在昆虫细胞中同时表达蓝舌病毒VP3与VP7蛋白可装配成核心样颗粒

将蓝舌病毒 (BTV) 13型 S7与L3基因同时插入杆状病毒双表达载体 pFastBacDual,获得重组杆状病毒rvBacBTVP37。该病毒在昆虫细胞中同时高水平表达BTV13VP3与VP7蛋白 ,可以高效自动装配出 2 0面体的 6 0～ 70nm空心颗粒。分析表明 ,所获颗粒为空心的BTV核心样颗粒 (CLP) ,其成分为VP3与VP7,不含BTV其它任何蛋白与核酸。这种装配需要VP3与VP7的共同参与 ,二者缺一不可 ,它们均含有相互作用与装配的信息。本研究为BTV病毒样颗粒的装配打下了基础 ,并为BTV结构与功能研究提供了良好模型。

蓝舌病16型病毒核心样颗粒的获取与鉴定

为了制备一种新型基因工程疫苗BTV-16 VLP疫苗,将蓝舌病病毒16型VP3与VP7基因片段插入杆状病毒双表达载体pFastBac Dual质粒中,通过转染Sf9细胞,同时表达VP3与VP7蛋白。经负染后电镜观察到有与蓝舌病病毒形态相似的核心样颗粒,表明蓝舌病VP3与VP7蛋白能自主组装形成核心样颗粒,并通过Western Blot试验验证该核心样颗粒与蓝舌病病毒具有相同的抗原性。因此本研究成功构建出16型蓝舌病病毒核心样颗粒,为病毒样颗粒装配打下了基础,为制备16血清型BTV VLP疫苗做好前期准备。

基于16型蓝舌病病毒重组核心样颗粒的阻断ELISA方法的建立

为建立基于蓝舌病病毒(BTV)重组核心样颗粒的阻断ELISA检测方法,采用16型BTV VP3和VP7装配的核心样颗粒作为包被抗原,利用制备的1株抗BTV VP7群特异性HRP标记的单克隆抗体,建立了检测BTV抗体的阻断ELISA方法。结果显示,经优化反应条件,确定的抗原最佳包被浓度为16 g/m L,抗原包被温度及时间为4℃过夜,被检血清稀释度为1∶10,酶标单抗稀释度为1∶4000,封闭液为1%BSA,封闭液作用时间为90 min,被检血清作用时间为45 min,酶标单抗作用时间为30 min,底物作用时间为5 min。经阴阳性样品检测和特异性、敏感性试验,当临界值阻断率(PI)≥30.11%时判定为阳性,PI≤24.21%时判定为阴性,24.21%<PI<30.11%时判定为可疑。该方法与非洲马瘟病毒(AHSV)、鹿流行性出血热病毒(EHDV)、口蹄疫病毒(FMDV)、水泡性口炎病毒(VSV)阳性血清不发生交叉反应,敏感性较高。批内和批间精密性试验的变异系数(CV)均<10%。与商品化ELISA试剂盒的对比检测表明,两者的符合率为97.8%。上述结果表明,建立的阻断ELISA方法具有良好的特异性和敏感性,可用于BTV临床样品的抗体检测。

鹿流行性出血热病毒核心样颗粒的制备与鉴定

为制备鹿流行性出血热病毒(EHDV)的核心样颗粒(CLPs),本研究将鹿流行性出血热病毒(EHDV)L3与S7基因片段插入至昆虫杆状病毒穿梭载体pFastBac-Dual中,构建重组质粒pFastBac-Dualvp3-vp7,并通过转座获得重组杆状病毒质粒Bacmid-vp3-vp7,随后转染Sf9细胞获得重组杆状病毒rBac-vp3-vp7。通过重组杆状病毒感染Sf9细胞共表达VP3和VP7蛋白,并利用蔗糖梯度离心进行纯化,两者组装形成CLPs。负染后通过透射电镜观察纯化产物的形态,Western-blotting验证其反应原性,免疫小鼠检验其免疫原性。结果显示,透射电镜下可以观察到纯化产物中含有大量的与EHDV形态相似的直径为60~70 nm的中空颗粒;以绵羊EHDV阳性血清为一抗的Western-blotting可以检测到大小分别为100 ku和38 ku的2条蛋白条带,分别与EHDV VP3和VP7蛋白大小一致;间接ELISA结果显示,3次免疫后可刺激产生的EHDV特异性抗体效价可达1∶12 800。上述结果表明,本研究获得了具有典型形态、良好反应原性和免疫原性的EHDV核心样颗粒(CLPs)。

HBV病毒样核心颗粒应用研究进展

病毒样颗粒(virus like particles,VLPs)是一种模拟病毒的颗粒形态特点,将外源基因片断产物呈递到病毒颗粒表面而形成的嵌合颗粒。它有与病毒颗粒相同的外部形态,甚至还有某些病毒受体的天然配体,同时还可将其他病原的特异性抗原等呈递在自己的表面,因而在病原体的疫苗研究和基因治疗研究中发挥着重要的作用。目前研究得较多的病毒样颗粒有HIV gag颗粒、HBc颗粒、HBs颗粒、酵母Ty颗粒等等,其中HBc VLP较受人注目。 HBc有自动组装的特性,其形成的核心颗粒有显著刺激B细胞、T辅助细胞及细胞毒T细胞产生免疫反应的能力,而且HBc颗粒在人体内没有细胞毒性作用,再加上HBc容许插入外源片段并可保持或增强外源蛋白的免疫活性,基因表达的杂合蛋白在多种表达体系中都具备颗粒形成能力,且形成的颗粒易于纯化制备。以HBc为载体的疫苗生产研究、基因治疗方法研究在国外日益受到重视。现将有关这方面的研究进展简述如下。

促吞噬肽功能化的HBc VLPs纳米载体的制备

促吞噬肽(Tuftsin)是机体脾组织产生的生理活性肽,具有强大的免疫调节和免疫治疗潜力。乙型肝炎病毒核心蛋白病毒样颗粒(hepatitis B virus core protein virus-like particles, HBc VLPs)是由HBc自组装形成的空心纳米颗粒,其不仅能应用于药物的递送,还能应用于外源蛋白质的显示。因此,Tuftsin功能化HBc VLPs载体的研究在免疫治疗、分子递送等方面具有重要意义。本研究选用PET43.1-a质粒作为Tuftsin-HBc VLP的表达载体,以大肠杆菌BL21 (DE3)为工程菌进行诱导表达,通过盐析、分子筛层析和离子交换层析技术纯化生产Tuftsin-HBc VLP。利用Western印迹和ELISA分别对Tuftsin-HBc VLP上HBc和Tuftsin进行定性分析。结果显示,Tuftsin-HBc VLP可与抗HBc抗体和抗Tuftsin抗体发生特异性结合。透射电镜观察结果显示,Tuftsin-HBc VLP呈大小均一的球形结构,粒度分析仪测得Tuftsin-HBc VLP的直径约为30 nm。CCK8法显示,Tuftsin-HBc VLP在0~480μg/mL范围内,细胞增殖未见显著变化。上述结果表明,本研究成功制备了可以在原核系统中高效表达且安全有效的Tuftsin-HBc VLP生物纳米递送载体。

重组病毒蛋白纳米颗粒治疗肺腺癌作用

目的研究基于乙型肝炎病毒核心蛋白的嵌合病毒蛋白纳米颗粒对肺腺癌动物模型的免疫治疗作用,为肺腺癌的纳米治疗技术提供依据。方法将人上皮细胞生长因子受体-2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)B细胞抗原决定簇插入乙肝核心蛋白(hepatitis B core protein,HBc)的主要免疫显性区域(Major Immunodominant region,MIR),利用大肠杆菌进行表达纯化后,得到重组蛋白纳米颗粒HBc-HER2。将此重组蛋白纳米颗粒免疫小鼠肺腺癌皮下瘤模型,通过检测其血清中HER-2抗体水平及抗体型别,评价此纳米颗粒免疫原性。通过小鼠皮下瘤大小变化评价肿瘤治疗效果。结果得到了纯度较高的HBc-HER2重组蛋白,且电镜观察显示其形成了HBc-HER2纳米颗粒,动物实验表明免疫原性强,能够诱导机体产生高滴度的针对HER-2的抗体,并有良好的肿瘤治疗作用。结论基因重组的HBc-HER2在小鼠肺腺癌皮下瘤模型中有明显的抑制肿瘤作用,为肺腺癌的纳米治疗技术提供了依据。

HBc-VLP的分子动力学模拟和结合自由能计算

乙型肝炎核心病毒样颗粒HBc-VLPs(Hepatitis B Core Antigen Virus-like Particles)因稳定性好且易于改造,被作为疫苗载体广泛使用,但影响VLPs稳定性的控制机制尚不清楚。采用分子动力学模拟研究了HBc-VLP中蛋白亚基二聚体、五聚体及六聚体复合物的稳定性,计算了体系中蛋白亚基的介电常数,避免了以往研究中直接使用经验参数的做法;通过分子力学-泊松玻尔兹曼溶剂可及表面积(MM-PBSA)方法计算亚基分子间的结合自由能,表明范德华作用能和非极性溶剂化作用能有利于促进相邻蛋白亚基间的亲和作用;根据计算结果可推测HBc-VLPs中六聚体比五聚体的稳定性更强,而两个六聚体之间或五聚体同六聚体之间形成的二聚体有助于进一步形成结构更加稳定的HBc-VLPs。该结论有助于生物工程中对HBc-VLPs的蛋白质改造,从而提高HBc-VLPs为载体的候选疫苗的稳定性。