抗猪流行性腹泻病毒S1蛋白的高亲和力单克隆抗体

High-affinity monoclonal antibodies against the porcine epidemic diarrhea virus S1 protein.

作者信息Qiaoli Lang, Nan Huang, Jincao Guo, Liangpeng Ge, Xi Yang
PMID38831363
发布时间2024-06-03
DOI10.1186/s12917-024-04091-y

实验完整度

包含重组蛋白表达纯化、小鼠免疫、杂交瘤筛选、抗体亚型鉴定、表位分析、IFA和FCA检测,以及重组抗体表达纯化等多层级实验验证。

主要模型

BALB/c小鼠 HEK293F细胞 Vero E6细胞 PEDV-SP-C株

重点核对

小鼠免疫剂量:200 μg/只,皮下注射加完全佐剂,腹腔注射加不完全佐剂,间隔2周 杂交瘤融合比例:脾细胞与SP2/0细胞5:1 抗体EC50测定:间接ELISA,浓度范围84.77-0.89 pM IFA和FCA检测条件:Vero E6细胞感染PEDV,MOI=0.1,感染后48小时收集细胞 表位分析:将S1蛋白分为S1-1至S1-5五个片段,各片段间有25个氨基酸重叠

摘要

猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染给全球养猪业造成巨大的经济损失。该病原体可感染所有猪,对哺乳仔猪尤其具有高致死风险。刺突蛋白的S1亚基是诱导中和抗体的关键靶蛋白,这些抗体可以阻断病毒与宿主的相互作用并中和病毒感染性。本研究成功利用HEK293F真核表达系统表达并生产重组S1蛋白。通过定量分析,开发了五种特异性靶向PEDV重组S1蛋白的单克隆抗体(mAbs),并使用酶联免疫吸附试验(ELISA)、间接免疫荧光试验(IFA)和流式细胞术(FCA)进行评估。结果表明,所有五种单克隆抗体均属于IgG1同型,其半数有效浓度(EC50)值分别为84.77、7.42、0.89、14.64和7.86 pM。这五种单克隆抗体均可用于ELISA、FCA和IFA检测PEDV感染。单克隆抗体5-F9在ELISA中具有最高灵敏度,可检测低至0.3125 ng/mL的重组PEDV-S1蛋白,而在FCA中仅需0.096 ng/mL的单克隆抗体5-F9即可检测PEDV。抗原表位分析结果表明,单克隆抗体8-G2是唯一能够识别线性表位的抗体。总之,本研究获得了高免疫原性的S1蛋白和五种特异性靶向S1蛋白的高亲和力单克隆抗体。这些发现对PEDV感染的早期检测具有重要意义,并为进一步研究病毒与宿主的相互作用奠定了坚实基础。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何获得针对PEDV S1蛋白的高亲和力单克隆抗体,并评估其用于PEDV感染检测的潜力?
核心机制
S1蛋白亚基是诱导中和抗体的关键靶点,高亲和力抗体通过有效结合病毒表面抗原增强检测灵敏度。
主要证据
通过ELISA、IFA和FCA实验证实五种单克隆抗体均能特异性结合PEDV,其中5-F9灵敏度最高,可检测低至0.3125 ng/mL重组蛋白和0.096 ng/mL抗体浓度。
研究意义
为PEDV感染的早期检测提供高灵敏度工具,并为进一步研究病毒与宿主相互作用奠定基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

重组PEDV-S1蛋白表达与纯化

获得具有天然构象和高免疫原性的S1蛋白,用于免疫小鼠。

将编码PEDV S1亚基(234-736氨基酸)的基因克隆至pcDNA3.4载体,转染HEK293F细胞表达,采用Ni2+柱亲和层析纯化,SDS-PAGE和Western blot验证。

2

小鼠免疫与杂交瘤制备

产生针对S1蛋白的特异性抗体。

用重组S1蛋白免疫BALB/c小鼠,三次免疫后取脾细胞与SP2/0细胞融合,筛选阳性杂交瘤克隆。

3

单克隆抗体特性鉴定

确定抗体的亚型、亲和力及识别表位类型。

通过PCR测序确定抗体亚型;通过间接ELISA测定EC50;通过截短S1蛋白表达和ELISA分析表位。

4

抗体在PEDV检测中的应用

评估单克隆抗体在IFA和FCA中检测PEDV感染的能力。

PEDV感染Vero E6细胞,分别用五种单克隆抗体进行IFA和FCA分析,比较结合活性。

5

重组抗体5-F9的表达与灵敏度测试

验证5-F9作为检测试剂的敏感性和稳定性。

将5-F9重链和轻链基因克隆至pcDNA3.4,共转染HEK293F表达,蛋白A纯化;通过ELISA和FCA测定最低检测浓度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
pcDNA3.4Invitrogen, USA--
HEK293F细胞Thermo Fisher Scientific, USA--
镍离子亲和层析柱Cytiva, USA--
弗氏完全佐剂Sigma-Aldrich, USA--
弗氏不完全佐剂Sigma-Aldrich, USA--
杜氏改良Eagle培养基Procell Life Science & Technology Co., Ltd., China--
胎牛血清Biological Industries, Israel--
青霉素-链霉素溶液----
ELISA试剂盒Thermo Scientific, USA--
抗小鼠IgG(Fab)-过氧化物酶标记山羊抗体Sigma-Aldrich, USA--
抗His标签一抗Abcam, UK--
TMBSolarbio--
酶标仪(Epoch)BioTek Instruments, Inc.--
山羊抗小鼠IgG二抗(FITC标记)Abcam, UK--
荧光显微镜(DMi8)Leica Microsystems--
FITC标记的山羊抗小鼠IgG二抗Abcam, UK--
BD FCAVerse™流式细胞仪BD--
蛋白A亲和层析Cytiva, USA--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
重组蛋白表达与纯化
表达细胞系、载体、标签、纯化方法
阅读提示:Methods: Recombinant PEDV-S1 protein expression and purification
小鼠免疫
小鼠品系、周龄、性别、免疫剂量、佐剂、免疫途径、免疫间隔
阅读提示:Methods: Immunization of mice
杂交瘤筛选
融合比例、融合方法、筛选培养基、阳性判定标准
阅读提示:Methods: Selection of high-affinity mAbs
抗体鉴定
EC50测定方法、浓度范围、表位分析截短方法
阅读提示:Methods: Identification of mAb subtypes; Epitope mapping
抗体应用检测
细胞系、感染MOI、感染时间、固定条件、染色条件
阅读提示:Methods: Indirect immunofluorescence assay; Analysis of flow cytometry