猪链球菌OCT蛋白的表达及免疫原性分析

【作者】 宫胜龙； 梅京京； 王瑜欣； 李金朋； 易力； 吴庭才； 汪洋；

【机构】 河南科技大学动物科技学院畜禽分子病原与免疫学重点实验室； 洛阳师范学院生命科学学院；

【摘要】 猪链球菌(Strepcotoccus suis,SS)是猪的重要致病菌,也是一种严重的人兽共患病病原体,可引起脑膜炎、败血症等疾病,甚至导致生猪从业人员的感染和死亡。在猪链球菌众多血清型中,猪链球菌2型(SS2)致病性最强,流行性最广,对养猪业造成的危害最大。鸟氨酸氨甲酰转移酶(Orinithine Carbamoy transferase,OCT)已被证明是构成精氨酸脱氢酶(Arginine Deiminase System,ADS)系统不可缺少的一种酶,而ADS在宿主体内可以使微生物逃避免疫系统的作用。有研究证实OCT在猪链球菌2型和9型中也存在,但对于猪链球菌2型中OCT的相关功能的研究却并不多见。在本研究中,根据GenBank中猪链球菌oct基因的序列设计引物,将克隆得到的oct基因导入表达载体pET-28a,构建pET28a-oct原核表达质粒,并在E.coli Rosetta中诱导表达。经镍亲和层析柱的纯化后,进一步研究了重组OCT蛋白在小鼠模型中的免疫效果以及在介导猪链球菌粘附PK-15细胞中的作用。Westernblot结果显示,OCT蛋白能在大肠杆菌中表达。小鼠的特异性抗体检测实验显示:OCT蛋白免疫组和SS2灭活苗免疫组的小鼠生长状况均良好,且抗体水平随着免疫次数的增加而上升,免疫组与空白组差异极显著(P<0.01),两个免疫组之间抗体效价差异不显著,说明OCT蛋白和灭活疫苗的免疫效果相当,都具有很好的免疫原性。通过小鼠的攻毒保护试验,我们发现空白对照组在攻毒后3天几乎全部死亡,而用OCT蛋白质免疫的小鼠有62.5%受到保护,因此可以得出:OCT蛋白对感染SS2的小鼠具有一定的保护作用。在小鼠的抗感染试验中,OCT蛋白免疫组和SS2灭活苗免疫组的细菌含量差别不大,而与空白对照组相比均有显著差异(P<0.05),表明OCT蛋白能保护CD1小鼠抵抗SS2强毒株的系统感染。细菌粘附抑制试验结果显示:纯化的OCT融合蛋白能显著降低ZY05719株在PK-15细胞上的粘附菌数(P<0.01),OCT蛋白的抗血清也能显著降低ZY05719株的粘附菌数(P<0.01),且呈现一定的剂量依赖关系。与对照组相比,OCT免疫组的小鼠细菌的恢复水平在一些器官中显着降低。本研究成功克隆并表达了ZY05719株的鸟氨酸氨甲酰转移酶基因,初步揭示了其生物学功能,证明了OCT蛋白有作为亚单位疫苗的潜质。为深入研究鸟氨酸氨甲酰转移酶在猪链球菌致病机制中的作用奠定了基础。更多还原