一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒及其制备方法和应用，涉及生物医药技术领域。本发明专利技术所述VP1嵌合纳米颗粒，为将O型/A型口蹄疫病毒结构蛋白VP1和天然蛋白质纳米骨架蛋白共价连接得到。本发明专利技术在制备所述VP1嵌合纳米颗粒时，通过蛋白骨架共价连接口蹄疫VP1结构蛋白，将其展示在纳米笼外部，并且采用小泛素样修饰蛋白原核表达系统，既促进了目的蛋白的正确折叠，提高可溶性表达，又兼顾了原核表达系统表达效率高，成本低等优点。本发明专利技术的O型/A型口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒可在制备用于预防O型/A型口蹄疫病毒引起疾病的疫苗中应用，也可在制备用于检测O型/A型口蹄疫病毒的检测试剂中应用。检测试剂中应用。检测试剂中应用。

【技术实现步骤摘要】
一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]口蹄疫(Foot andmouth disease，FMD)是由口蹄疫病毒引起的一种急性、热性、高度接触性传染病，主要感染猪、牛、羊等偶蹄动物。由于其传染性强，在几乎全球各地都有发生，严重影响了畜牧业的健康持续发展，也使得易感动物及其相关产品的供给和贸易受到限制，从而产生重大的经济影响。在国家动物疫病防治长期发展规划中确定为首位限期免疫净化防控的疫病。目前国内外主要使用灭活疫苗进行免疫防控，但在疫苗生产过程中可能造成散毒的生物安全问题，不能满足动物疫病防控中的净化需求。因此，研发安全高效的新型疫苗具有重要的现实意义。
[0003]近年来，随着纳米科学的发展，病毒样颗粒、纳米颗粒等平台应运而生。随着计算机技术的发展，通过利用生物信息技术，越来越多的自组装对称性纳米蛋白骨架(纳米笼)被设计出来。利用天然蛋白质开发出的纳米笼结构具有更高的稳定性，在生物医学如疫苗、药物递送等方面应用广泛，发展前景广阔。
[0004]作为口蹄疫病毒的主要抗原蛋白，VP1结构蛋白具有较好的免疫原性，有研究表明，通过其VP1结构蛋白研制出的抗猪O型/A型口蹄疫基因工程疫苗可产生良好的保护。虽然传统原核表达效率较高，成本较低，但由于缺乏正确的修饰折叠，常常以非可溶性的包涵体形式存在。口蹄疫病毒VP1蛋白便是典型的非可溶性蛋白。如何利用口蹄疫病毒VP1蛋白制备对应的纳米颗粒，并提高可溶性表达，是建立纳米颗粒疫苗和/或检测试剂所必须攻克的难题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒及其制备方法和应用，可促进嵌合纳米颗粒的正确折叠，提高可溶性表达，同时兼顾原核表达系统表达效率高，成本低等优点。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒，所述VP1嵌合纳米颗粒包括共价连接的O型/A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白。
[0008]优选的，在所述共价连接前还包括分别对O型/A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白进行密码子优化，优化后再进行所述共价连接。
[0009]优选的，经所述共价连接后，得到的O型口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒的编码基因序列如SEQ ID NO.1所示；得到的A型口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒的编码基因序列如SEQ ID NO.2所示。
[0010]本专利技术还提供了上述VP1嵌合纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：(1)分别对O
型/A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白进行密码子优化，分别对优化后的O型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白、优化后的A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白进行共价连接，然后分别插入到载体pSMA中，得重组O型pSMA
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VP1质粒和重组A型pSMA
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VP1质粒；
[0011](2)将步骤(1)所述重组O型pSMA
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VP1质粒和重组A型pSMA
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VP1质粒共转至大肠杆菌感受态中，得重组菌；
[0012](3)对步骤(2)所述重组菌进行原核表达，纯化后体外组装，得O型/A型口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒。
[0013]优选的，步骤(1)中分别将SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列插入到载体pSMA的BsmB I和BamH I酶切位点之间。
[0014]优选的，步骤(2)所述共转时，将每100μL的大肠杆菌感受态与100ng的重组O型pSMA
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VP1质粒和100ng的重组A型pSMA
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VP1质粒混合。
[0015]优选的，步骤(3)所述纯化包括在所述原核表达后，对收集得到的菌体沉淀进行裂解，将裂解产生的上清液进行镍柱亲和层析纯化。
[0016]优选的，步骤(3)所述体外组装包括将纯化后的重组蛋白置于透析袋中，在500mL组装缓冲液中进行组装，所述500mL组装缓冲液包括500mM NaCl和50mM Tris
‑
HCl，pH 8.0。
[0017]本专利技术还提供了上述VP1嵌合纳米颗粒在制备预防O型/A型口蹄疫病毒引起疾病的疫苗中的应用。
[0018]本专利技术还提供了上述VP1嵌合纳米颗粒在制备检测O型/A型口蹄疫病毒的检测试剂中的应用。
[0019]有益效果：本专利技术提供了一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒，将O型/A型口蹄疫病毒结构蛋白VP1和天然蛋白质纳米骨架蛋白共价连接。本专利技术利用蛋白骨架的自组装特性以及N端的可修饰性，将口蹄疫VP1结构蛋白展示在蛋白骨架的外表面，以期获得具有较高免疫效力及较高稳定性的口蹄疫纳米颗粒抗原。本专利技术在制备所述VP1嵌合纳米颗粒时，通过蛋白骨架共价连接口蹄疫VP1结构蛋白，将其展示在纳米笼外部，并且采用小泛素样修饰蛋白原核表达系统，既促进了目的蛋白的正确折叠，提高可溶性表达，又兼顾了原核表达系统表达效率高，成本低等优点。本专利技术的O型/A型口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒可在制备用于预防O型/A型口蹄疫病毒引起疾病的疫苗中应用，也可在制备用于检测O型/A型口蹄疫病毒的检测试剂中应用。
附图说明
[0020]图1VP1融合重组蛋白SDS
‑
PAGE分析。图中M：蛋白质分子质量标准；1：纯化的O型VP1融合重组蛋白；2：纯化的A型VP1融合重组蛋白；
[0021]图2VP1融合重组蛋白Western
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blot检测。图中M：蛋白质分子质量标准；1：纯化的O型VP1融合重组蛋白；2：纯化的A型VP1融合重组蛋白；
[0022]图3VP1融合重组蛋白自组装纳米颗粒透射电镜观察图。
[0023]图4VP1融合重组蛋白自组装纳米颗粒粒径测定。
[0024]图5豚鼠特异抗体水平检测结果。
[0025]图6豚鼠中和抗体水平检测结果。
[0026]图7猪特异抗体水平检测结果。
[0027]图8猪中和抗体水平检测结果。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒，所述VP1嵌合纳米颗粒包括共价连接的O型/A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白。
[0029]本专利技术基于已公布的O型/A型口蹄疫病毒的序列(GenBank登陆号：JN998085.1；KC924746.1)，根据大肠杆菌密码子偏嗜性，在进行所述共价连接前，优选对O型/A型口蹄疫病毒VP1基因进行优化，同时对自组装蛋白骨架基因序列进行优化，而后利用Linker将两个基因共价连接。在本专利技术中，经所述共价连接后，得到的O型口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒的编码基因序列优选如SEQ ID NO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒，其特征在于，所述VP1嵌合纳米颗粒包括共价连接的O型/A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白。2.根据权利要求1所述VP1嵌合纳米颗粒，其特征在于，在所述共价连接前还包括分别对O型/A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白进行密码子优化，优化后再进行所述共价连接。3.根据权利要求2所述VP1嵌合纳米颗粒，其特征在于，经所述共价连接后，得到的O型口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒的编码基因序列如SEQ ID NO.1所示；得到的A型口蹄疫病毒VP1嵌合纳米颗粒的编码基因序列如SEQ ID NO.2所示。4.权利要求1～3任一项所述VP1嵌合纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：(1)分别对O型/A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白进行密码子优化，分别对优化后的O型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白、优化后的A型口蹄疫病毒的VP1蛋白和天然蛋白质骨架蛋白进行共价连接，然后分别插入到载体pSMA中，得重组O型pSMA
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VP1质粒和重组A型pSMA
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VP1质粒；(2)将步骤(1)所述重组O型pSMA
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VP1质粒和重组A型pSMA
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VP1质粒共转至大肠杆菌感受态中，得重组菌...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭慧琛，孙世琪，白满元，裴辰辰，董虎，张韵，吴金恩，尹双辉，丁耀忠，何继军，靳野，刘在新，
申请(专利权)人：中国农业科学院兰州兽医研究所，
类型：发明
国别省市：