效增殖与細胞间扩散,与病毒毒カ相关,已被广泛用作IBRV外的其它疱疹病毒的诊断抗原。同时gG蛋白因为能与体内的趋化因子受体结合,因此又被认为是ー种免疫抑制因子(NakamichiK,KurokiD,MatsumotoY,OtsukaH.BovineherpesvirusIglycoproteinKjisrequiredforpreventionofapoptosisandefucientviralgrowthinrabbitkidneycells.Virology,2001,279(2):488-498;NakamichiK,MatsumotoY,OtsukaH.BovineherpesvirusIglycoproteinGisnecessaryformaintainingcell—to—celljunctionaladherenceamonginfectedcells.Virology,2002,294(I):22-30;SaschaTrapp,NikolausOsterrieder,GiintherM.Keil,MartinBeer.MutagenesisofabovineherpesvirustypeIgenomeclonedasaninfectiousbacterialartificialchromosomeanalysisofglycoproteinEandGdoubledeletionmutants.Virology,2003,84:301-306;BryantNA,Davis-PoynterN,VanderplasschenA,AlcamiA.GlycoproteinGisoformsfromsomealphaherpesvirusesfunctionasbroad—spectrumchemokinebindingproteins.EMBOJ.2003Feb17;22(4):833-46)。TK:TK基因在核酸代谢中起重要作用,是a-疱疹病毒的毒力基因,对病毒的复制并非需要,但对病毒維持在神经组织的持续性感染十分重要。所以,TK基因一直是疱疹病毒分子生物学研究的热点之一。TK基因缺失后可使毒力降低,并且在非分裂细胞中的复制能カ也很低,从而使潜伏的病毒不易激活,因此在研制基因缺失疫苗吋,TK基因是常用的靶基因(KitS,OaviH,GainesJD,BillingsleyP,McConnellS.Thymidinekinase-negativebovineherpesvirustypeImutantisstableandhighlyattenuatedincalves.ArchVirol,1985,86:63-83)。此外,病毒的TK基因比细胞的相应基因具有更广谱的磷酸化底物,在设计抗病毒治疗药物和治疗肿瘤药物时具有广泛的应用价值。gEgE是IBR病毒粒子的主要成分之一,它能够在病毒粒子表面及病毒感染细胞表面高水平表达,以细胞特异的方式影响病毒从感染细胞的释放,而且是中和抗体的主要作用靶位,因此gE是牛传染性鼻气管炎鉴别诊断的可靠标记。gE基因缺失也影响到病毒在细胞间的传播。在动物,gE的存在对病毒有效地感染中枢神经系统方面有重要作用。gE是病毒复制非必需的,这使基因缺失苗的构建成功成为可能,缺失gE特定部位的编码区能降低疫苗的毒カ且能充分抵抗病毒的入侵。研究表明,gE可用于ELISA诊断方法的建立。国外已经研制了TK/gE双基因缺失疫苗(KaashoekMJ,vanEngelenburgFA,MoermanA,GielkensAL,RijsewijkFA,vanOirschotJT.VetMicrobiol.1996Jan;48(1-2):143-53)。而我国的IBRV的血清学的阳性率很高(B.F.Yan,Serologicalsurveyofbovinenerpesvirustypelimectioninしnina,veterinarymicrobiogy,2007,127,136-141)。但我国尚无应对措施,所以研制出适合我国国情的安全高效疫苗具有重要意义。本实验室前期成功研制了TK/gE双基因缺失重组病毒,在此基础上,成功敲除了免疫抑制蛋白基因gG,获得三基因缺失重组病毒,并对其毒力、免疫原性等相关特性进行了评价。
技术领域:,具体涉及一种gG、TK和gE三基因缺失的重组牛传染性鼻气管炎病毒、基因工程疫苗及应用。本发明制备的重组牛传染性鼻气管炎病毒毒株IBRVΔgG/TK/gE/EGFP+保藏在中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCCNOV201023,该毒株缺失了gG、TK和gE基因。本发明的亲本毒株即重组牛传染性鼻气管炎病毒IBRVΔgG/TK,保藏在中国典型培养物保藏中心,其保藏编号为CCTCCNOV200915,该毒株缺失了gG和TK基因。本发明还公开了重组牛传染性鼻气管炎病毒IBRVΔgG/TK/gE/EGFP+在牛传染性鼻气管炎的基因工程疫苗的制备和应用。文档编号A61P31/20GK102653731SQ20111005050公开日2012年9月5日申请日期2011年3月2日优先权日2011年3月2日发明者付书林,刘正飞,张敏敏,谢倩,邓明亮,郭爱珍,陈焕春申请人:华中农业大学
一种缺失gG,TK和gE基因的重组牛传染性鼻气管炎病毒制作方法
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