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可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白在制备ELISA试剂中的应用及其ELISA试剂盒

摘要

本发明公开了可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白在制备ELISA试剂中的应用及其ELISA试剂盒,ELISA试剂盒含有可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白包被的反应板、酶标抗体、显色液和终止液,将该试剂盒用于检测I型鸭病毒性肝炎抗体具有特异性强、重现性好、敏感度高,与用全病毒作包被抗原的ELISA试剂盒检测的符合率高,可用于临床样品的检测。

著录项

  • 公开/公告号CN104297493A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-01-21

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 四川农业大学;

    申请/专利号CN201410606977.8

  • 发明设计人 汪铭书;程安春;曹乾大;陈孝跃;

    申请日2014-10-31

  • 分类号G01N33/68(20060101);G01N33/531(20060101);

  • 代理机构11275 北京同恒源知识产权代理有限公司;

  • 代理人王贵君

  • 地址 611130 四川省成都市温江区惠民路211号

  • 入库时间 2023-12-17 03:53:39

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-04-27

    授权

    授权

  • 2015-02-18

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01N33/68 申请日:20141031

    实质审查的生效

  • 2015-01-21

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于生物化学领域,具体涉及可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白在制备ELISA试剂 中的应用和检测I型鸭病毒性肝炎血清抗体的ELISA试剂盒。

背景技术

我国是世界上养鸭数量最多的国家,鸭的饲养量约占世界的70%,养鸭业在我国农业经 济中占有重要地位。鸭肝炎病毒(Duck Hepatitis Virus,DHV)可引起雏鸭的鸭病毒性肝炎 (Duck Viral Hepatitis,DVH)。DVH是一种高度致死性传染病,以发病急、病程短、发病 率和死亡率高为特点。

鸭肝炎病毒属于小RNA病毒科(Picornaviridae)禽肝炎病毒属(Avihepatovirus),本病 毒有三个血清型,分别为DHAV-1、DHAV-2和DHAV-3,无免疫交叉反应。在我国,主要 流行1型鸭病毒性肝炎,给我国养鸭业造成了巨大的经济损失,威胁着养鸭业的健康发展。 因此对DHAV等鸭源病毒进行研究具有重要的社会和经济意义。

对鸭肝炎及鸭肝炎病毒进行研究,离不开鸭肝炎病毒及其抗体的检测试剂及检测方法。 可用于DHV及其抗体检测的试剂及方法虽很多,如血凝实验、协同凝集实验、中和实验、 琼脂扩散、ELISA、荧光抗体、免疫组化、胶体金等。而目前最常用且可靠的方法仍是中和 试验,但因其操作复杂、费时、成本高,不能用于快速检测因而不适于基层推广应用。ELISA 法具有操作简便快速、特异性强、敏感性高、重复性好等优点。早在1991年,Zhao等运用 中和实验、琼脂扩散试验、ELISA法对DHV抗体进行检测,阳性检出率分别为18.8%、68.8% 和68.8%;杨萍萍等以氯仿去脂、0.22μm孔径滤膜过滤、凝胶柱浓缩层析方法纯化得到的 病毒作为包被抗原,也建立了检测DHV血清抗体的间接ELISA方法。但该方法在具体使用 中受到限制,一致未能推广,其主要原因之一是检测DHV血清抗体的间接ELISA方法对抗 原纯度要求很高,但由于病毒必须依靠宿主细胞才能增殖,因此进行全病毒抗原纯化时难于 与宿主蛋白分离。

随着对DHAV-1分子生物学研究的不断深入,将重组表达蛋白(特别是大肠杆菌原核表 达蛋白)抗原运用到鸭肝炎病毒抗体的检测中成为可能。大肠杆菌表达的重组蛋白抗原易于 制备和纯化,且表达重组蛋白抗原的宿主细胞大肠杆菌比制备DHV抗原的宿主细胞(如鸭 胚及鸭源细胞、鸡胚等)与DHV的宿主(鸭)亲缘关系更远,检测时由于抗原纯度而产生 非特异性的可能性也减少。但重组表达的蛋白抗原运用到鸭肝炎病毒抗体的检测还有一个困 难,就是大肠杆菌表达易形成不溶性的包涵体,包涵体由于杂蛋白含量较低、可避免蛋白酶 降解、难溶于水等特点而使其易于分离纯化。包涵体中的目标蛋白虽然其肽链是完整的,但 却是非天然形式、无生物学活性的表达蛋白,包涵体的溶解非常困难,需要用强变性剂高浓 度尿素、SDS等来打断分子内和分子间的非共价键、离子键等,为获得有活性的蛋白,继而 需要进行蛋白复性,而包涵体蛋白溶解后的复性不仅费时、费力,且复性率低。

DHAV具有微RNA病毒科成员相似的特点,为单股正链RNA,完整基因组长度约为7.7kb, 由5’非翻译区、一个大的开放阅读框(ORF)、3’非翻译区组成,ORF含有6750nt,编码 2249AA的多聚蛋白,随后被病毒编码的蛋白酶切割,首先分解成P1、P2和P3产物,然后 P1、P2和P3(P1编码结构蛋白、P2和P3编码非结构蛋白)又进一步分别分解为VP0/VP1/VP3、 2A1/2A2/2A3/2B/2C和3A/3B/3C/3D蛋白,产生12个成熟的病毒蛋白。3D是DHAV的一种 非结构蛋白,虽然不是病毒粒子的组成成分,但在病毒生命循环中扮演着重要角色,在合成 负链RNA、合成复制酶过程中占有主导的作用,加之其本身的酶催化活性,使得3D蛋白在 病毒的生存过程中必不可少,因此,在病毒感染机体内可能产生3D抗体,但目前未见3D蛋 白是否可以作为抗原检测DHAV抗体的ELISA方法报道;同时,获得高纯度有活性的抗原 并应用于制备ELISA检测试剂盒,对于鸭病毒性肝炎抗体的检测的有重要的意义和推动作 用。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的之一在于提供可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白在制备检测I型鸭 病毒性肝炎抗体ELISA试剂中的应用;本发明的目的之二在于提供检测I型鸭病毒性肝炎抗 体ELISA试剂盒。

为实现上述发明目的,本发明提供如下技术方案:

1、可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白在制备检测I型鸭病毒性肝炎抗体的ELISA试剂中的 应用,所述可溶性蛋白的制备步骤如下:将SEQ ID NO.3所示序列的第9~1376位核苷酸连 接于pET-32(a)+载体的多克隆酶切位点处,然后以大肠杆菌Rosetta、BL21或BL21(DE3)PLYS 为宿主菌,在Amp抗性的LB培养基中活化后,在IPTG终浓度为0.2~1.0mmol/L、温度为 20~39℃条件下诱导表达4~12小时,收集菌液,离心后收集菌体,将收集的菌体用20mmol/L、 pH为8.0的Tris-HCl悬浮,然后在冰浴下超声,破碎后进行离心,上清用Ni2+-NTA琼脂糖 凝胶柱纯化,透析,超滤得可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白。

优选的,所述宿主菌为大肠杆菌BL21(DE3)PLYS。

优选的,所述诱导表达为加入IPTG至终浓度为0.8mmol/L,在温度为25℃条件下诱导表 达6小时。

优选的,所述活化的具体步骤为:将表达菌株接种于Amp抗性的LB培养基中,在37℃、 120r/min条件下过夜培养,然后将培养液与Amp抗性的LB培养基按体积比为1:100扩大 培养至OD600为0.6即可。

更优选的,所述冰浴下超声为在冰浴条件下超声破碎6次,30sec/次,每次间隔30sec。

2、检测I型鸭病毒性肝炎抗体的ELISA试剂盒,所述试剂盒含有可溶性I型鸭肝炎病毒 3D蛋白包被的反应板。

优选的,所述反应板的制备方法为将1μg/mL的可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白按每孔 100μL加入反应板中,4℃过夜包被,次日PBST洗板5次,拍干即可。

优选的,所述试剂盒还含有酶标抗体、显色液和终止液。

更优选的,所述酶标抗体为HRP标记羊抗鸭IgG或HRP标记兔抗鸭IgG,所述显色液为 TMB,所述终止液为浓度为2mol/L的H2SO4

本发明的有益效果在于:本发明公开了可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白在制备检测I型鸭 病毒性肝炎抗体ELISA试剂中的应用,且将其构建为检测试剂盒,获得的试剂盒具有特异性 强、重现性好、敏感度高,与用全病毒作包被抗原的ELISA试剂盒检测的符合率高,对I型 鸭病毒性肝炎的诊断具有重要意义。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图:

图1为I型鸭肝炎病毒株DHAV-H的3D基因PCR扩增产物电泳结果(M:DL 2000 Marker,1:3D基因PCR扩增产物)。

图2为I型鸭肝炎病毒株DHAV-H的3D基因载体构建过程中PCR鉴定和酶切鉴定结 果(A:pJET-1.2+/DHAV-H-3D质粒PCR鉴定,M:DL2000Marker,1:PCR产物;B: pJET-1.2+/DHAV-H-3D质粒酶切鉴定,M:DL15000Marker,1:Kpn Ⅰ/Xho Ⅰ双酶切条带, 2:Xho Ⅰ单酶切条带;C:pET-32(a)+/DHAV-H-3D质粒的PCR鉴定,M:DL2000Marker, 1:PCR产物;D:pET32a+/DHAV-H-3D质粒的酶切鉴定,1:Kpn Ⅰ/Xho Ⅰ双酶切结果, 2:Xho Ⅰ单酶切条带)。

图3为可溶性3D蛋白表达条件的优化(M为低分子量蛋白质标准品;A:表达菌的筛 选,1为pET-32(a)+空载体表达产物,2-4分别为pET-32(a)+/DHAV-H-3D重组质粒转化 Rosetta、BL21和BL21(DE3)PLYS三种不同表达宿主菌的表达产物;B:诱导表达时间的优 化,1-5依次为诱导12h、10h、8h、6h和4h的BL21(DE3)PLYS宿主菌表达产物;C:诱 导表达温度的优化,1-6分别为39℃、37℃、35℃、30℃、25℃和20℃的BL21(DE3)PLYS 宿主菌表达产物;D:IPTG浓度优化,1-5分别为0.2mmol/L、0.4mmol/L、0.6mmol/L、0.8 mmol/L和1.0mmol/L的IPTG诱导的表达产物。

图4为3D蛋白Western-blot检测及纯化蛋白电泳(A为3D蛋白的免疫印迹检测结果, M为蛋白质Marker,1为3D蛋白印迹。B为SDS-PAGE检测纯化的3D蛋白,M为低分子 量蛋白质Marker,1为纯化的3D蛋白)。

具体实施方式

下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的 实验方法,通常按照常规条件,例如分子克隆实验指南(第三版,J.萨姆布鲁克等著)中所 述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。

实施例1、克隆I型鸭肝炎病毒株DHAV-H的3D基因

I型鸭肝炎病毒株H(DHAV-H)(GenBank:JQ301467)、E.coli DH5α菌种和pET-32(a)+ 载体均由四川农业大学禽病防治研究中心保存并提供。各种分子生物学试剂购于生物试剂 公司。

根据DHAV-H的基因组序列(GenBank:JQ301467)设计扩增3D基因的引物,具体引 物如下:

P1:5’-ggggtaccgatcaagggaaagtagtgagcaag-3’(SEQ ID NO.1),下划线表示Kpn Ⅰ酶切位 点;

P2:5’-acgcctcgagtcagatcatcatgcaagctgt-3’(SEQ ID NO.2),下划线表示Xho Ⅰ酶切位点; 然后将设计的引物由宝生物工程(大连)有限公司合成。

取保存的DHAV-H病毒液以灭菌PBS作5倍稀释,添加1/100体积的双抗(青霉素、 链霉素的终浓度分别为100IU/mL和100μg/mL)后于37℃温育1h,然后接种9日龄发育 良好、无母源抗体的鸭胚,弃去24h内死亡胚,收集24~72h死亡胚的尿囊液及胚体,按 照Trizol试剂盒说明书提取病毒RNA。

将提取的病毒RNA反转录合成cDNA,然后以cDNA为模板进行PCR扩增,反转录 和PCR扩增体系如表1所示。

表1反转录和PCR反应体系

反录转程序为:30℃10min,42℃15min,95℃5min,4℃5min,循环一次;PCR 程序为:94℃预变性5min;94℃变性40sec,56℃退火40sec,72℃后延伸30sec,30个 循环,最后72℃后延伸10min。将PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图1所示。 结果显示,扩增获得长度约1386bp的片段(不包括内切酶位点和保护性碱基则为1368bp), 其核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示,与预期片段大小相同,因此按照天根生化科技(北京) 有限公司的胶回收试剂盒说明书回收目的条带,回收获得的片段命名为DHAV-H-3D。

实施例2、构建表达I型鸭肝炎病毒株H 3D蛋白的表达载体

将回收的DHAV-H-3D与pJET1.2载体连接,连接反应参照pJET1.2克隆试剂盒说明书 进行,反应体系如表2所示。

表2、连接DHAV-H-3D与pJET1.2载体

按表2体系混合后进行瞬时离心,然后在20℃条件下连接15min。连接产物转化DH5α 感受态细胞,并用Amp抗性的LB固体及液体培养基筛选,并将筛选菌落用SEQ ID NO.1 和SEQ ID NO.2所示序列为引物进行PCR检测,扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图 2中A所示。结果显示,筛选获得了阳性克隆。

为了进一步检测阳性克隆,将阳性克隆的菌株提取质粒,然后经Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ双酶切 及Xho Ⅰ单酶切鉴定,酶切体系如表3所示。

表3、Kpn Ⅰ及Xho Ⅰ酶切鉴定反应体系

按表3体系混合后瞬时离心,然后于37℃条件水浴3h,反应结束将酶切产物进行琼 脂糖凝胶电泳检测,结果如图2中B。结果显示,DHAV-H-3D片段正确连入pJET1.2载体 中,并命名为pJET-1.2+/DHAV-H-3D。将pJET-1.2+/DHAV-H-3D送Invitrogen公司测序, 筛选未突变的序列用于构建表达载体。

取测序正确的pJET-1.2+/DHAV-H-3D和pET-32(a)+载体分别用Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ进行双酶 切,回收3D基因及载体骨架,然后按表4所示体系进行连接。

表4、3D基因及载体骨架连接体系

按表4体系混合后瞬时离心,然后于16℃条件下过夜连接,得pET-32(a)+/DHAV-H-3D 质粒。连接产物转化DH5α宿主菌,以Amp抗性LB固体及液体培养基筛选,然后进行PCR 鉴定,结果如图2中C所示。然后将PCR鉴定为阳性的菌株用于提取质粒,并将质粒用 Xho Ⅰ进行单酶切及用Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ进行双酶切,酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果如 图2中D所示。由图2中C和D可知,3D基因及载体骨架正确连接。

实施例3、I型鸭肝炎病毒株H可溶性3D蛋白的表达

表达宿主菌大肠杆菌(Escherichia coli)Rosetta、大肠杆菌BL21和大肠杆菌 BL21(DE3)PLYS菌种均由四川农业大学禽病防治研究中心保存;含I型鸭肝炎病毒株H 3D 蛋白的表达载体pET-32(a)+/DHAV-H-3D由实施例2中构建;各种分子生物学试剂购于生 物试剂公司。

将实施例2获得的pET-32(a)+/DHAV-H-3D质粒分别转化BL21、Rosetta和 BL21(DE3)PLYS表达菌,转化菌于Amp抗性的LB液体培养基中37℃、120r/min条件下 过夜培养,次日将过夜培养物与新鲜Amp抗性的LB液体培养基按体积比为1:100扩大 培养约3小时,菌液OD600达0.6时加入IPTG至终浓度为0.2mmol/L,并在37℃下诱导 12h,然后收集菌液,将菌液在12000r/min条件下、离心10min,菌体用20mmol/L Tris-HCl (pH 8.0)按1:10(V/V)悬浮。同时以pET-32(a)+载体转化相应表达菌作为阴性对照。

为了筛选表达出可溶性3D蛋白的表达菌,然后将上述制得的悬浮菌液在冰浴条件下 超声破碎6次,30sec/次,每次之间间隔30sec,然后将破碎后的菌液在4℃、12000r/min 条件下离心10min,弃沉淀(为不溶性包涵体表达蛋白),收集上清(为可溶性表达蛋白)。 吸取80μL上清,加入20μL含β-巯基乙醇的5×SDS上样buffer,煮沸10min后在12000r/min 条件下常温离心5min,然后进行SDS-PAGE电泳检查,结果如图3中A所示。结果显示, 通过将重组质粒pET-32(a)+/DHAV-H-3D转化到三种表达菌后,在约68kD处出现了目的 条带,而阴性对照不含有此条带,并且转化BL21(DE3)PLYS菌株的蛋白表达量最大、BL21 的表达量次之,所以根据表达量筛选出最佳表达菌为BL21(DE3)PLYS。

I型鸭肝炎病毒株H可溶性3D蛋白表达条件的优化:

(1)IPTG浓度的优化:将含有pET-32(a)+/DHAV-H-3D重组质粒的BL21(DE3)PLYS 菌株的菌液按体积比为1:100接种于5支含Amp抗性的LB液体培养基试管中,并于37℃ 振荡培养至OD600=0.6左右,加入IPTG至终浓度分别为0.2mmol/L、0.4mmol/L、0.6 mmol/L、0.8mmol/L和1.0mmol/L,然后在37℃条件下诱导培养12h,然后用SDS-PAGE 检测可溶性3D蛋白的表达量,结果如图3中B所示。结果显示,IPTG终浓度为0.8mmol/L 条件下可溶性3D蛋白的表达量最高,即IPTG终浓度为0.8mmol/L为最适浓度。

(2)诱导表达温度优化:将含有pET-32(a)+/DHAV-H-3D重组质粒的BL21(DE3)PLYS 菌株的菌液按体积比为1:100接种于6支含Amp抗性的LB液体培养基试管中,并于37℃ 振荡培养至OD600=0.6左右,加入IPTG至终浓度为0.8mmol/L,然后分别于温度为20℃、 25℃、30℃、35℃、37℃和39℃条件下诱导12h,然后用SDS-PAGE检测可溶性3D蛋白 的表达量,结果如图3中C所示。结果显示,温度在25℃条件下可溶性3D蛋白的表达量 最高,即诱导温度为25℃为最适表达温度。

(3)诱导表达时间优化:将含有pET-32(a)+/DHAV-H-3D重组质粒的BL21(DE3)PLYS 菌株的菌液按体积比为1:100接种于5支含Amp抗性的LB液体培养基试管中,并于37℃ 振荡培养至OD600=0.6左右,加入IPTG至终浓度为0.8mmol/L,然后于温度为25℃条件 下诱导4h、6h、8h、10h和12h,然后用SDS-PAGE检测可溶性3D蛋白的表达量,结 果如图3中D所示。结果显示,温度在诱导表达6h后可溶性3D蛋白的表达量以达到最高, 即诱导表达时间为6h。

经过上述优化,可以看出含有pET-32(a)+/DHAV-H-3D重组质粒的BL21(DE3)PLYS 菌最优表达条件为0.8mmol/L IPTG、25℃诱导6h。后续按照此条件对3D蛋白进行大量 表达。

I型鸭肝炎病毒株H可溶性3D蛋白Western-blot检测,具体步骤如下:按最优表达条 件表达可溶性3D蛋白,然后进行SDS-PAGE,随后将电泳后的凝胶转印至PVDF膜上, 80V转印90min,转印完毕后将PVDF膜取出,以1%BSA于37℃摇动孵育1h,然后以 1:100稀释的抗DHAV的IgG在37℃摇动孵育1h后取出,以TBS洗涤3次,每次2min, 随后以1:3000稀释的HRP标记的羊抗鸭IgG或HRP标记兔抗鸭IgG于37℃摇动孵育1h, 以TBS洗涤后按照DAB显色试剂盒说明书显色,待目的条带清晰可见时以蒸馏水冲洗终 止显色,结果如图4中A所示,最后将PVDF膜干燥避光保存。

I型鸭肝炎病毒株H可溶性3D蛋白的纯化:将含重组质粒pET-32(a)+/DHAV-H-3D的 BL21(DE3)PLYS在最适条件下表达,然后收集菌体,用20mmol/L Tris-HCl(pH 8.0)悬浮 后在冰浴条件下超声破碎6次,30sec/次,每次之间间隔30sec,然后将破碎后的菌液在4℃、 12000r/min条件下离心10min,收集上清(为可溶性表达蛋白);然后将收集的上清在Bio-rad 公司提供的Ni2+-NTA琼脂糖凝胶柱纯化(纯化液及纯化方法按试剂盒说明书进行),将收 集的纯化蛋白液进行透析后用0.45μm的滤膜超滤,最后置于4℃、-20℃、-70℃或冻干保 存。将纯化后的可溶性3D蛋白进行SDS-PAGE电泳,结果如图4中B所示。结果显示表 达的3D蛋白经Ni2+-NTA亲和纯化后,得到了纯度、浓度均较高的蛋白,经核酸蛋白分析 仪测定蛋白浓度为1.5mg/mL。

实施例4、利用可溶性3D蛋白以ELISA方法检测I型鸭病毒性肝炎抗体

ELISA方法检测I型鸭病毒性肝炎抗体的具体步骤如下:

(1)抗原包被反应板:加入实施例3纯化获得的可溶性3D蛋白,100μL/孔,包被, 次日PBST洗板5次,每次3min,拍干;

(2)封闭液封闭,同上洗板;

(3)加入待检鸭血清,在37℃孵育1.5h,同上洗板;

(4)加入工作浓度的酶标抗体(HRP标记羊抗鸭IgG或HRP标记兔抗鸭IgG),在 37℃条件下孵育0.5h,同上洗板;

(5)加入TMB显色液,避光反应;

(6)加入终止液(2mol/L H2SO4),50μL/孔;

(7)酶标仪以双波长形式读取OD450-OD630值;

(8)选择P/N值最大者为最佳反应条件。

为了获得最佳的检测效果,按表5所示条件优化:

表5、间接ELISA条件优化

ELISA方法的反应条件优化

(1)最佳酶标抗体浓度

将酶标抗体(KPL公司的HRP标记羊抗鸭IgG,浓度为100μg/mL)分别作1:100、1:200、 1:400、1:800、1:1600浓度稀释,每个浓度设置两个重复,均于37℃孵育,同时设置阴阳 性血清,然后检测OD450-OD630值,并取平均值,结果如表6所示。选择P/N值最大者为 最佳二抗稀释度。

表6、酶标抗体工作浓度优化

由表6可知,酶标抗体作1:800稀释时效果最佳。

(2)最佳抗原包被浓度及血清稀释度

将实施例3纯化获得的可溶性3D蛋白分别作1:50、1:100、1:200、1:400、1:800和1:1600 稀释,鸭病毒性肝炎阳/阴性血清分别作1:100、1:200、1:400、1:800稀释,每个浓度设置2 个重复,检测OD450-OD630值后取平均值,结果如表7所示。选择P/N值最大者为最佳条 件。

表7、抗原包被浓度和血清稀释度选择

由表7可知,将可溶性3D蛋白作1:1:1600,血清作1:400稀释效果最佳。

(3)最佳显色时间

将显色时间分别设置为5min、10min、15min、20min、25min和30min,每个显色时 间阳性、阴性血清均设置4个重复,均于37℃避光显色,然后检测OD450-OD630值,读取 平均值,结果如表8所示。选择P/N值最大者为最佳显色时间。

表8、最佳显色时间选择

结果显示,显色时间为15min时效果最佳。

(4)最佳包被条件

分别在37℃处理1h后在4℃过夜,37℃处理4h后在4℃过夜和直接在4℃过夜三种条 件下包被,同时设置阳性和阴性血清,各7个重复,读取OD450-OD630平均值,结果如表9 所示。选择P/N值最大者为最佳包被条件。

表9、包被条件优化

由表9可知,在4℃条件下包被过夜为最佳包被条件。

(5)最佳封闭液、封闭时间

分别以1%BSA、5%BSA、1%脱脂奶粉、5%脱脂奶粉、1%小牛血清、5%小牛血清、 1%明胶和5%明胶为封闭液,每一种封闭液设置3个重复,并于37℃条件下封闭,读取 OD450-OD630平均值,结果如表10所示。然后设置封闭时间为30min、60min、90min、120 min,读取OD450-OD630平均值,结果如表11所示。选择P/N值最大者作为最佳封闭液、 封闭时间。

表10、最佳封闭液选择

表11、封闭时间选择

由表10和表11可知,最佳封闭液为1%BSA,最佳封闭时间为0.5h。

根据上述优化条件构建检测I型鸭病毒性肝炎抗体的ELISA试剂盒,具体为:可溶性I 型鸭肝炎病毒3D蛋白包被的反应板、酶标抗体、显色液和终止液,其中反应板以浓度1μg/mL 的可溶性I型鸭肝炎病毒3D蛋白按每孔100μL加入反应板中,4℃过夜包被,次日PBST 洗板5次,拍干,其效果最佳;酶标抗体为HRP标记羊抗鸭IgG,所述显色液为TMB,所 述终止液为浓度为2mol/L的H2SO4

ELISA检测方法为:以1μg/mL的可溶性3D蛋白液4℃过夜包被,以1%BSA作为封闭 液37℃封闭0.5h,血清稀释度1:400于37℃孵育1.5h,HRP标记的羊抗鸭IgG以1:800稀 释于37℃孵育0.5h,显色15min。

利用根据上述ELISA的优化条件,检测I型鸭病毒性肝炎抗体的ELISA试剂盒的特异性:

(1)特异性交叉实验

用建立的ELISA试剂盒检测鸭沙门氏菌(Sal)、鸭大肠杆菌(E.coli)、鸭肿头败血症病 毒(DSHDV)、禽流感病毒H5(AIV)、鸭瘟病毒(DPV)和鸭里默氏杆菌(RA)阳性血清, 设置鸭肝炎阳性、阴性血清对照,每个血清设置3个重复,读取OD450-OD630平均值,结果如 表12所示。

表12、ELISA试剂盒特异性检测

结果显示,六种待检阳性血清与阴性血清的比值均小于2.1,表明建立的ELISA试剂盒 特异性很好。

(2)特异性阻断实验

用可溶性3D蛋白与I型鸭肝炎病毒感染的阳性血清按体积比为10:1混合,于37℃中 和1h后稀释至最佳血清稀释度,用建立的ELISA试剂盒检测,计算阻断率,结果如表13所 示。

表13、ELISA试剂盒阻断实验结果

结果显示,阳性血清阻断率为72.8%,阴性血清阻断率为16.4%。表明可溶性3D蛋白能 与鸭肝炎阳性血清特异性识别并进行中和。

(3)变异系数

同一批纯化的3D蛋白按不同批次包被酶标条,然后检测6份血清的OD450-OD630值, 每份血清设置6个重复,检测其变异系数作板内、板间变异系数,变异系数CV=标准差/ 平均值(SD/X×100%),结果如表14和表15所示。

表14、板内变异系数测定

表15、板间变异系数测定

结果表明,板内变异系数在1.9%-6.6%,均小于10%,板间变异系数在1.4%-6.7%,均 小于10%。表明建立的ELISA试剂盒法重现性好。

(4)阳性阈值确定

以可溶性3D蛋白最佳稀释度包被酶标条,以最佳反应条件进行反应,检测60份阴性 血清OD450-OD630值,计算cut-off值=均值+3×方差(Vcut-off=X+3×SD),结果如表16所示。

表16、60份阴性血清OD450-OD630

取均值+3×SD作为阳性阈值,结果显示,阳性阈值为0.155+3×0.028=0.238。

(5)敏感性检测

取8份I型鸭病毒性肝炎阳性血清,分别从1:100开始,以2倍倍比稀释,用建立的 ELISA试剂盒检测,以能检测出阳性的最大稀释度为灵敏度,结果如表17所示。

表17、ELISA试剂盒灵敏度检测

结果显示,ELISA试剂盒检测I型鸭病毒性肝炎血清的灵敏度为1:3200。

综上可见,利用本发明制得的包被可溶性3D蛋白的ELISA试剂盒检测I型鸭病毒性 肝炎抗体具有特异性强、重现性好、敏感度高的优点,可用于临床样品的检测。

实施例5、可溶性3D蛋白与全病毒ELISA检测的比较

全病毒ELISA检测抗原的制备:

将DHAV-1弱毒的尿囊液原毒(为血清I型鸭肝炎病毒CH60株,该病毒株为本实验室 分离致弱的病毒株,公开于公开号为103103163A的中国专利,保藏编号为CCTCC NO. V201248)以灭菌PBS作5倍稀释,添加相当于稀释液1/100体积的双抗(青霉素、链霉素 的终浓度分别为100IU/mL和100μg/mL)于37℃温育1h后接种鸡胚,每天照蛋两次,24h 内死亡胚舍弃,收集24-72h内死亡鸡胚尿囊液和胚体,胚体经-20℃冻融两次并研磨后以适 量PBS悬浮,10000r/min离心30min取上清与尿囊液混匀置-20℃保存备用。

将DHAV-1弱毒病毒液经10000r/min离心30min,取上清液0.22μm滤膜过滤后45000 r/min离心2h,将沉淀以离心前病毒液体积的1/40比例加入灭菌PBS悬浮,分装于-20℃ 保存备用,并以核酸蛋白仪检测其蛋白浓度。

全病毒ELISA方法,具体步骤如下:

a.抗原包被反应板,100μL/孔,37℃处理1h后转入4℃过夜包被,次日PBST洗板5次, 每次3min,拍干;

b.以含质量分数为1%BSA的PBST封闭,37℃封闭1h,同上洗板;

c.加入待检血清,于37℃反应1h,同上洗板;

d.加入工作浓度的酶标抗体(HRP标记羊抗鸭IgG),于37℃孵育1h,同上洗板;

e.加入TMB显色液,避光反应15min;

f.加入终止液(浓度为2mol/L的H2SO4),50μL/孔;

g.酶标仪以双波长形式读取OD450-OD630值。

h.选择P/N值最大者为最佳反应条件。

然后并按照表18的条件进行优化ELISA的条件:

表18、间接ELISA条件优化

(1)最佳酶标抗体浓度

将酶标抗体(KPL公司的HRP标记羊抗鸭IgG,浓度为100μg/mL)分别作1:100、 1:200、1:400、1:800、1:1600和1:3200浓度稀释,每个浓度设置两个重复,均于37℃孵育, 同时设置阴阳性血清,然后检测OD450-OD630值,并取平均值,结果如表19所示。选择P/N 值最大者为最佳二抗稀释度。

表19、酶标抗体浓度优化

由表19可以看出,酶标抗体的最佳浓度为按体积比为1:200稀释。

(2)最佳抗原包被浓度及血清稀释度

将DHAV-1全病毒分别作1:50、1:100、1:200、1:400、1:800和1:1600稀释,鸭病毒 性肝炎阳/阴性血清分别作1:100、1:200、1:400和1:800稀释,每个浓度设置2个重复,检 测OD450-OD630值后取平均值,结果如表20所示。选择P/N值最大者为最佳条件。

表20、抗原包被浓度和血清稀释度选择

结果显示,最佳抗原包被浓度1.125μg/ml,最佳血清稀释度为1:100。

(3)最佳显色时间

设置显色时间分别为5min、10min、15min、20min、25min和30min,每个显色时 间设置4个重复,并设置阳性、阴性血清,均于37℃避光显色,检测OD450-OD630值后取 平均值。结果如表21所示。

表21、显色时间选择

结果显示,显色时间为10min时P/N值最大且阴性值较低,即最佳显色时间为10min。

(4)最佳包被条件

设置37℃反应1h后4℃包被过夜,37℃反应4h后4℃包被过夜和4℃包被过夜三个条 件包被,每个包被条件设置7个重复,检测检测OD450-OD630值后取平均值,结果如表22 所示。

表22、包被条件优化

由表22可以看出,在4℃包被过夜时P/N值最大,即最佳包被条件为4℃包被过夜。

(5)最佳封闭液及封闭时间

分别以质量分数为1%的BSA、质量分数为5%的BSA、质量分数为1%的脱脂奶粉、质 量分数为5%的脱脂奶粉、质量分数为1%的小牛血清、质量分数为5%的小牛血清、质量 分数为1%的明胶和质量分数为5%的明胶为封闭液,并设置封闭时间为30min、60min、 90min和120min四个梯度,每一种封闭液均设置阳性、阴性血清,各设置3个重复,均 于37℃封闭,检测OD450-OD630值后取平均值,结果如表23和24所示。

表23、最佳封闭液选择

表24、封闭时间选择

结果显示,封闭液为质量分数为5%的明胶和封闭时间为30min时P/N值最大,即最 佳封闭液为质量分数为5%的明胶,最佳封闭时间为30min。

(6)最佳血清、酶标抗体孵育时间

血清孵育时间分别设置为30min、60min、90min和120min四个梯度,每个时间点 设置7个重复,均在37℃孵育,检测OD450-OD630值后取平均值,结果如表25所示。

表25、血清孵育时间优化

酶标抗体孵育时间分别设置为30min、60min、90min和120min四个梯度,每个时 间点设置7个重复,均在37℃孵育,检测OD450-OD630值后取平均值,结果如表26所示。

表26、酶标抗体孵育时间优化

由表25和表26可知,血清孵育时间为60min和酶标抗体孵育时间为60min时P/N值最 大,即最佳血清孵育时间为60min,最佳酶标抗体孵育时间为60min。

全病毒ELISA的特异性检测

(1)特异性交叉实验

利用上述优化的ELISA检测方法检测鸭沙门氏菌(Sal)、鸭大肠杆菌(E.coli)、鸭肿头败 血症病毒(DSHDV)、禽流感病毒H5(AIV)、鸭瘟病毒(DPV)和鸭疫里默氏杆菌(RA)阳性血 清,设置鸭肝炎阳性、阴性血清对照,每个血清设置3个重复取平均值,结果如表27所示。

表27、基于DHAV的ELISA方法特异性检测

结果显示,所有待检血清与鸭肝炎阴性血清的比值均小于2.1,表明建立的ELISA方法 特异性很好。

(2)特异性阻断实验

用全病毒与I型鸭肝炎病毒感染的阳性血清或阴性血清按体积比为10:1混合,于37℃ 中和1h后稀释至最佳血清稀释度,然后优化的ELISA方法进行检测,计算阻断率,结果 如表28所示。

表28、全病毒阻断实验

结果显示,阳性血清阻断率为91.2%,阴性血清阻断率为5.6%,表明DHAV病毒能与 鸭肝炎阳性血清很好的特异性结合。

(3)全病毒ELISA方法变异系数

以两个不同批次纯化的病毒液分别包被酶标板,检测6份血清的OD450-OD630值,每份 血清设置6个重复,检测其变异系数作板内、板间变异系数,变异系数CV=标准差/平均值 (SD/X×100%),结果如表29所示。

表29、板内和板间变异系数测定

结果显示,板内变异系数和板间变异系数均小于10%,表明基于全病毒建立的ELISA 方法具有较好的重复性。

(4)全病毒阳性阈值确定

以全病毒最佳稀释度包被酶标条,以最佳反应条件进行反应,检测60份阴性血清 OD450-OD630值,计算cut-off值=均值+3×方差(Vcut-off=X+3×SD),3×SD作为阳性阈值,结 果如表30所示。

表30、60份阴性血清OD450-OD630

结果显示,全病毒阳性阈值0.067+3×0.025=0.143。

(5)全病毒ELISA方法敏感性检测

取6份已知的鸭甲肝病毒阳性血清,分别从1:100开始,以2倍倍比稀释,用优化的 ELISA方法检测,以能检测出阳性的最大稀释度为灵敏度,结果如表31所示。

表31、基于DHAV的ELISA方法灵敏度检测

结果显示,全病毒ELISA检测的灵敏度为1:6400。

(6)可溶性3D蛋白的ELISA检测和全病毒ELISA检测的符合率比较

分别以实施例4中建立的可溶性3D蛋白的ELISA方法和本实施例中全病毒ELISA方 法检测60份相同的血清样品,测OD450-OD630值,结果见表32所示,然后统计符合率,结 果如表33所示。

表32、可溶性3D蛋白和全病毒的ELISA方法检测平行检测60份血清OD450-OD630

a为阳性符合,b为阴性符合,c为不符合

表33、可溶性3D蛋白和全病毒的间接ELISA方法的符合率

结果显示两种方法检出的阳性符合率为83.3%,阴性检出符合率为85.7%,总符合率 为84.5%,说明基于可溶性3D蛋白的ELISA与基于DHAV-1全病毒的ELISA方法具有较 好的符合率。

综上可见,利用本发明制得的包被可溶性3D蛋白的ELISA试剂盒检测I型鸭病毒性 肝炎抗体具有特异性强、重现性好、敏感度高,与用全病毒作抗原包被的ELISA试剂盒检 测的符合率高,可用于临床样品的检测。

实施例6、可溶性3D蛋白和全病毒ELISA试剂盒的应用

将40只鸭子按照表36分为3D蛋白组(P组)、3D蛋白+疫苗组(P+V组)、疫苗组(V 组)及对照组(C组),并按照表34中的免疫剂量和途径进行免疫和注射。

表34、动物分组及免疫

免疫后3d采血分离血清样品,按照建立的可溶性3D蛋白、DHAV全病毒ELISA方 法,分别检测血清中的3D蛋白抗体、鸭甲肝病毒抗体水平,结果如表35所示。

表35、3D蛋白和全病毒抗体水平检测

结果显示3D蛋白抗体和全病毒抗体效价在免疫后3天即可检出,对照组均为阴性, 表明利用本发明的方法制备的3D蛋白能够用于检测I型鸭病毒性肝炎的3D蛋白抗体。

最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述 优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和 细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

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