科研動(dòng)態(tài)

近日，由中科院及中國(guó)農(nóng)科院等單位合作的研究團(tuán)隊(duì)在《Cell Discovery》雜志上發(fā)表了一篇題為“p72 antigenic mapping reveals a potential supersite of vulnerability for African swine fever virus” 的研究性論文。該研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非洲豬瘟病毒的超脆弱位點(diǎn)，為非瘟疫苗開發(fā)開辟了新的框架。

非洲豬瘟（African swine fever，ASF），1921年在肯尼亞首次發(fā)現(xiàn)，是由非洲豬瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）引起的一種急性出血性病毒性疾病，死亡率高達(dá)近100%。在過(guò)去幾十年中，ASFV已擴(kuò)散到許多國(guó)家和地區(qū)，給養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。ASF被世界衛(wèi)生組織指定為一種重新出現(xiàn)的病毒性疾病，目前尚無(wú)可用的疫苗或治療方法。

p72是非洲豬瘟病毒外部二十面體蛋白衣殼中的主要結(jié)構(gòu)蛋白之一，占病毒總質(zhì)量的33%以上，是非瘟病毒主要的保護(hù)性抗原之一。它們與其他蛋白一起，形成了病毒的保護(hù)性外殼。

目前還沒(méi)有關(guān)于p72表位的結(jié)構(gòu)信息。為鑒定p72的抗原表位，分析抗體特性，探討其中和機(jī)制，本研究采用流式細(xì)胞術(shù)對(duì)5頭ASFV感染豬外周血單個(gè)核細(xì)胞中的漿母細(xì)胞進(jìn)行分選。酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)試驗(yàn)表明，近一半的這些細(xì)胞分泌的抗體結(jié)合p72。

成功地從單細(xì)胞cDNA中擴(kuò)增了59個(gè)IgG序列，然后通過(guò)轉(zhuǎn)染293 T人胚腎細(xì)胞產(chǎn)生重組mAb。對(duì)59個(gè)豬IgG抗體和人源IgG抗體的互補(bǔ)決定區(qū)（CDR）長(zhǎng)度進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)豬源HCDR3（約15.4個(gè)殘基）比人源HCDR3（約16.2個(gè)殘基）短約10%。豬的HCDR2（~9.7個(gè)殘基）和LCDR1（~9.8個(gè)殘基）分別比人的HCDR2（~7.8個(gè)殘基）和LCDR1（~7.4個(gè)殘基）長(zhǎng)~25%和32%，而HCD1、LCDR2和LCDR3的長(zhǎng)度相似。選擇9個(gè)豬抗體用于結(jié)構(gòu)和功能研究。9個(gè)Fab的可變區(qū)的氨基酸序列比對(duì)分別揭示了輕鏈和重鏈的兩組和三組。值得注意的是，在輕鏈中，在兩組之間清楚地觀察到相對(duì)較低的相似性（約40%）。根據(jù)各組輕鏈和重鏈的組合，我們將這9種抗體分為四類：I）B1、H5、D 7和E5；II）F11和F5；III）C9和H3；IV）G6（圖1）。

Fab片段B1、F11、C9和G6的結(jié)構(gòu)和功能表征

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)病毒中和的超級(jí)位點(diǎn)。對(duì)p72所有可用氨基酸序列的保守性分析表明，p72上的表位對(duì)于這四種抗體的結(jié)合位點(diǎn)是保守的?？贵w的不同結(jié)合模式揭示了 p72 介導(dǎo)的 ASFV 中和的多種假定機(jī)制。由于p72以五對(duì)稱、三對(duì)稱和拉鏈三種形式組裝，因此p72殼粒采用不同的排列方式以允許三種不同的組裝模式：“頭對(duì)背”、“頭對(duì)頭”和“背對(duì)背” 。

研究者們將 p72-抗體復(fù)合物的結(jié)構(gòu)疊加在三種形式上。他們發(fā)現(xiàn) 三對(duì)稱和拉鏈中相鄰 p72 上的抗體（B1、F11、C9 和 H3）之間存在大量沖突，并且 五對(duì)稱 和 拉鏈 中也存在一些沖突。這四種抗體有可能由于空間沖突產(chǎn)生的機(jī)械力而導(dǎo)致衣殼解離。G6介導(dǎo)的沖突相對(duì)較少，在所有三種形式中僅位于p72三聚體內(nèi)部，這與相對(duì)較弱的中和活性一致?；蛘撸@些抗體的結(jié)合可能會(huì)干擾假定的細(xì)胞受體與病毒衣殼的附著。

基于這些觀察結(jié)果，他們推測(cè) p72 定向抗體對(duì)非瘟病毒的中和可能涉及推定受體結(jié)合位點(diǎn)的空間閉塞或 AFSV 衣殼完整性的破壞?？傊?，他們對(duì)針對(duì) AFSV 關(guān)鍵 p72 抗原的抗體的研究揭示了可能參與病毒中和的抗原超級(jí)位點(diǎn)，從而為開發(fā)疫苗以預(yù)防非瘟傳播提供了框架。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41421-024-00692-x