牛冠状病毒核衣壳蛋白首个线性B细胞表位380 YQQQDG385 的鉴定及其跨种保守性分析

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Virology 2.8

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  本研究针对牛冠状病毒(BCoV)核衣壳蛋白(N)的免疫诊断和疫苗开发需求,通过原核表达系统制备可溶性重组N蛋白,免疫BALB/c小鼠获得两株特异性单抗(2F9、7H6),首次鉴定出高度保守的线性B细胞表位380 YQQQDG385 。该表位在β冠状病毒属中仅与人冠状病毒OC43及犬冠状病毒CRCoV/BJ-221完全同源,为病毒跨种传播机制研究及精准诊断技术开发提供关键靶点。

  

牛冠状病毒(BCoV)是引发犊牛腹泻和成年牛冬季痢疾的重要病原体,其核衣壳蛋白(N蛋白)作为病毒含量最高的结构蛋白,具有高度保守性,能激发宿主强烈的体液与细胞免疫应答,是早期诊断和疫苗设计的理想靶标。然而,长期以来BCoV N蛋白的抗原表位研究存在空白,制约了高灵敏度诊断方法的开发。更引人深思的是,流行病学证据显示BCoV可能通过跨种传播演化为人冠状病毒OC43,但这一过程的分子机制尚未阐明。

为解决上述问题,来自黑龙江某高校的研究团队在《Virology》发表论文,首次鉴定了BCoV N蛋白的线性B细胞表位,并揭示其跨种保守性特征。研究采用pET-32a/BL21原核表达系统制备可溶性N蛋白,免疫BALB/c小鼠后通过杂交瘤技术获得两株特异性单抗(2F9、7H6),结合重叠肽扫描技术定位表位序列,并通过同源比对分析其物种特异性。

主要技术方法

  1. 原核表达系统:利用pET-32a载体在BL21菌株中表达可溶性BCoV N蛋白;
  2. 单抗制备:通过杂交瘤技术从免疫小鼠脾细胞中筛选N蛋白特异性单抗;
  3. 表位定位:采用重叠肽扫描确定最小表位序列;
  4. 生物信息学分析:比对9株BCoV及β冠状病毒属其他成员的同源序列。

研究结果

Production of BCoV N-protein-specific mAbs
重组N蛋白经非变性纯化后呈现66 kDa单一条带(图1A),免疫小鼠血清抗体效价达1:8000。获得的2F9和7H6单抗能特异性识别天然N蛋白,为后续表位鉴定奠定基础。

Identification of a novel linear B-cell epitope
通过12-mer重叠肽库筛选,确定两株单抗共同识别的核心表位为380
YQQQDG385
。该序列在9株BCoV中完全保守,但在其他β冠状病毒(如SARS-CoV、MERS-CoV)中同源性低于30%,唯独与人冠状病毒OC43及犬冠状病毒CRCoV/BJ-221呈现100%一致性。

Discussion
表位380
YQQQDG385
的种间特异性分布为BCoV跨种传播提供了分子证据:其与人冠状病毒OC43的完全保守性支持"19世纪末牛传人"的进化假说,而与犬冠状病毒CRCoV的匹配则暗示牛-犬传播链的存在。这一发现不仅为冠状病毒诊断提供了高特异性靶标(可区分BCoV与其他动物冠状病毒),更揭示了N蛋白在病毒宿主适应性演化中的关键作用。

结论与意义
该研究填补了BCoV N蛋白表位研究的空白,首次报道的线性B细胞表位380
YQQQDG385
具有三重价值:

  1. 诊断应用:基于该表位的检测方法可避免与其他动物冠状病毒的交叉反应;
  2. 进化研究:为β冠状病毒跨种传播的分子机制提供直接证据;
  3. 疫苗设计:保守表位可作为通用疫苗的候选组分。
    作者Yulong Zhou和Jiawen Zhang等强调,这一发现将推动针对人畜共患冠状病毒的"One Health"防控策略发展。
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