畜牧兽医学报

作者：闫鸣昊, 郝军红, 张大俊, 申超超, 徐国伟, 侯景, 张克山, 郑海学, 刘湘涛

单位：中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室 农业部畜禽病毒学重点开放实验室国家口蹄疫参考实验室, 兰州 730046

关键词：TPL2基因,PK-15细胞,基因敲除,口蹄疫病毒,塞内卡病毒

基金：国家自然科学基金（31972684）；国家科技支撑计划（2015BAD12B04）

旨在构建TPL2（MAP3K8/COT）基因敲除PK-15细胞系PK-15-TPL2-/-，评估该基因敲除前后对口蹄疫病毒（FMDV）和塞内卡病毒（SVA）复制的影响及产生影响的原因，为研究TPL2在病毒感染过程中的作用机制提供良好的生物材料，也为疫苗生产过程中进一步提升FMDV和SVA产量指明方向。筛选2条针对TPL2基因的单向导RNA（sg RNA），合成sg RNA并将其插入到含有GFP标签的慢病毒表达载体，构建sg RNA/Cas9慢病毒表达质粒，包装慢病毒并感染PK-15细胞，通过流式细胞仪分选出已被转入sg RNA的单细胞。通过测序确认细胞系中TPL2的DNA序列，通过蛋白质印迹（Western blot）方法检测细胞系中TPL2表达情况。使用FMDV和SVA感染构建好的细胞系，利用IFA、RT-qPCR、Western blot和TCID50评估FMDV和SVA在PK-15-TPL2-/-细胞中的复制水平，在此基础上通过测定干扰素（IFN）和IFN刺激基因（ISG）的mRNA表达水平，研究了FMDV或SVA感染的PK-15-TPL2-/-细胞中干扰素途径的激活状态。TPL2基因敲除PK-15细胞系中TPL2基因发生了碱基插入突变和碱基缺失突变，构建的细胞系中均未检测到TPL2蛋白质表达。测定并比较了FMDV和SVA感染的PK-15和PK-15-TPL2-/-细胞中病毒含量，表明TPL2基因敲除显著促进了FMDV和SVA的复制。同时，RT-qPCR进一步表明与FMDV和SVA感染期间的PK-15细胞相比，PK-15-TPL2-/-细胞中IFN-α、IFN-β、IFN-γ、ISG15、ISG54和ISG56的mRNA表达明显降低。综上所述，本研究成功构建了TPL2基因敲除的PK-15细胞系，与对照细胞相比，TPL2基因的敲除更利于FMDV和SVA的复制，这可能与IFN-α、IFN-β、IFN-γ、ISG15、ISG54和ISG56表达的抑制有关。本研究提示CRISPR/Cas9基因编辑技术可以作为在动物和疫苗开发过程中编辑细胞系以提高病毒产量的有效工具，本结果为进一步提升FMDV和SVA产量指明了方向，也为研究TPL2在病毒感染过程中的作用机制提供了良好的生物材料。

来源：2020年第5期

《畜牧兽医学报》期刊编辑部

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