猪圆环病毒2型(PCV2)是近年来新发现的一种致病病原,给我国的养猪业造成了严重的危害。本研究欲在构建出PCV2感染性分子克隆的基础上,采用生物信息学分析方法对无致病性PCV1和有致病性PCV2的ORF2基因序列进行分析和比对,预测出抗原表位,采用SOEing技术改造或替换构成不同表位的基因,从而构建出系列感染性分子克隆突变株,并分别感染体外培养的猪肺泡巨噬细胞。通过比较不同的感染性分子克隆定向突变株对靶细胞-猪肺泡巨噬细胞功能的影响(包括对抗原递呈相关分子表达、细胞因子分泌、诱导细胞凋亡能力的影响),结合核苷酸序列一级结构特点,确定与病毒侵染靶细胞直接相关的PCV2核衣壳蛋白中的主要抗原表位,明确PCV2致病的分子基础,为深入阐明PCV2的分子致病机理、研制PCV2弱毒疫苗提供技术平台和有力的实验依据。
本研究在构建出PCV2感染性分子克隆的基础上,采用生物信息学分析方法对PCV1和PCV2基因序列进行分析比对,找到主要抗原表位差异,采用定点突变技术成功构建出三株PCV2感染性分子克隆突变株。在建立了猪肺泡巨噬细胞(PAM)体外培养平台的基础上,使用PCV2系列突变株分别感染体外培养的PAM,通过比较不同感染性分子克隆定向突变株对PAM功能的影响,发现PCV2及其突变株感染PAM后均不能诱导细胞调亡,但在影响促炎性细胞因子TNF-α、趋化性细胞因子IL-8的转录及表达水平上存在一定差异。结合PCV基因组核苷酸序列一级结构特点,证实PCV2 ORF2第122位-127位氨基酸、第77位-78位氨基酸、第70位-83位氨基酸均为与免疫相关的线性表位所在区域,且第70、71、122、127位氨基酸的改变与PCV2感染后上调IL-8 基因mRNA的表达有关,是PCV2核衣壳蛋白中的主要抗原表位。本项目从技术上成熟了构建PCV感染性克隆及突变株的操作,为深入研究PCV2分子致病机理开辟了新途径;从理论上证实了PCV2 ORF2上的四个与功能相关的位点,为深入阐明PCV2的分子致病机理奠定了基础。