Оптимизация условий получения и исследование антигенных свойств рекомбинантного белка нуклеокапсида SARS-CoV-2 различных генетических линий

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. В условиях постоянного появления новых штаммов SARS-CoV-2 и необходимости определения иммуногенности новых вариантов противовирусных вакцин требуется создание диагностических тест-систем на основе консервативных вирусных белков. Белок нуклеокапсида (N) SARS-CoV-2В может рассматриваться как кандидатный антиген, в то же время релевантность существующих тест-систем на его основе для определения титра антител, выработанных в ответ на инфекцию вирусами других генетических линий, неизвестна.

Цель работы — оптимизация условий получения рекомбинантных N-белков различных линий SARS-CoV-2 и анализ возможности создания на их основе иммуноферментных тест-систем.

Материалы и методы. Бактериальные штаммы-продуценты N-белков получали путем амплификации соответствующих генов и их лигирования в экспрессионный вектор pETDuet-1. Проводили индукцию экспрессии при 20 или 37 °C в течение 1, 2, 4 или 20 ч, используя концентрации индуктора изопропилтиогалактозида 0,1 или 0,5 мМ в присутствии или без добавления 3 % этанола. Белки очищали из биомассы методом металл-аффинной хроматографии и использовали в качестве антигенов для выявления противовирусных антител иммуноферментным методом.

Результаты. Установлено, что достаточная для экспрессии рекомбинантных белков концентрация индуктора составляет 0,1 мМ, время индукции — 1 ч, а необходимая температура 37 °C. Влияния присутствия этанола как стимулирующего экспрессию реагента выявлено не было. При определении титров противовирусных антител с помощью полученных белков была установлена кросс-реактивность сывороток переболевших COVID-19 людей по отношению к антигенам различных линий SARS-CoV-2.

Заключение. Возможность эффективной индукции синтеза белков при минимальной концентрации индуктора и времени культивирования свидетельствует об экономичности их получения, а распознавание этих белков противовирусными антителами — об их нативной структуре. Перекрестная реактивность сывороток крови реконвалесцентов указывает на медленный характер эволюции антигенных свойств N-белка SARS-CoV-2. Таким образом, полученные белки могут быть использованы для создания на их основе диагностических тест-систем.

Об авторах

Александра Яковлевна Рак

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: rak.ay@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0001-5552-9874

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунологии и профилактики вирусных инфекций отдела вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург

Светлана Александровна Донина

Институт экспериментальной медицины

Email: sveta.donina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6502-8341
Scopus Author ID: 6602276916

канд. мед. наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунологии и профилактики вирусных инфекций отдела вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург

Ирина Николаевна Исакова-Сивак

Институт экспериментальной медицины

Email: isakova.sivak@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0002-2801-1508
SPIN-код: 3469-3600
Scopus Author ID: 23973026600

д-р биол. наук, заведующая лабораторией иммунологии и профилактики вирусных инфекций отдела вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург

Лариса Георгиевна Руденко

Институт экспериментальной медицины

Email: vaccine@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0107-9959
SPIN-код: 4181-1372
Scopus Author ID: 7005033248

д-р мед. наук, профессор, заведующая отделом вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Wang C., Horby P.W., Hayden F.G., Gao G.F. A novel coronavirus outbreak of global health concern // Lancet. 2020. Vol. 395, No. 10223. P. 470–473. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30185-9
  2. Worldometer of COVID-19 Coronavirus Pandemic [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.worldometers.info/coronavirus. Дата обращения: 10.05.2022.
  3. Amanat F., Stadlbauer D., Strohmeier S. et al. A serological assay to detect SARS-CoV-2 seroconversion in humans // Nat. Med. 2020. Vol. 26, No. 7. P. 1033–1036. doi: 10.1038/s41591-020-0913-5
  4. Zhou P., Yang X.L., Wang X.G. et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin // Nature. 2020. Vol. 579, No. 7798. P. 270–273. doi: 10.1038/s41586-020-2012-7
  5. Bessa L.M., Guseva S., Camacho-Zarco A.R. et al. The intrinsically disordered SARS-CoV-2 nucleoprotein in dynamic complex with its viral partner nsp3a // Sci. Adv. 2022. Vol. 8, No. 3. P. eabm4034. doi: 10.1126/sciadv.abm4034
  6. Gonzalez Lopez Ledesma M.M., Sanchez L., Ojeda D.S. et al. Longitudinal study after Sputnik V vaccination shows durable SARS-CoV-2 neutralizing antibodies and reduced viral variant escape to neutralization over time // mBio. 2022. Vol. 13, No. 1. P. e0344221. doi: 10.1128/mbio.03442-21
  7. Korobova Z.R., Zueva E.V., Arsentieva N.A. et al. Changes in Anti-SARS-CoV-2 IgG subclasses over time and in association with disease severity // Viruses. 2022. Vol. 14, No. 5. P. 941. doi: 10.3390/v14050941
  8. Meschi S., Colavita F., Bordi L. et al. Performance evaluation of Abbott ARCHITECT SARS-CoV-2 IgG immunoassay in comparison with indirect immunofluorescence and virus microneutralization test // J. Clin. Virol. 2020. Vol. 129. P. 104539. doi: 10.1016/j.jcv.2020.104539
  9. Bořecká K., Jamriková V., Sojka P. et al. Measurement of anti-SARS-CoV-2 antibodies nucleocapsid versus spike, ECLIA versus ELISA // Klin. Biochem. Metab. 2021. Vol. 29, No. 1. P. 19–24.
  10. Zhao J., Yuan Q., Wang H. et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019 // Clin. Infect. Dis. 2020. Vol. 17, No. 16. P. 2027–2034. doi: 10.1093/cid/ciaa344
  11. Meyer B., Drosten C., Müller M.A. Serological assays for emerging coronaviruses: challenges and pitfalls // Virus Res. 2014. Vol. 194. P. 175–183. doi: 10.1016/j.virusres.2014.03.018
  12. Magazine N., Zhang T., Wu Y. et al. Mutations and evolution of the SARS-CoV-2 spike protein // Viruses. 2022. Vol. 14, No. 3. P. 640. doi: 10.3390/v14030640
  13. Chhetri G., Kalita P., Tripathi T. An efficient protocol to enhance recombinant protein expression using ethanol in Escherichia coli // MethodsX. 2015. Vol. 2. P. 385–391. doi: 10.1016/j.mex.2015.09.005

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок. Электрофоретический анализ влияния: a — концентрации индуктора и времени индукции на интенсивность экспрессии N-белка SARS-CoV-2 линии Wuhan, дорожка 1 — 0,1 мМ ИПТГ; дорожка 2 — 0,5 мМ ИПТГ; b — добавления этанола на индукцию экспрессии N-белков; c — очищенных N-белков; d — вестерн-блот анализ очищенных N-белков; e — титры противовирусных антител класса IgG, определенные с использованием тест-системы, созданной на основе рекомбинантных N-белков. Приведены средние значения ± стандартные ошибки среднего. ИПТГ — изопропилтиогалактозид; с — контрольные образцы без индукции. * p < 0,001

Скачать (480KB)

© Эко-Вектор, 2022



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».