猪I型与II型干扰素的克隆、表达及抗病毒活性比较陈雪梅,薛清华,祝荣格,付显华,杨利敏,孙蕾,刘文军中国科学院病原微生物及免疫学重点实验室中国科学院微生物研究所分子病毒中心,北京100101摘要:干扰素(IFN)是由多种细胞受病毒感染或其他生物诱导剂刺激而产生的天然蛋白质,主要功能为抗病毒增殖、调节免疫反应和激活免疫细胞等。本研究克隆并测序了猪干扰素(PoIFN)、、及基因。构建原核表达载体pET-His/PoIFN-、pET-His/PoIFN-、pET-His/PoIFN-和pET-His/PoIFN-,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)进行表达,经纯化、复性得到具有生物学活性的蛋白。用细胞病变抑制法在Marc-145/PRRSV、Marc-145/VSV、PK-15/VSV、Vero/VSV、MDBK/VSV系统上进行抗病毒活性测定,结果表明猪和融合干扰素有较为显著的抗病毒活性,抗PRRSV活性高达108U/mg;猪干扰素活性效价约为干扰素的1/2到1/3;猪干扰素几乎未检测到抗病毒活性,需进一步验证。本研究对干扰素在抗病毒、提高机体免疫方面的应用提供了理论依据。关键词:猪干扰素,抗病毒活性ComparisonofantiviralactivitiesofporcineinterferontypeIandtypeIIXuemeiChen,QinghuaXue,RonggeZhu,XianhuaFu,LiminYang,LeiSun,andWenjunLiuChineseAcademyofSciencesKeyLaboratoryofPathogenicMicrobiologyandImmunology,CenterforMolecularVirology,InstituteofMicrobiology,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,ChinaAbstract:Interferons(IFNs)arenaturalproteinsproducedbywidevarietyofcellsinresponsetoviralinfectionorotherbiologicalinducers,andtheyexecutediversifiedfunctionsasantiviraldefense,immuneactivationandcellgrowthregulation.Fourgenesencodingporcineinterferons(PoIFN),PoIFN-α,PoIFN-γ,PoIFN-αγorPoIFN-ω,wereclonedandsequenced.ThefourtypesofporcineinterferongenesweresubclonedintothepET-Hisvector,andexpressedinEscherichiacoliRosetta(DE3).Therecombinantproductswerepurifiedandrenaturalizedfrominclusionbodiestoobtainanativestateofwellbiologicalactivity.Antiviralactivityassaysforporcineinterferonswereperformedandevaluatedbystandardproceduresinfollowingcell/virustestsystems:Marc-145/PRRSV,Marc-145/VSV,PK-15/VSV,Vero/VSVorMDBK/VSV.ThedatashowedthatbothPoIFN-αandPoIFN-αγdemonstratedsignificantantiviralactivities,andthetiterofthemagainstPRRSVwasupto108U/mg.PoIFN-γhadapproximatelyhalforone-thirdsantiviralactivityofPoIFN-α.PoIFN-ωshowedinconspicuousantiviralactivity.Keywords:porcineinterferon,antiviralactivity干扰素是人或动物细胞受到病毒感染等刺激后由巨噬细胞、淋巴细胞及体细胞产生的一类多功能细胞因子,是天然免疫反应的重要成分。根据其抗原特性、分子序列结构的差异,干扰素可分为3大类:I型、II型和Ⅲ型。I型干扰素缺少内含子,包括IFN-､､､､､､､等多个亚型,主要功能为“抗病毒细胞因子”;II型干扰素即IFN-,又称为免疫干扰素;最近在人、鼠、鸟和鱼中新发现了Ⅲ型干扰素,包括IFN-1、IFN-2和IFN-3[1–4]。1985年,Hauptmann和Swetly首先从人淋巴瘤cDNA中发现了干扰素基因[5],该基因被认为是在116~132万年前从干扰素基因进化而来[6]。目前研究发现干扰素基因在各种哺乳动物中广泛存在,如山羊、绵羊、牛、马、兔和猫等[2,7],但在犬基因组中该基因缺失[8]｡1991年,Mege发现了5个猪干扰素基因,其中2个是假基因,另外3个可编码功能蛋白[9]。我国是养猪大国,猪圆环病毒病、猪繁殖与呼吸综合征、猪伪狂犬病等多种猪病毒性传染病给养猪业带来了巨大的经济损失。目前我国虽广泛接种各种猪病疫苗,仍不能有效控制疾病流行。动物用基因工程干扰素具有无药物残留、无副作用等特点,属于新型的蛋白质类兽药。干扰素通过激活细胞中多种功能基因的转录,调节各信号传导通路的协同作用,能够发挥广谱抗病毒、调节免疫细胞以及免疫调节等多种生物学功能,对体外抑制多种病毒的增殖,已初见成效[10,11]。因此研究开...
