分子伴侣辅助的口蹄疫病毒样颗粒和纳米颗粒的自组装

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Chaperna-assisted self-assembly of foot and mouth disease virus-like particles and nanoparticles

　　

摘要

口蹄疫病毒（FMDV）是一种高度传染性的病原体，影响全球范围内的偶蹄类牲畜，因此需要开发安全有效的疫苗。虽然传统的灭活疫苗需要生物安全三级（BSL-3）设施，但细菌生产的重组亚单位疫苗将提供一种更安全且具有成本效益的替代方案。然而，在大肠杆菌中以具有免疫学相关构象表达和组装 FMDV 的可溶性结构蛋白一直是一个重大挑战。在本研究中，我们使用一种新型的 RNA 辅助分子伴侣（chaperna）系统，成功在大肠杆菌中表达了 FMDV 病毒样颗粒（VLPs）和五聚体 VP1 构建体。虽然直接表达 VP0、VP1、VP3 和不稳定毒素 B 亚基（LTB）-FMDV VP1 会导致不溶性聚集体，但与 tRNA 相互作用域（tRID）融合显著提高了溶解度和表达产量。通过尺寸排阻色谱（SEC）和透射电子显微镜（TEM）进行的结构表征证实了其组装成 VLPs 和五聚体亚病毒纳米颗粒（NPs）。在使用免疫小鼠血清进行的竞争性 ELISA 中，VLP 组和 FMDV VP1 五聚体组的抑制率均高于检测截止值，支持了抗原性的保留。这些发现表明，chaperna 使得大肠杆菌中结构完整的 FMDV 抗原作为亚单位疫苗候选物能够高效折叠和组装。该方法为疫苗开发提供了一个生物安全且可扩展的平台，特别是对于 Asia1 等血清型，并突显了 chaperna 策略在微生物生产重组 FMDV 疫苗方面的潜力。

图文摘要

要点

• RNA 相互作用域融合实现了 VP0/VP1/VP3 在大肠杆菌中的可溶性表达

• 单个 VP 衣壳蛋白自组装成 VLPs 和 FMDV VP1 五聚体

• 该平台实现了 FMDV 亚单位抗原的低成本细菌生产