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m6A依赖性LGI4 mRNA稳定介导的IGF2BP2通过抑制MEK1/2-ERK1/2通路缓解溃疡性结肠炎
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月18日 来源:International Immunopharmacology 4.8
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本研究针对金黄色葡萄球菌肠毒素B(SEB)检测特异性不足的难题,通过计算机辅助设计4P-F和4P-F-4P新型免疫原,成功制备出交叉反应率低至0.1%-3.6%的高特异性单克隆抗体(mAbs)。分子模拟揭示其通过氢键作用精准识别SEB特征氨基酸,为生物武器防御和食源性疾病诊疗提供了突破性解决方案。
金黄色葡萄球菌肠毒素B(SEB)作为曾被用作生物武器的超级抗原,不仅能通过气溶胶传播引发呼吸系统过度免疫反应,更是全球食源性疾病的主要致病因子。受污染乳制品、沙拉等食品引发的呕吐、腹泻等症状背后,往往潜藏着这种致命毒素的威胁。然而,由于SEB与其它葡萄球菌肠毒素(SEA、SEC等)存在40%-80%的序列同源性,传统全长免疫原制备的抗体普遍存在严重的交叉反应问题,检测特异性不足成为诊断和治疗的最大障碍。
中国农业大学的科研团队在《International Immunopharmacology》发表创新研究,采用BepiPred-2.0算法预测线性B细胞表位,通过Clustal Omega比对筛选SEB特异性区域,将表位肽段与flagellin分子佐剂共价连接,设计出4P-F和4P-F-4P新型免疫原。实验证明该策略产生的单抗交叉反应率仅为0.1%-3.6%,较传统全长免疫原制备抗体(交叉反应率高达1037%)实现数量级提升。分子动力学模拟揭示,新型抗体通过氢键网络精准识别SEB第45-63、93-110等特征肽段上的Asn58、Gln106等关键残基。
关键技术包括:计算机辅助表位预测(BepiPred-2.0)、多序列比对(Clustal Omega)、flagellin-TLR5佐剂系统、杂交瘤技术制备单抗、表面等离子共振(SPR)检测亲和力、分子对接模拟等。所有SEB标准毒素均购自Toxin Technology公司,动物实验遵循AAALAC认证标准。
【免疫原设计与制备】
通过生物信息学筛选出SEB特异性表位区域45-63aa、93-110aa、150-165aa和195-210aa,将其串联构建4P免疫原。创新性地引入flagellin分子佐剂,分别构建C端融合(4P-F)和两端融合(4P-F-4P)的两种重组蛋白,SDS-PAGE验证分子量正确。
【抗体特性分析】
ELISA检测显示4P-F-4P免疫组抗体效价达1:819200,较传统全长免疫原提高4倍。表面等离子共振测得亲和力常数KD为10-9M级别。关键发现:抗SEC1/SED的交叉反应仅2.4%-3.6%,而传统抗体对SEE的交叉反应高达1037%。
【分子机制解析】
计算机模拟揭示单抗11H8通过TyrH33、AsnH35等残基与SEB形成12个氢键,其中Gln106的侧链羰基氧与抗体互补决定区形成关键氢键网络,这是特异性识别的重要结构基础。
该研究创立了"表位聚焦-佐剂协同"的免疫原设计新范式,不仅为SEB检测提供了特异性提升10-100倍的抗体试剂,更开创了针对高度同源毒素家族制备特异性抗体的通用策略。通过计算机辅助设计耦合天然免疫激活机制,成功解决了传统免疫原表位分散导致的抗体交叉反应难题。这些发现对生物防御、食品安全监测及超级抗原相关疾病治疗具有重要应用价值,其中揭示的氢键介导的特异性识别机制为理性抗体设计提供了分子模板。
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