Nghiên cứu biểu hiện tạm thời của kháng nguyên GP5 của virus gây bệnh lợn tai xanh trong cây thuốc lá (Nicotiana benthamiana) bằng phương pháp Agro-infiltration
Main Article Content
Abstract
Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn là một bệnh truyền nhiễm nguy hiểm nhất ở lợn lây lan trên toàn thế giới do virus PRRS (Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome) gây ra. Protein bề mặt GP5 được xem như là mục tiêu hàng đầu dùng để thiết kế vacxin chống lại sự xâm nhiễm của virus PRRS. Trong nghiên cứu này, đoạn gen mã hóa cho protein GP5 đã được nhân dòng vào vector pRTRA để gắn kết với promoter 35S, ELP, his-tag, cmyc-tag tạo cassette 35S-GP5-Histag-Cmyc-100xELP, sau đó cấu trúc được ghép nối vào vector chuyển gen pCB301 và biến nạp vào A. tumefaciens. Cấu trúc này sau đó được sử dụng để chuyển vào lá cây thuốc lá N.benthamiana bằng phương pháp agro-infiltration. Kết quả kiểm tra protein tách chiết từ mẫu lá biểu hiện bằng lai miễn dịch sau 5 ngày biến nạp cho thấy có sự biểu hiện tái tổ hợp của kháng nguyên GP5, tuy nhiên có sự sai khác của kích thước kháng nguyên GP5 so với tính toán lý thuyết do có hiện tượng glycosyl hóa xảy ra trong quá trình cải biến sau dịch mã. Phân tích hàm lượng protein GP5 tái tổ hợp bằng phần mềm ImageJ trên màng lai sau khi tinh sạch protein từ 1 kg lá tươi bằng phương pháp sắc ký ion cố định kim loại thu được hàm lượng kháng nguyên GP5 chiếm 3,125 % protein tổng số.
Từ khóa: Nicotiana benthamiana, PRRSV, GP5, agro-infiltration, transient expression.
References
[2] Đậu Ngọc Hào, Văn Đăng Kỳ, Nguyễn Văn Long, Tiêu Quang An, Một số đặc điểm dịch tễ hội chúng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn từ cuối tháng 3 đến đầu tháng 7/2008 tại một số tỉnh trong cả nước. Khoa học kỹ thuật thú y, tập XV, 5 (2008) 14-20.
[3] Meulenberg J.J., Hulst M.M., de Meijer E.J., Moonen P.L., den Besten, A., de Kluyver, E.P., Wensvoort, G., Moormann, R.J. Lelystad virus, the causative agent of porcine epidemic abortion and respiratory syndrome (PEARS), is related to LDV and EAV, Virology 192 (1993) 62–72
[4] Dea S., Gagnon C.A., Mardassi H., Pirzadeh B., Rogan D., Current knowledge on the structural proteins of porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) virus: comparison of the North American and European isolates, Arch. Virol.145 (2000), 659 -688.
[5] Zhou YJ, Yu H, Tian ZJ, Li GX, Hao XF, Yan LP, Peng JM, An TQ, Xu AT, Wang YX, Wei TC, Zhang SR, Cai XH, Feng L, Li X, Zhang GH, Zhou LJ, Tong GZ , Genetic diversity of the ORF5 gene of porcine reproductive and respiratory syndrome virus isolates in China from 2006 to 2008, Virus Res. 144 (2009) 136–144.
[6] Ansari I.H., Kwon B., Osorio F.A., Pattnaik A.K, Influence of N-linked glycosylation of porcine reproductive and respiratory syndrome virus GP5 on virus infectivity, antigenicity, and ability to induce neutralizing antibodies, J. Virol. 80 (2006) 3994–4004.
[7] Xiaodong Zhang G. L., Lei Gao, Lianzhi Mu, Lichun Zhang, Yanlong Cong, Zhuang Ding, Positive inductive effect of IL-18 on virus-specific immune responses induced by PRRSV-GP5 DNA vaccine in swine, Res Vet Sci (94) (2013) 346–353.
[8] Schillberg S., Fischer R., and Emans N, Molecular farming of recombinant antibodies in plants. Cell.Mol. Life.Sci 60 (2003) 433-445.
[9] Wagner B., Fuchs H., Adhami F., Ma Y., Scheiner O., and Breiteneder H. Plant virus expression systems for transient production of recombinant allergens in Nicotiana benthamiana, Methods 32 (2004) 227-234.
[10] Verwoerd T.C., Van Paridon P.A., Van Ooyen A.J., Van Lent J.W., Hoekema A., and Pen J., Stable accumulation of Aspergillus niger phytase in transgenic tobacco leaves, Plant Physiology 109 (1995) 1199-1205.
[11] Daniell H, Streatfield SJ, Wycoff K Medical molecular farming: production of antibodies, biopharmaceuticals and edible vaccines in plants, Trends Plant Sci 6 (2001) 219-226.
[12] Floss D.M., Falkenburg D., and Conrad U. Production of vaccines and therapeutic antibodies for veterinary applications in transgenic plants: an overview, Transgenic Res 16 (2007) 315-332.
[13] Fischer R., Schumann D., Zimmermann S., Drossard J., Sack M., and Schillberg S, Expression and characterization of bispecific single-chain Fv fragments produced in transgenic plants, Eur. J. Biochem 262 (1999) 810-816.
[14] Min-Yuan Chia, S.-H. H., Hui-Ting Chan, et al., Evaluation of the immunogenicity of a transgenic tobacco plant expressing the recombinant fusion protein of GP5 of porcine reproductive and respiratory syndrome virus and B subunit of Escherichia coliheat-labile enterotoxin in pigs, Vet Immunol Immunop 140 (2011) 215–225.
[15] Scheller J., Leps M., and Conrad U., Forcing single-chain variable fragment production in tobacco seeds by fusion to elastin-like polypeptids Plant Biotechnol J 4 (2006) 243-249.
[16] Phan HT, Pohl J, Floss DM, et al., ELPylated haemagglutinins produced in tobacco plants induce potentially neutralizing antibodies against H5N1 viruses in mice. [Journal Article, Research Support, Non-U.S. Gov't, Plant Biotechnol J 11 (5) (2013) 582-93.
[17] Deblaere R., Bytebier B., De Greve, H., Deboeck F., Schell J., Van Montagu M., and Leemans J., Efficient octopine Ti plasmid-derived vectors for Agrobacterium-mediated gene transfer to plants, Nucleic Acids Res. 13 (1985) 4777-4788.
[18] Mersereau M., Pazour G.J., and Das A, Efficient transformation of Agrobacterium tumefaciens by electroporation, Gene 90 (1990) 149-151.