植物源SARS-CoV-2 S1-RBD表达水平的优化 - 李晗; 纪惠莹; 张天昊; 王春玉; 何金鑫; 张莉莉 (中国生物化学与分子生物学报, 2024)
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.