抗羊传染性脓疱病毒免疫球蛋白可变区多样性研究

【摘要】羊传染性脓疱病(Contagiouspustulardermatitis,CPD)俗称“羊口疮(Orf)”,是由羊传染性脓疱病毒(ORFV)引起绵羊、山羊以及人的一种接触传染性、嗜上皮性的人兽共患传染病。在羊口疮流行地区，该病的发病率高达90%，死亡率可达10%。该病对养羊业的危害主要表现为造成成年羊采食困难，致使营养摄入不足，机体衰弱；更重要的是造成新生羔羊吮乳困难，影响羔羊的生长发育，甚至导致死亡。因此，该病的发生给养羊业造成了很大的经济损失。ORFV作为一种重要的人兽共患病病原,其能够编码产生多种免疫调节相关蛋白,通过在短期内破坏或阻断宿主在保护性免疫过程中发挥免疫保护作用介质成分的合成从而躲避宿主的免疫监视,甚至导致宿主再感染的发生。鉴于ORFV对羊群和人类健康危害以及其在免疫学上的特殊性,目前临床上尚缺乏高效、实用的治疗性制剂和疫苗,加强针对ORFV免疫特性的研究对于该病防控措施的制定具有重要意义，从ORFV抗体角度开展相关研究将为对于利用特异性体液免疫对该病进行免疫防御提供重要手段。本研究首先建立了ORFV感染羔羊动物模型，在此基础上，利用RT-PCR方法从ORFV感染绵羊脾脏中扩增获得免疫球蛋白重链（Immunoglobulinheavychainvariableregion,IgH）及轻链可变区（Immunoglobulinlightchain,IgL）基因片段。利用BLAST-N程序在GenBank数据库中对测序所获得绵羊IgH与IgL基因序列进行相似性检索,并采用ExPASy（ExpertProteinAnalysisSystem）将其翻译成对应的氨基酸序列,应用CLUSTALW1.83软件完成多重比对。此外，应用DNAStar软件的MegAlign、Protean程序对绵羊IgH与IgL基因编码氨基酸序列的同源性和亲水性进行分析。IgH序列比对结果显示，49条序列的核苷酸同源性分别为84.3%(H7与H38)~100%(H5与H6)不等；绵羊IgH可变区V片段氨基酸聚类结果显示，克隆H1~H49的VH区段自动聚类为2个相对独立的单位。通过BLAST-N程序在Gen-Bank数据库在线搜索，并结合其他参考序列进行比较分析，分析数据显示，D片段从9到46个碱基长度不等，无论是在核苷酸还是氨基酸序列上，其同源性均存在高度的变异性；结合其亲水性分布图可知，可变区的亲水性氨基酸主要分布在VH区域和D高变区，对照抗原指数图和表面可能性图，亲水性强的VH区域和D高变区易形成抗原决定簇。IgL基因序列分析结果显示，41条绵羊IgLV区基因之间的同源性分别为76.1%（L2与L14，L28与L16，L28与L30，L28与L31，L28与L39）～100%（L34与L41）不等，与Genbank已报道的免疫球蛋白Kappa轻链V区基因序列信息（AccessionnumberM60441）的BLAST-N检索结果显示，它们具有相似的结构域构成。免疫球蛋白轻链可变区亲水性、抗原指数和表面可能性分析结果显示，绵羊IgLV区亲水性氨基酸主要分布在CDR1，CDR2和CDR3前端。对照抗原指数分布图和表面可能性指数图，可以看出亲水性越强的区域，越容易暴露在分子表面，较容易形成抗原决定簇，更有利于与抗原结合。以上研究不仅为揭示羊免疫球蛋白重链可变区及轻链可变区的分子特征提供重要的参考依据，加强我们对绵羊免疫球蛋白基因更深入更广泛的了解，而且将为了解羊免疫球蛋白可变区基因序列在抗体多样性中的作用奠定坚实的理论基础。此外，该研究结果也将为预测分析抗体与抗原结合靶位提供实验依据，对于疫苗的改造及疫苗安全性的提高具有重要意义。
【作者】包英夫；
【导师】高丰；
【作者基本信息】吉林大学，基础兽医学，2014，硕士
【关键词】羊传染性脓疱病毒；免疫球蛋白；重链可变区；轻链可变区；多样性；

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