口蹄疫疫苗抗原的穩(wěn)定策略及新佐劑的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 15:04
安全、有效和穩(wěn)定的抗原和佐劑是疫苗研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本課題面向滅活口蹄疫病毒(Foot and mouth disease virus,FMDV)抗原易發(fā)生裂解導(dǎo)致免疫活性降低的問(wèn)題,對(duì)影響滅活病毒顆粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和免疫活性的因素和規(guī)律進(jìn)行了深入分析,提出利用過(guò)渡金屬離子和離子液體(Ionicliquids,ILs)增強(qiáng)病毒衣殼蛋白五聚體界面相互作用、避免顆粒解聚提高其穩(wěn)定性的新策略;并將抗原的穩(wěn)定策略和佐劑設(shè)計(jì)相結(jié)合,設(shè)計(jì)和制備了基于離子液體的新型O/IL納米乳液,提升了 FMDV疫苗的穩(wěn)定性和免疫應(yīng)答,并將研究結(jié)果拓展應(yīng)用于流感裂解疫苗佐劑的設(shè)計(jì)。主要研究結(jié)果和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)發(fā)現(xiàn)過(guò)渡金屬離子Ni2+和Cu2+與146S(即結(jié)構(gòu)完整的FMDV)能發(fā)生特異性結(jié)合,且結(jié)合規(guī)律不同于非過(guò)渡金屬離子Ca2+。通過(guò)等溫滴定量熱、微量熱泳動(dòng)分析、以及ICP-MS分析,發(fā)現(xiàn)Ni2+、Cu2+和Ca2+三種離子均能與FMDV發(fā)生焓驅(qū)動(dòng)的自發(fā)性結(jié)合,即ΔG<0,ΔH<0、ΔS<0。其中Cu2+與146S結(jié)合親和力最大;Ni2+和Cu2+在146S上的結(jié)合數(shù)量為Ca2+的10倍以上。(2)利用過(guò)渡金屬...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:173 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?FMDV的衣殼及組成衣殼的亞基結(jié)構(gòu)??-
7?\??endocytosis?Integnn?receptor?HS?receptoi^^end〇Cyt〇SiS?/?/?/??CYT〇PLASM???c,a",nn?caveolae?mmt,ran??Ve?/?\?VP2??一—?魯?V-5L-V??、?^?unkown?pathway?^??^^(lysis?or?pemieabilualion?)^^^?Y185?'?j??P184^L?J??RNA?genome?^?GH?loop?^??圖1-2?FMDV與細(xì)胞表面受體結(jié)合的特點(diǎn)(a)?FMDV通過(guò)整合素受體和硫酸乙酰肝素??受體進(jìn)入細(xì)胞的途徑示意圖(b)?FMDV衣殼表面整合素和硫酸乙酰肝素結(jié)合位點(diǎn)分布??(c)?RGD序列與整合素受體相互作用的分子機(jī)制⑷??Figure?1-2?Characteristics?of?FMDV?binding?to?receptors?on?cell?surface?(a)?Schematic?model??of?the?FMDV?entry?pathways?through?integrin?receptor?and?heparin?sulfate?(HS)?receptor,??(b)?Location?of?binding?sites?of?integrin?and?HS?on?the?FMDV?capsids,?(c)?Molecular??mechanisms?of?RGD?motif?interacting?with?integrin?receptors??1.1.2影響口蹄疫病毒穩(wěn)定性的因素??FMDV尤其是經(jīng)過(guò)滅活的FMDV顆粒結(jié)構(gòu)
?口蹄疫疫苗抗原的穩(wěn)定策略及新佐劑的設(shè)計(jì)???圖1-3?0型FMDV衣殼在儲(chǔ)存、加熱和低pH條件下裂解成12S五聚體亞基的原子模型??示意圖???Figure?1-3?Surface?representation?of?atomic?models?of?the?FMDV?O?serotype?capsid?and?of??its?dissociation?into?12?pentameric?assemblies?upon?storage,?heating?or?lowering?of?pH??導(dǎo)致FMDV結(jié)構(gòu)不穩(wěn)的主要因素來(lái)自于其顆粒表面相鄰五聚體間的如下特??性:(1)五聚體間作用力弱:相鄰五聚體亞基之間主要通過(guò)疏水作用、靜電作??用和氫鍵等較弱的非共價(jià)鍵相互連接[3];?(2)五聚體間大量的組氨酸分布:研究??表明,各種血清型的FMDV衣殼的相鄰五聚體間的VP2和VP3亞基存在著大量??保守的組氨酸位點(diǎn),如VP3的H142和H145、VP2上的H157;同時(shí)位于五聚體??交界處的VP2亞基上還存在著a-螺旋的結(jié)構(gòu)f12](圖l-4a)。當(dāng)溶液pH小于組??氨酸的等電點(diǎn)時(shí)(約為6.8),組氨酸會(huì)因質(zhì)子化而帶正電,相鄰五聚體間的組??氨酸間的電荷排斥以及質(zhì)子化組氨酸和帶正電的a-螺旋間的電荷排斥導(dǎo)致了顆??粒的裂解[12_16]。因此,通常當(dāng)溶液pH低于7.0時(shí)就能時(shí)導(dǎo)致FMDV的完全裂??解;(3)五聚體交界處酸性氨基酸的電荷排斥:Rincon等認(rèn)為影響FMDV熱穩(wěn)??定性和耐酸穩(wěn)定性的分子機(jī)制不同,因?yàn)椋疲停模旨词乖谥行原h(huán)境中也容易發(fā)生??裂解,這是由于除了組氨酸,五聚體間還分布著大量的酸性氨基酸,如谷氨酸和?
本文編號(hào):3319836
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:173 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?FMDV的衣殼及組成衣殼的亞基結(jié)構(gòu)??-
7?\??endocytosis?Integnn?receptor?HS?receptoi^^end〇Cyt〇SiS?/?/?/??CYT〇PLASM???c,a",nn?caveolae?mmt,ran??Ve?/?\?VP2??一—?魯?V-5L-V??、?^?unkown?pathway?^??^^(lysis?or?pemieabilualion?)^^^?Y185?'?j??P184^L?J??RNA?genome?^?GH?loop?^??圖1-2?FMDV與細(xì)胞表面受體結(jié)合的特點(diǎn)(a)?FMDV通過(guò)整合素受體和硫酸乙酰肝素??受體進(jìn)入細(xì)胞的途徑示意圖(b)?FMDV衣殼表面整合素和硫酸乙酰肝素結(jié)合位點(diǎn)分布??(c)?RGD序列與整合素受體相互作用的分子機(jī)制⑷??Figure?1-2?Characteristics?of?FMDV?binding?to?receptors?on?cell?surface?(a)?Schematic?model??of?the?FMDV?entry?pathways?through?integrin?receptor?and?heparin?sulfate?(HS)?receptor,??(b)?Location?of?binding?sites?of?integrin?and?HS?on?the?FMDV?capsids,?(c)?Molecular??mechanisms?of?RGD?motif?interacting?with?integrin?receptors??1.1.2影響口蹄疫病毒穩(wěn)定性的因素??FMDV尤其是經(jīng)過(guò)滅活的FMDV顆粒結(jié)構(gòu)
?口蹄疫疫苗抗原的穩(wěn)定策略及新佐劑的設(shè)計(jì)???圖1-3?0型FMDV衣殼在儲(chǔ)存、加熱和低pH條件下裂解成12S五聚體亞基的原子模型??示意圖???Figure?1-3?Surface?representation?of?atomic?models?of?the?FMDV?O?serotype?capsid?and?of??its?dissociation?into?12?pentameric?assemblies?upon?storage,?heating?or?lowering?of?pH??導(dǎo)致FMDV結(jié)構(gòu)不穩(wěn)的主要因素來(lái)自于其顆粒表面相鄰五聚體間的如下特??性:(1)五聚體間作用力弱:相鄰五聚體亞基之間主要通過(guò)疏水作用、靜電作??用和氫鍵等較弱的非共價(jià)鍵相互連接[3];?(2)五聚體間大量的組氨酸分布:研究??表明,各種血清型的FMDV衣殼的相鄰五聚體間的VP2和VP3亞基存在著大量??保守的組氨酸位點(diǎn),如VP3的H142和H145、VP2上的H157;同時(shí)位于五聚體??交界處的VP2亞基上還存在著a-螺旋的結(jié)構(gòu)f12](圖l-4a)。當(dāng)溶液pH小于組??氨酸的等電點(diǎn)時(shí)(約為6.8),組氨酸會(huì)因質(zhì)子化而帶正電,相鄰五聚體間的組??氨酸間的電荷排斥以及質(zhì)子化組氨酸和帶正電的a-螺旋間的電荷排斥導(dǎo)致了顆??粒的裂解[12_16]。因此,通常當(dāng)溶液pH低于7.0時(shí)就能時(shí)導(dǎo)致FMDV的完全裂??解;(3)五聚體交界處酸性氨基酸的電荷排斥:Rincon等認(rèn)為影響FMDV熱穩(wěn)??定性和耐酸穩(wěn)定性的分子機(jī)制不同,因?yàn)椋疲停模旨词乖谥行原h(huán)境中也容易發(fā)生??裂解,這是由于除了組氨酸,五聚體間還分布著大量的酸性氨基酸,如谷氨酸和?
本文編號(hào):3319836
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