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自1997年以来,不断有H5N1型禽流感病毒感染人类的病例出现,人类健康面临着新的挑战。疫苗一直是对抗病毒感染最为直接有效地办法,但传统疫苗存在着一些问题,如造价高,具有一定危险性等。目前各类新型疫苗正在研制中。本文主要集中在以杆状病毒真核表达体系为基础,应用杆状病毒表面展示技术展示H5N1型禽流感病毒的HA蛋白,制备新型流感疫苗,并对原有的载体进行了优化。另外还对杆状病毒的P74蛋白在细胞内的运输和在包涵体病毒展示上的应用做了初步的分析。
以杆状病毒表面展示系统为基础制备携带H5N1型禽流感病毒的主要抗原蛋白HA的重组杆状病毒,检测展示的效果后,对展示在重组病毒表面的HA蛋白的免疫效果进行了分析。展示HA蛋白的重组杆状病毒感染的Sf9细胞中,检测到表达的HA蛋白分布在细胞膜上。利用展示有HA蛋白的重组杆状病毒感染SD细胞和家蚕幼虫,对细胞产生的病毒进行纯化。在纯化病毒和被重组病毒感染的家蚕血淋巴中检测到HA条带。免疫胶体金电镜观察到HA蛋白分布在出芽病毒粒子的囊膜上。为了改进表面展示的效果,对展示载体进行了优化。本文比较了三种杆状病毒不同表达时期的启动子(Pph,Pgp64,Pvp39)在展示目的蛋白上的效果,还分析了BmNPV hr3,一个杆状病毒的转录增强子,对表面展示的增强效果。含有Pph启动子的重组杆状病毒展示效果要略好于含有Pgp64和Pvp39的重组杆状病毒。同时含有Pph和hr3的重组杆状病毒的展示效率明显高于只含有Pph的载体。上述结果表明通过在Pph后加入hr3增强子使展示效率得到了提高。利用改进前和改进后的三种病毒载体展示H5N1型禽流感病毒HA蛋白,结果显示含有Pph,hr3和VSV-G TM/CTD的重组杆状病毒展示效果最好。利用不同的重组杆状病毒免疫小鼠,检测小鼠血清,发现含有Pph,hr3和VSV-GTM/CTD的重组杆状病毒能够最有效的引起中和抗体。上述结果说明杆状病毒表面展示载体的优化有利于免疫效果的改进。含有Pph,hr3和VSV-G TM/CTD的重组杆状病毒是一种有效的针对H5N1型禽流感病毒的备选活病毒载体疫苗。
随着对包涵体杆状病毒的了解日益加深,包涵体病毒表面展示技术也随之发展起来。由于整个包涵体病毒的复制过程都在宿主细胞核内完成,病毒蛋白在胞质中合成后,要进入细胞核以便行使在病毒复制过程中的作用,所以蛋白在细胞中的运输十分重要。其运输机制也可为其他真核细胞中的蛋白运输研究提供参考并为包涵体病毒展示技术提供理论依据。本文中分析了AcMNPV的P74蛋白跨膜区在细胞内的定位,结果显示在病毒感染和未感染的宿主细胞中,P74蛋白跨膜区定位在不同的位置,说明病毒感染对P74蛋白的正确运输和定位是必须的。另外通过运用不同时期的启动子启动表达P74跨膜区融合蛋白,观察到不同时间表达的蛋白在感染细胞中的定位也不同。通过GST pulldown实验,筛选可能和P74蛋白跨膜区相互作用并参与其入核过程的蛋白,得到AC66蛋白。IP实验验证了P74蛋白的跨膜区与AC66蛋白的相互作用。利用P74蛋白的跨膜区展示EGFP蛋白,分离病毒组分,检测到EGFP和P74TM的融合蛋白位于包涵体病毒的囊膜上。