寨卡病毒NS5单克隆抗体的制备及NS1蛋白在杆状病毒中的表达研究

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寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)属于黄病毒科(Flaviviridae)黄病毒属(Flavivirus),该病毒感染人体后能够跨过血脑屏障进入中枢神经系统,进而导致胎儿大脑畸形,青少年格林-巴利综合征等。到目前为止,仍然没有商品化疫苗和抗病毒药物上市。NS5是ZIKV最大的非结构蛋白,由一个甲基转移酶(Methyltransferase,MTase)和一个依赖RNA的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)组成,与病毒复制、RNA加帽和抑制宿主天然免疫反应有关。而NS1是ZIKV另一个重要非结构蛋白,可以通过抗体依赖的细胞毒性(Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity,ADCC)和补体依赖途径诱导感染细胞产生保护性非中和抗体,故用该蛋白来研制ZIKV疫苗及治疗药物,有更强的安全性。  本研究通过制备ZKIV NS5蛋白的单克隆抗体以及构建表达NS1蛋白的重组杆状病毒,以期为ZIKV复制机制和疫苗研发提供重要材料。具体研究内容如下:  1.ZIKV NS5蛋白单克隆抗体的制备  从感染ZIKV MR766毒株的细胞中提取RNA并反转录成cDNA,以此cDNA为模板,通过PCR扩增NS5基因序列。然后将其克隆至原核表达载体pET-28a中,构建原核表达质粒pET-28a-ZIKV-NS5。经IPTG诱导、包涵体纯化,获得ZIKV NS5蛋白。用纯化的ZIKV NS5蛋白免疫4周龄BALB/c小鼠,经细胞融合、ELISA及亚克隆,筛选出10株能够稳定分泌ZIKV NS5单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞株。分别命名为:1H5、1D3、1D11、2A11、2C1、3A2、3A7、4D11、4F12和4G11。通过间接免疫荧光和Western Blot验证,结果表明10株单抗均能与ZIKV反应,且1D3、1D11、3A7、4F12四株单克隆抗体还与登革热病毒交叉反应。  2.构建表达ZIKV NS1蛋白的重组杆状病毒  将ZIKV NS1基因克隆至杆状病毒载体pFastBac1中,构建杆状病毒重组质粒。将带信号肽的重组质粒pFastBac1-ZIKV-F-NS1和不带信号肽的重组质粒pFastBac1-ZIKV-NS1转化至DH10Bac感受态中,获得杆状病毒穿梭质粒rBacmid-ZIKV-F-NS1/rBacmid-ZIKV-NS1;穿梭质粒被转染至sf9(Spodoptera Frugiperda,sf9)细胞中,获得分泌表达ZIKV NS1蛋白的重组杆状病毒;大量培养High5细胞表达重组蛋白,并用镍柱亲和层析法纯化培养基上清,获得纯度较高ZIKV NS1蛋白。经SDS-PAGE和Western Blot检测,ZIKV NS1蛋白在杆状病毒获得高效、分泌性表达。将纯化出ZIKV NS1蛋白免疫BALB/c小鼠,其血清特异性抗体效价实验表明,纯化的ZIKV NS1蛋白能够诱导小鼠产生特异性细胞免疫和体液免疫反应,有很好的免疫原性。
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