鸽副黏病毒1型(PPMV-1)HN蛋白单克隆抗体4H3的产生、表征及表位图谱分析

时间:2026年4月24日
来源:Frontiers in Microbiology

编辑推荐:

由鸽副黏病毒1型(Pigeon Paramyxovirus Type 1, PPMV-1)引起的鸽新城疫(Pigeon Newcastle Disease, PND)是一种急性、高度接触性传染病,可导致鸽子出现神经系统症状和胃肠道紊乱,对全球养鸽业构成重大经济

广告
   X   

由鸽副黏病毒1型(Pigeon Paramyxovirus Type 1, PPMV-1)引起的鸽新城疫(Pigeon Newcastle Disease, PND)是一种急性、高度接触性传染病,可导致鸽子出现神经系统症状和胃肠道紊乱,对全球养鸽业构成重大经济风险。PPMV-1的血凝素-神经氨酸酶(Hemagglutinin-Neuraminidase, HN)蛋白是关键的表面糖蛋白,介导病毒的吸附、入侵和释放,也是疫苗开发和诊断试剂设计的重要靶点。本研究旨在制备针对PPMV-1 HN蛋白的特异性单克隆抗体(Monoclonal Antibody, mAb)并鉴定其识别的表位。研究人员对PPMV-1毒株的HN蛋白保守的198–390氨基酸(amino acid, aa)区域进行了密码子优化,随后进行原核表达和纯化作为免疫原。通过细胞融合单克隆抗体筛选,成功建立了分泌mAb 4H3的杂交瘤细胞系。Western blot和免疫荧光试验(Immunofluorescence Assay, IFA)证实,mAb 4H3特异性地与PPMV-1毒株反应,但与常用的新城疫病毒(Newcastle Disease Virus, NDV)疫苗株LaSota无交叉反应性。利用一系列截短的HN蛋白片段进行表位图谱分析,确定mAb 4H3识别的最小B细胞表位为310DRVWF314。序列同源性分析显示该表位在PPMV-1毒株中高度保守。总之,本研究结果为开发PPMV-1特异性诊断试剂以及HN蛋白功能研究和PND表位疫苗的开发提供了有价值的工具。
该研究聚焦于鸽副黏病毒1型(PPMV-1)引发的疾病防控难题,针对现有鸡源新城疫疫苗保护效力不足且缺乏快速检测手段的现状,研究人员开展了针对PPMV-1 HN蛋白的特异性单克隆抗体制备及表位鉴定工作。研究成功制备了mAb 4H3,确定其识别的线性表位为310DRVWF314,该成果发表于《Frontiers in Microbiology》。主要关键技术方法包括:基于PPMV-1临床分离株HN蛋白的序列比对与抗原性分析确定免疫原区域;利用原核表达系统(Escherichia coli BL21 (DE3))诱导表达并纯化重组HN蛋白(198–390 aa);通过小鼠免疫与细胞融合技术建立杂交瘤细胞系;采用Western blot和免疫荧光试验(IFA)验证单抗特异性;利用真核表达系统(HEK293T细胞)转染系列截短HN片段进行表位精细定位;结合生物信息学软件(SnapGene、WeMol、PyMOL)进行序列保守性及三维结构建模分析。研究结果具体如下:
  1. 1.
    重组HN蛋白的表达与纯化
    研究人员通过SDS-PAGE分析证实,重组HN蛋白(198–390 aa)在大肠杆菌中实现高效表达,经镍柱亲和层析纯化后获得分子量约33 kDa的单一条带,纯度超过90%,为后续动物免疫及抗体筛选奠定了物质基础。
  2. 2.
    mAb 4H3的亚类鉴定与反应特异性
    亚型鉴定结果显示mAb 4H3为IgG2a亚类,轻链为κ型。Western blot和IFA分析表明,mAb 4H3能与PPMV-1毒株(PG/SX/01、PG/JX/812)及鸡源NDV强毒株发生特异性结合,产生明显的免疫反应信号,但对NDV疫苗株LaSota无反应性,与鸭源NDV仅呈现极弱的交叉反应,证实了该单抗对PPMV-1的高度特异性。
  3. 3.
    mAb 4H3的表位图谱分析
    通过构建一系列截短的HN蛋白片段并进行Western blot筛选,研究人员首先确定了抗原结合区域位于HN295–390片段。进一步的精细定位显示,mAb 4H3能够识别HN310–390片段,而无法结合HN315–390片段。据此得出结论,mAb 4H3识别的最小线性B细胞表位为氨基酸序列310DRVWF314
  4. 4.
    表位的同源性与结构分析
    序列比对分析揭示,310DRVWF314表位在PPMV-1各毒株间高度保守,但在NDV疫苗株(如LaSota、V4)及鸭源NDV中存在关键氨基酸替换(D310S或D310N)。基于PDB: 3T1E模板的结构建模显示,该表位定位于HN蛋白的神经氨酸酶(NA)球状结构域内,该区域对维持蛋白构象稳定性及二聚化至关重要。
在讨论部分,研究人员指出PPMV-1是威胁养鸽业的主要病原体,而HN蛋白作为关键抗原是理想的检测靶标。本研究采用的策略结合了原核系统的高效表达与真核系统的正确折叠,确保了表位识别的准确性。mAb 4H3对LaSota疫苗株的无反应性使其非常适合用于区分野毒感染与疫苗免疫(DIVA)策略下的PPMV-1特异性诊断。此外,鉴定出的310DRVWF314表位不仅具有高度保守性,且位于功能性结构域,为后续开发基于表位的新型疫苗提供了精确的分子靶标。尽管本研究存在尚未在动物模型中验证中和活性等局限性,但该单抗及其识别的表位仍为PND的流行病学监测、病原快速检测及新型疫苗研发提供了重要的生物材料与理论依据。
结论部分指出,研究人员成功制备了针对PPMV-1 HN蛋白的特异性mAb 4H3,并将其靶表位精确映射至310DRVWF314。该单抗对PPMV-1表现出高度特异性且与LaSota疫苗株无交叉反应,具有被开发为PPMV-1毒株检测和诊断工具的潜力。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有