抗豬乙型腦炎病毒E蛋白單克隆抗體抗體結構與制備流程
瀏覽次數:95 發布日期:2025-7-7
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抗豬乙型腦炎病毒(Japanese Encephalitis Virus,JEV)E 蛋白單克隆抗體(mAb)是針對 JEV envelope(E)蛋白的特異性抗體,在豬乙型腦炎的診斷、病毒機制研究及防控中具有重要作用。以下從抗體結構、靶向 E 蛋白特征、制備流程、特異性及關鍵參數等方面詳細說明:
一、抗體結構特征
抗 JEV E 蛋白單克隆抗體多為鼠源 IgG 類抗體(常見亞型為 IgG1、IgG2a),少數為 IgM(但因穩定性較差,應用較少),其基本結構如下:
- 整體結構:由 2 條重鏈(H 鏈)和 2 條輕鏈(L 鏈)通過二硫鍵連接形成 “Y” 型結構,分子量約 150 kDa(IgG)。
- 功能區域:
- 可變區(V 區):重鏈可變區(VH)和輕鏈可變區(VL)組成抗原結合位點(CDR 區),負責特異性識別 E 蛋白的線性或構象表位(E 蛋白的中和表位多為構象表位,依賴蛋白空間結構)。
- 恒定區(C 區):重鏈恒定區(CH1-CH3)決定抗體效應功能(如 IgG2a 的 Fc 段可介導抗體依賴的細胞毒性(ADCC)或補體激活),輕鏈恒定區(CL)輔助維持結構穩定。
- 關鍵修飾:部分單抗的 Fc 段存在 N - 糖基化,影響抗體半衰期(體內應用時)和與 Fc 受體的結合能力。
二、靶向的 E 蛋白及毒株
JEV 的 E 蛋白是病毒包膜表面的主要糖蛋白,全長約 500 個氨基酸,負責病毒吸附、侵入宿主細胞及誘導中和抗體,是疫苗和診斷試劑的核心靶標。抗 E 蛋白單抗的靶向對象包括:
1. E 蛋白的核心表位
E 蛋白分為 3 個結構域(I、II、III):
- 結構域 II(DII):含融合肽和病毒受體結合位點,是中和表位的主要區域,多數具有中和活性的單抗靶向此區域。
- 結構域 III(DIII):含病毒分型相關表位,部分單抗可識別此區域并阻斷病毒與受體結合。
2. 靶向的 JEV 毒株
JEV 分為 5 個基因型(GI-GV),我國流行株以 GI(尤其是 GI-b 亞型)和 GIII 為主,E 蛋白序列保守性較高(不同基因型間同源性約 80%-90%)。單抗可識別的常見毒株包括:
- 疫苗株:如 SA14-14-2 株(減毒活疫苗,GIII 型,E 蛋白序列穩定)、Beijing-1 株。
- 流行野毒株:如 GI-b 亞型的 XZ0934 株、GIII 型的 P3 株等。
- 重組 E 蛋白:通過真核系統(如桿狀病毒 - 昆蟲細胞、CHO 細胞)表達的重組 E 蛋白(保留天然構象,含完整中和表位),是單抗制備的主要免疫原。
三、制備流程及關鍵參數
1. 制備步驟
- 免疫原制備:優先選擇重組 E 蛋白(純度≥95%,濃度 80-100μg / 劑,需驗證構象完整性),或滅活 JEV 病毒(滴度≥10⁷ PFU/mL)。
- 動物免疫:BALB/c 小鼠腹腔免疫,基礎免疫 3 次(間隔 2 周),加強免疫 1 次(融合前 3 天),血清效價需≥1:10⁴(間接 ELISA 檢測,以重組 E 蛋白為包被抗原)。
- 細胞融合:取免疫小鼠脾臟 B 細胞與 SP2/0 骨髓瘤細胞融合,融合率≥40%,雜交瘤克隆形成率≥60%。
- 篩選與克隆:
- 初篩:間接 ELISA(檢測針對重組 E 蛋白的抗體)。
- 復篩:免疫熒光(IFA,檢測感染 JEV 的 BHK-21 或 C6/36 細胞中的特異性熒光)、中和試驗(檢測對活病毒的中和活性,NT₅₀≥1:32 為陽性)。
- 克隆純化:有限稀釋法克隆 3 次以上,確保單克隆性(染色體數目穩定,約 90-105 條)。
- 抗體生產:腹水誘生(效價 1:10⁶-10⁸)或無血清懸浮培養(濃度 30-150μg/mL),經 Protein A/G 親和純化后純度≥95%。
2. 制備關鍵參數
- 雜交瘤穩定性:連續傳代 50 次后,抗體分泌能力無顯著下降(效價波動≤30%)。
- 抗體效價:ELISA 效價(腹水)≥1:10⁶,中和效價(針對強毒株)NT₅₀≥1:64。
四、特異性與交叉反應率
1. 特異性
- 抗原特異性:僅與 JEV E 蛋白結合,不識別 JEV 的其他蛋白(如 C 蛋白、prM 蛋白)。
- 病毒特異性:通過 IFA 和中和試驗驗證,僅與 JEV 反應,不與其他黃病毒(如登革病毒、西尼羅病毒)或豬源病毒(如豬瘟病毒、偽狂犬病病毒)交叉反應。
2. 交叉反應率
- 與其他黃病毒:JEV 與登革病毒(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)的 E 蛋白存在部分同源序列,需通過 ELISA 排除交叉(對 DENV/ZIKV 的交叉反應率≤3%,即 OD 值比值 < 0.03)。
- 與不同基因型 JEV:優質單抗可交叉識別 GI-GV 型毒株(因 E 蛋白保守表位),對 GI 和 GIII 型毒株的識別率≥95%,對 GV 型的交叉率≥90%。
五、其他核心參數
- 親和力:通過 SPR 或 ELISA 競爭法測定,解離常數(KD)通常為 10⁻⁹-10⁻¹¹ M(KD 值越小,親和力越高,中和活性越強)。
- 中和活性:在細胞水平可有效抑制 JEV 感染,50% 抑制濃度(IC₅₀)≤0.5μg/mL(針對 100 TCID₅₀的病毒)。
- 熱穩定性:37℃放置 5 天,效價保留率≥85%;-20℃凍存 2 年,活性無顯著下降。
- 應用適應性:適用于 ELISA、IFA、Western blot(僅識別變性 E 蛋白的單抗)、病毒中和試驗等,工作濃度范圍:ELISA 1:5000-1:20000,IFA 1:1000-1:5000。
六、應用場景
- 診斷試劑:作為捕獲抗體或檢測抗體用于 JEV 抗原檢測(如 ELISA 試劑盒)、病毒分型。
- 基礎研究:解析 E 蛋白的功能(如與受體結合機制)、病毒入侵途徑。
- 潛在治療:具有強中和活性的單抗可用于豬乙型腦炎的緊急預防或早期治療(需驗證體內安全性)。