植物源SARS-CoV-2 S1-RBD表达水平的优化

Q789; SARS-CoV-2受体结合域(RBD)是重组蛋白质疫苗的关键靶点.高效和高质量地表达RBD蛋白是开发有效重组蛋白疫苗的重要基础.相较于CHO细胞生产的RBD疫苗,植物表达系统具有更高安全性和更低成本的优势.目前,RBD抗原在植物中的表达水平较低,且其提取和质量优化方法尚未完全建立.本研究以SARS-CoV-2原型株RBD的R319～K537位氨基酸为模板,通过植物表达载体pCAMBIA1300在本氏烟草中进行瞬时表达.初始表达水平较低,仅为23.3μg/g鲜重,占植物总可溶蛋白质的0.23％.通过共表达高效基因沉默抑制子pGD-VSRs,RBD表达量提高了2.61倍.通过C-末端...

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Published in中国生物化学与分子生物学报 Vol. 40; no. 12; pp. 1761 - 1770
Main Authors 李晗, 纪惠莹, 张天昊, 王春玉, 何金鑫, 张莉莉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 山东第一医科大学(山东省医学科学院)临床与基础医学院 基础医学系,济南250117%中国科学院微生物研究所 植物基因组学国家重点实验室,北京100101%山西农业大学动物医学学院 动物医学系,山西 太谷030801 01.12.2024
山西农业大学动物医学学院 动物医学系,山西 太谷030801
中国科学院微生物研究所 植物基因组学国家重点实验室,北京100101%中国科学院微生物研究所 植物基因组学国家重点实验室,北京100101
Subjects
signal peptide
信号肽
SARS-CoV-2
植物表达系统
plant expression system
受体结合域
基因沉默抑制子
receptor-binding domain
gene silencing suppressors
immunogenicity
免疫原性
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ISSN1007-7626
DOI10.13865/j.cnki.cjbmb.2024.10.1225

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Summary:Q789; SARS-CoV-2受体结合域(RBD)是重组蛋白质疫苗的关键靶点.高效和高质量地表达RBD蛋白是开发有效重组蛋白疫苗的重要基础.相较于CHO细胞生产的RBD疫苗,植物表达系统具有更高安全性和更低成本的优势.目前,RBD抗原在植物中的表达水平较低,且其提取和质量优化方法尚未完全建立.本研究以SARS-CoV-2原型株RBD的R319～K537位氨基酸为模板,通过植物表达载体pCAMBIA1300在本氏烟草中进行瞬时表达.初始表达水平较低,仅为23.3μg/g鲜重,占植物总可溶蛋白质的0.23％.通过共表达高效基因沉默抑制子pGD-VSRs,RBD表达量提高了2.61倍.通过C-末端融合绿色荧光蛋白,确定了RBD在植物中定位于质外体区域.进一步引入αAmy3信号肽,使RBD的积累水平较PR1a信号肽提高2.1倍.最终,RBD在本氏烟草中的表达量提升至128.6μg/g鲜重,占植物总可溶蛋白质的1.29％.随后,采用质外提取纯化方法,获得纯度超过90％的RBD蛋白.小鼠免疫实验表明,该植物来源的RBD与CHO来源的RBD具有相当的免疫原性.本研究为植物源RBD疫苗的开发提供了重要的理论基础和技术支持.
ISSN:1007-7626
DOI:10.13865/j.cnki.cjbmb.2024.10.1225