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基于PEI40000的促进鱼体外源基因瞬时过表达的方法及其在增强鱼类出血病病毒DNA疫苗保护率中的应用技术

技术编号:44167624 阅读:14 留言:0更新日期:2025-01-29 10:41
本发明专利技术属于生物医药领域,提供了基于PEI40000的促进鱼体外源基因瞬时过表达的方法及PEI40000在增强鱼类出血病病毒DNA疫苗保护率中的应用。本发明专利技术提供的PEI40000试剂便于保存、性质稳定;且制备和应用操作简便,可以直接将其加入到含血清的培养基中;性价比高,适用于大规模的转染实验;本发明专利技术验证了本方法显著促进外源质粒在鱼体中的表达,且使其表达时效在1‑10天内均具有较高的过表达水平;还明确了本应用显著增强了鱼类出血病病毒DNA疫苗的保护效果,明显提高了患病鱼的存活率,比现有技术常见的佐剂效果更显著,其或可成为多种DNA疫苗的有效佐剂,应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医药领域,涉及基于pei40000的促进鱼体外源基因瞬时过表达的方法,还涉及pei40000在增强鱼类出血病病毒dna疫苗保护率中的应用。


技术介绍

1、由于鱼类养殖业的快速发展,相应的病毒性疾病和细菌性疾病也日益严重。众所周知,疫苗是细菌和病毒防控的最佳手段。然而鱼类疫苗的发展则远不如哺乳类动物疫苗发展的迅速,在生产和应用中,高效、安全、经济的鱼类疫苗较为少见。dna疫苗是一种新型疫苗,通过将编码病原体抗原蛋白的基因直接注入宿主体内,利用宿主细胞的表达系统产生抗原蛋白,从而激发免疫反应。与传统疫苗相比,dna疫苗具有生产成本低、稳定性好、易于储存和运输、免疫效果持久等优点。dna疫苗的主要挑战在于提高其免疫原性,因为裸dna在体内的表达水平可能较低。在实际应用中,可以通过提高dna的转染效率,或者结合使用分子佐剂(如cpg odns)来增强免疫反应。dna疫苗的研究正在不断进展,包括优化抗原基因的表达、使用不同的递送系统(如纳米粒子、微球)和开发新的分子佐剂。

2、svcv(鲤春病毒血症病毒)是一种对鲤科鱼类造成严重威胁的病毒,能够引起急性、高致死性的传染病,给水产养殖业带来巨大的经济损失。该病毒在欧洲、美洲、亚洲广泛传播,并已被世界动物卫生组织(oie)列为必须申报的疾病。svcv感染的鱼类可表现为出血、器官损伤和高死亡率,病毒的传播途径包括水体、饵料以及鱼类的直接接触。病毒的基因组全长约为11,000bp,包含5个主要的开放阅读框(orfs),分别编码5种结构蛋白:核蛋白(n)、磷蛋白(p)、基质蛋白(m)、糖蛋白(g)和rna聚合酶(l)。草鱼出血病是一种严重危害草鱼(ctenopharyngodonidellus)、青鱼(mylopharyngodonpiceus)等淡水鱼类的病毒性传染病,临床上以一种或多种症状为特征,包括红鳍、红鳃、红肠、和/或红色肌肉。草鱼呼肠孤病毒(gcrv)已被确认为草鱼出血症病的致病菌株,给我国南方水产养殖业造成了巨大损害。目前,从中国不同地区分离出至少26株gcrv毒株,并根据基因组和生物学特征分为三组。

3、众所周知,疫苗是控制病毒病的常用且高效的手段。近年来,为了应对病毒对水产养殖带来的巨大经济损失这一严峻的形势,国内外学者开发了很多鱼类病毒病防控疫苗。其中,在鱼类出血病毒疫苗研发方面,也取得了一些进展。例如,利用原核表达系统成功表达了svcv的g蛋白,并制备了特异性单克隆抗体,这些单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,可应用于开发各种诊断试剂,为建立新型svcv免疫学诊断方法提供了工具。gcrv灭活疫苗也被投入使用。然而,尽管这些应对鱼类出血病毒的疫苗被研发出来,但这些疫苗都因其保护率和安全性等问题未被广泛地接受和使用。

4、聚乙烯亚胺(pei)可用作非病毒合成聚合物载体,用于治疗性核酸的体内输送。目前已经验证线性pei转染试剂广泛适用于多种细胞系包括hek-293、hek293t、cho-k1、cos-1、cos-7、nih/3t3、sf9、hepg2和hela细胞等,转染效率高达80%-90%。线性聚乙烯亚胺40000(pei40000)是一种分子量为40000的高电荷阳离子聚合物,容易结合带负电荷的核酸分子,形成复合物,并使该复合物进入细胞中。与常见的pei25000相比,pei40000具有很多优点,包括:pei40000较易溶解,可直接在水中溶解,pei 25000需要先把水调成弱酸性助其溶解,溶解后再用naoh把ph调至中性;pei40000操作简便,更易于使用,且比pei25000的转染效果好;pei25000含有4-11%的丙酰基残留,其能阻止聚合物主链与dna结合;相较于pei25000,pei40000是完全脱落的结构,因此其性能始终高效如一,然而,目前将其应用于疫苗开发的研究很少,特别是尚未见其被用于鱼类病毒的dna疫苗研究。

5、提高dna疫苗的免疫效率是dna疫苗研发的关键。一方面可以通过不断筛选dan序列,最大可能地提高其免疫原性;另一方面则是提高其疫苗递送能力;再者则可使用疫苗佐剂,提高疫苗的保护率。其中,白细胞介素(il-2、il-4、il-5、il-7、il-12)、干扰素(ifn)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(gm-csf)等细胞因子具有免疫佐剂作用,选择合适的细胞因子作为核酸疫苗的佐剂可有效提高免疫效果。而脂质体佐剂和纳米佐剂也被证明可显著增强dna疫苗的免疫性。在这里我们首次发现pei40000可作为添加剂,显著提高病毒疫苗的保护效率。


技术实现思路

1、本专利技术的第一个目的在于提供基于pei40000的促进鱼体外源基因瞬时过表达的方法。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:使用pei40000试剂包裹外源质粒通过注射方式进入鱼体,从而实现瞬时过表达;具体步骤为:

3、1)配制pei40000母液

4、将pei40000在常温下溶解于超纯水中,得到的pei40000水溶液用氢氧化钠溶液调节ph至6.5-7.0,过滤后定容至pei40000浓度为0.5-1.2mg/ml的pei40000母液,分装后2~6℃保存;

5、2)配制pei40000试剂

6、取步骤1)得到的pei40000母液1-6μl用ph为7.2-7.4的pbs溶液稀释至50μl,得到pei40000浓度为0.006~0.042μg/μl的pei40000试剂;

7、3)外源质粒试剂制备

8、将一个或多个外源目的基因用ph为7.2-7.4的pbs溶液混匀得到外源质粒试剂;

9、4)促表达

10、取步骤2)的pei40000试剂与步骤3)制备得到的外源质粒试剂混合,通过腹腔或肌肉注射鱼体,注射后12h开始喂食,注射后1-10天均产生显著促进过表达的效果。

11、作为本专利技术的优选,所述外源目的基因包括tbk1(tank结合激酶1)和/或irf5(干扰素调节因子5)。

12、优选地,所述注射方式包括腹腔注射和肌肉注射。

13、优选地,所述pei40000水溶液用氢氧化钠(0.5-2mol/l)溶液调节ph至6.8。

14、优选地,所述pei40000水溶液用0.1-0.45μm针头式滤器过滤。

15、优选地,所述pei40000水溶液浓度为0.5-1.2mg/ml时放置于2-6℃保存。

16、优选地,鱼体与外源质粒试剂的比例为1g:0.5μg~1μg。

17、优选地,外源质粒试剂与pei40000的比例为1μg:1μg~3μg。

18、本专利技术的另一个目的是提供pei40000在增强鱼类出血病病毒dna疫苗保护率中的应用;包括如下步骤:

19、1)配制pei40000母液

20、将pei40000在常温下溶解于超纯水中,得到的pei40000水溶液用氢氧化钠溶液调节ph至本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于PEI40000的促进鱼体外源基因瞬时过表达的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4)中通过腹腔或肌肉注射鱼体时,鱼体与外源质粒试剂的比例为1g:0.5μg~1μg;所述外源质粒试剂与PEI40000试剂的比例为1μg:1μg~3μg。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述外源目的基因是TBK1和/或IRF5。

4.PEI40000在制备增强鱼类出血病病毒DNA疫苗保护率的佐剂时的应用。

5.一种增强鱼类出血病病毒DNA疫苗保护率的佐剂,其特征在于,包括PEI40000。

6.PEI40000在增强鱼类出血病病毒DNA疫苗保护率中的应用,其特征在于,包括如下步骤:

7.根据权利要求6所述的PEI40000在增强鱼类出血病病毒DNA疫苗保护率中的应用,其特征在于,所述鱼类出血病病毒是鲤春病毒血症病毒SVCV或草鱼呼肠孤病毒GCRV。

【技术特征摘要】

1.基于pei40000的促进鱼体外源基因瞬时过表达的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4)中通过腹腔或肌肉注射鱼体时,鱼体与外源质粒试剂的比例为1g:0.5μg~1μg;所述外源质粒试剂与pei40000试剂的比例为1μg:1μg~3μg。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述外源目的基因是tbk1和/或irf5。

4.pei40000在制...

【专利技术属性】
技术研发人员:阳灿吴浩熊珍珍高金伟宋锐吴艳芳杨晴陈飞洺欧东升谢仲桂
申请(专利权)人:湖南省水产科学研究所
类型:发明
国别省市:

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