O型口蹄疫病毒衣壳蛋白VP1的可溶表达及抗原活性鉴定

作者：王闰年; 张纯; 吴佳奇; 张耀; 张宇翔; 张路瑶; 余蓉; 刘永东

来源：过程工程学报, 2022, 1-8.

• O型口蹄疫病毒
• 结构蛋白VP1
• 小分子泛素相关修饰物(SUMO)
• RNA作用结构域(RID)
• 可溶表达
• 免疫反应

口蹄疫(Foot-and-mouth disease, FMD)是由口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus, FMDV)引起的急性、高度传染性疾病，一旦大规模爆发会给畜牧业造成巨大的经济损失。接种灭活病毒疫苗是目前防控口蹄疫的最有效手段，但传统灭活疫苗存在病毒逃逸、生产成本高等诸多局限。重组亚单位蛋白疫苗免疫原性好且安全性高，是发展新型口蹄疫疫苗的重要方向。口蹄疫病毒结构蛋白VP1因含主要抗原表位，而成为口蹄疫亚单位疫苗及诊断试剂的开发热点。与真核系统相比，原核表达系统生产周期短、易于放大生产、成本低廉，更适于动物疫苗的开发，但VP1采用原核系统表达会形成无活性的不溶包涵体。本工作中首次同时融合小分子泛素相关修饰物(Small ubiquitin-related modifier, SUMO)和RNA作用结构域(RNA-interacting domain,RID)两种助溶标签来实现FMDV VP1 (O型/MYA/98)在原核系统中的高效可溶表达。首先采用PCR重叠技术，以p ET-28a(+)为载体构建了RID-SUMO-VP1重组质粒，将重组质粒转化至E. coli BL21(DE3)，在18oC下通过1 mmol/L IPTG诱导4 h后，融合蛋白RID-SUMO-VP1高效表达，可溶表达比例达79%，而融合SUMO或RID单一标签的VP1仍主要表达为不溶的包涵体。然后采用硫酸铵两步沉淀法对工程菌的破碎上清进行纯化，得到纯度为93%的RID-SUMO-VP1,ELISA实验表明其能够与O型FMDV阳性小鼠血清反应。研究结果表明，采用RID及SUMO双标签融合策略能极大提高VP1在原核系统中的可溶表达效率，且表达的VP1具备良好的抗原性，这为开发新型FMDV免疫诊断试剂和安全高效的亚单位疫苗奠定了良好基础。

• 单位
  生化工程国家重点实验室; 中国科学院过程工程研究所; 四川大学