microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2025-1-141-148microbe-2126Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESПолучение рекомбинантного нуклеопротеина вируса Пуумала для проведения серологической диагностики геморрагической лихорадки с почечным синдромомObtaining a Recombinant Nucleoprotein of the Puumala Virus for Serological Diagnostics of Hemorrhagic Fever with Renal Syndromehttps://orcid.org/0000-0002-3998-3345ТишинА. Е.TishinA. E.

630559, Новосибирская обл., р.п. Кольцово

Kol’tsovo, Novosibirsk Region, 630559

tishin_ae@vector.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6593-6614ПьянковС. А.P’yankovS. A.

630559, Новосибирская обл., р.п. Кольцово

Kol’tsovo, Novosibirsk Region, 630559

https://orcid.org/0000-0002-7983-5312ПрудниковаЕ. Ю.PrudnikovaE. Yu.

630559, Новосибирская обл., р.п. Кольцово

Kol’tsovo, Novosibirsk Region, 630559

https://orcid.org/0000-0002-6927-7580ИматдиновИ. Р.ImatdinovI. R.

630559, Новосибирская обл., р.п. Кольцово

Kol’tsovo, Novosibirsk Region, 630559

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор»РоссияState Scientific Center of Virology and Biotechnology “Vector”Russian Federation20250704202501141148Copyright © Тишин А.Е., Пьянков С.А., Прудникова Е.Ю., Иматдинов И.Р., 20252025Тишин А.Е., Пьянков С.А., Прудникова Е.Ю., Иматдинов И.Р.Tishin A.E., P’yankov S.A., Prudnikova E.Y., Imatdinov I.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/2126

Вирус Пуумала (Orthohantavirus puumalaense) является одним из возбудителей геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС), широко распространенной на территории Российской Федерации, где ежегодно регистрируется более 6 тыс. случаев инфицирования ГЛПС, а за последние 10 лет (2013–2023 гг.) – более 77 тыс. случаев заболевания. Вирус Пуумала вызывает до 98 % случаев ГЛПС. Разработка быстрых и высокоточных методов диагностики, в том числе серологических тест-систем, имеет важное значение в клинических и лабораторных исследованиях, направленных на контроль вирусных инфекций. Цель работы – получение рекомбинантного вирусного иммунодоминантного белка нуклеопротеина (N) вируса Пуумала и исследование антигенных свойств. Материалы и методы. Экспрессионные конструкции получены стандартными молекулярно-биологическими методами. Очистку рекомбинантного нуклеопротеина вируса Пуумала проводили в двух раундах металл-хелатной аффинной хроматографии. Антигенные свойства очищенного рекомбинантного белка подтверждали вестернблоттингом и иммуноферментным анализом с использованием моноклональных антител и сывороток крови реконвалесцентов. Результаты и обсуждение. В рамках данной работы получены прокариотические продуценты для наработки и хроматографической очистки рекомбинантного нуклеопротеина N вируса Пуумала. С использованием методов вестерн-блоттинга и иммуноферментного анализа подтверждены специфические антигенные свойства рекомбинантного хроматографически очищенного белка N вируса Пуумала. Проведение двух последовательных раундов металл-хелатной аффинной хроматографии позволяет получить высокоочищенный препарат рекомбинантного вирусного белка. Результаты демонстрируют антигенную специфичность полученных рекомбинантных хроматографически очищенных белков вируса Пуумала. Препараты могут быть использованы для разработки тест-систем для серологической диагностики, в том числе для дифференциации вакцинированных лиц от переболевших.

Puumala virus (Orthohantavirus puumalaense) is one of the causative agents of hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS), which is widespread in the Russian Federation (RF): more than 6 thousand cases of HFRS infection are registered annually, over the past decade (2013–2023) – more than 77 thousand cases of the disease were reported. Puumala virus causes up to 98 % of HFRS cases. The development of rapid and highly accurate diagnostic methods, including serological test systems, is of great importance in clinical and laboratory studies aimed at controlling viral infections. The aim of the work was to obtain a recombinant viral immunodominant protein, the nucleoprotein (N), of the Puumala virus, and to study its antigenic properties. Materials and methods. Expression constructs were produced using standard molecular-biological methods. The recombinant nucleoprotein of the Puumala virus was purified in two rounds of metal-chelate affinity chromatography. The antigenic properties of the purified recombinant protein were confirmed by Western blotting and enzyme immunoassay using monoclonal antibodies and convalescent blood sera. Results and discussion. Within the frames of this work, prokaryotic producers have been generated for the production and chromatographic purification of the recombinant nucleoprotein N of the Puumala virus. Using Western blotting and enzyme immunoassay, specific antigenic properties of the recombinant chromatographically purified Puumala virus N protein have been confirmed. Two consecutive rounds of metal-chelate affinity chromatography allowed us to obtain a highly purified recombinant viral protein preparation. The results demonstrate the antigenic specificity of the recombinant chromatographically purified Puumala virus proteins. The preparations can be used to develop serological test systems, including for differentiating vaccinated people from those who have recovered.

вирус Пуумалагеморрагическая лихорадка с почечным синдромомнуклеопротеинантигенPuumala virushemorrhagic fever with renal syndromenucleoproteinantigenИсследование выполнено в рамках государственного задания ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (ГЗ-26/21).The study was carried out within the framework of the state assignment of the Federal Budgetary Institution of Science “State Scientific Center of Virology and Biotechnology “Vector” of the Rospotrebnadzor” (SA-26/21).ReferencesJiang H., Du H., Wang L.M., Wang P.Z., Bai X.F. Hemorrhagic fever with renal syndrome: pathogenesis and clinical picture. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2016; 6:1. DOI: 10.3389/fcimb.2016.00001. Erratum in: Front. Cell. Infect. Microbiol. 2016; 6:178. DOI: 10.3389/fcimb.2016.00178.Jiang H., Du H., Wang L.M., Wang P.Z., Bai X.F. Hemorrhagic fever with renal syndrome: pathogenesis and clinical picture. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2016; 6:1. DOI: 10.3389/fcimb.2016.00001. Erratum in: Front. Cell. Infect. Microbiol. 2016; 6:178. DOI: 10.3389/fcimb.2016.00178.Савицкая Т.А., Иванова А.В., Зубова А.А., Решетникова И.Д., Исаева Г.Ш., Трифонов В.А., Магеррамов Ш.В., Марцоха К.С., Транквилевский Д.В. Хантавирусные болезни: обзор эпидемиологической ситуации в мире. Анализ эпидемиологической ситуации по геморрагической лихорадке с почечным синдромом в Российской Федерации в 2023 г. и прогноз на 2024 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2024; (1):113–24. DOI: 10.21055/0370-1069-2024-1-113-124.Savitskaya T.A., Ivanova A.V., Zubova A.A., Reshetnikova I.D., Isaeva G.Sh., Trifonov V.A., Magerramov Sh.V., Martsokha K.S., Trankvilevsky D.V. [Hantavirus infections: review of the epidemiological situation around the world. Analysis of the epidemiological situation on hemorrhagic fever with renal syndrome in the Russian Federation in 2023 and forecast of its development for 2024]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2024; (1):113–24. DOI: 10.21055/0370-1069-2024-1-113-124.Tkachenko E.A., Ishmukhametov A.A., Dzagurova T.K., Bernshtein A.D., Morozov V.G., Siniugina A.A., Kurashova S.S., Balkina A.S., Tkachenko P.E., Kruger D.H., Klempa B. Hemorrhagic fever with renal syndrome, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2019; 25(12):2325–8. DOI: 10.3201/eid2512.181649.Tkachenko E.A., Ishmukhametov A.A., Dzagurova T.K., Bernshtein A.D., Morozov V.G., Siniugina A.A., Kurashova S.S., Balkina A.S., Tkachenko P.E., Kruger D.H., Klempa B. Hemorrhagic fever with renal syndrome, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2019; 25(12):2325–8. DOI: 10.3201/eid2512.181649.Castel G., Chevenet F., Razzauti M., Murri S., Marianneau P., Cosson J.F., Tordo N., Plyusnin A. Phylogeography of Puumala orthohantavirus in Europe. Viruses. 2019; 11(8):679. DOI: 10.3390/v11080679.Castel G., Chevenet F., Razzauti M., Murri S., Marianneau P., Cosson J.F., Tordo N., Plyusnin A. Phylogeography of Puumala orthohantavirus in Europe. Viruses. 2019; 11(8):679. DOI: 10.3390/v11080679.Hussein I.T., Mir M.A. How hantaviruses modulate cellular pathways for efficient replication? Front. Biosci. (Elite Ed.). 2013; 5(1):154–66. DOI: 10.2741/e604.Hussein I.T., Mir M.A. How hantaviruses modulate cellular pathways for efficient replication? Front. Biosci. (Elite Ed.). 2013; 5(1):154–66. DOI: 10.2741/e604.Reguera J., Malet H., Weber F., Cusack S. Structural basis for encapsidation of genomic RNA by La Crosse Orthobunyavirus nucleoprotein. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2013; 110(18):7246–51. DOI: 10.1073/pnas.1302298110.Reguera J., Malet H., Weber F., Cusack S. Structural basis for encapsidation of genomic RNA by La Crosse Orthobunyavirus nucleoprotein. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2013; 110(18):7246–51. DOI: 10.1073/pnas.1302298110.Li B., Wang Q., Pan X., Fernández de Castro I., Sun Y., Guo Y., Tao X., Risco C., Sui S.F., Lou Z. Bunyamwera virus possesses a distinct nucleocapsid protein to facilitate genome encapsidation. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2013; 110(22):9048–53. DOI: 10.1073/pnas.1222552110.Li B., Wang Q., Pan X., Fernández de Castro I., Sun Y., Guo Y., Tao X., Risco C., Sui S.F., Lou Z. Bunyamwera virus possesses a distinct nucleocapsid protein to facilitate genome encapsidation. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2013; 110(22):9048–53. DOI: 10.1073/pnas.1222552110.Yoshimatsu K., Arikawa J. Antigenic properties of N protein of hantavirus. Viruses. 2014; 6(8):3097–109. DOI: 10.3390/v6083097.Yoshimatsu K., Arikawa J. Antigenic properties of N protein of hantavirus. Viruses. 2014; 6(8):3097–109. DOI: 10.3390/v6083097.Zöller L.G., Yang S., Gött P., Bautz E.K., Darai G. A novel mu-capture enzyme-linked immunosorbent assay based on recombinant proteins for sensitive and specific diagnosis of hemorrhagic fever with renal syndrome. J. Clin. Microbiol. 1993; 31(5):1194–9. DOI: 10.1128/jcm.31.5.1194-1199.1993.Zöller L.G., Yang S., Gött P., Bautz E.K., Darai G. A novel mu-capture enzyme-linked immunosorbent assay based on recombinant proteins for sensitive and specific diagnosis of hemorrhagic fever with renal syndrome. J. Clin. Microbiol. 1993; 31(5):1194–9. DOI: 10.1128/jcm.31.5.1194-1199.1993.Saavedra F., Díaz F.E., Retamal-Díaz A., Covián C., González P.A., Kalergis A.M. Immune response during hantavirus diseases: implications for immunotherapies and vaccine design. Immunology. 2021; 163(3):262–77. DOI: 10.1111/imm.13322.Saavedra F., Díaz F.E., Retamal-Díaz A., Covián C., González P.A., Kalergis A.M. Immune response during hantavirus diseases: implications for immunotherapies and vaccine design. Immunology. 2021; 163(3):262–77. DOI: 10.1111/imm.13322.Reuter M., Krüger D.H. The nucleocapsid protein of hantaviruses: much more than a genome-wrapping protein. Virus Genes. 2018; 54(1):5–16. DOI: 10.1007/s11262-017-1522-3.Reuter M., Krüger D.H. The nucleocapsid protein of hantaviruses: much more than a genome-wrapping protein. Virus Genes. 2018; 54(1):5–16. DOI: 10.1007/s11262-017-1522-3.Иванов А.П., Дзагурова Т.К., Курашова С.С., Теодорович Р.Д., Клеблеева Т.Д., Ткаченко Е.А. Система иммуноферментного анализа для серологической диагностики геморрагической лихорадки с почечным синдромом на основе инактивированного очищенного вируса Пуумала (Hantaviridae: Orthohantavirus). Вопросы вирусологии. 2024; 69(3):285–9. DOI: 10.36233/0507-4088-230.Ivanov A.P., Dzagurova T.K., Kurashova S.S., Teodorovich R.D., Klebleeva T.D., Tkachenko E.A. [Enzyme immunoassay system for serological diagnostics of hemorrhagic fever with renal syndrome based on inactivated purified Puumala virus (Hantaviridae: Orthohantavirus)]. Problemy Virusologii [Problems of Virology]. 2024; 69(3):285–9. DOI: 10.36233/0507-4088-230.Синюгина А.А., Дзагурова Т.К., Ишмухаметов А.А., Баловнева М.В., Курашова С.С., Коротина Н.А., Егорова М.С., Ткаченко Е.А. Доклинические исследования поливалентной вакцины против геморрагической лихорадки с почечным синдромом. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2019; 18(4):52–8. DOI: 10.31631/2073-3046-2019-18-4-52-58.Sinyugina A.A., Dzagurova T.K., Ishmukhametov A.A., Balovneva M.V., Kurashova S.S., Korotina N.A., Egorova M.S., Tkachenko E.A. [Preclinical studies of a polyvalent vaccine against hemorrhagic fever with renal syndrome]. Epidemiologiya i Vaktsinoprofilaktika [Epidemiology and Vaccinal Prevention]. 2019; 18(4):52–8. DOI: 10.31631/2073-3046-2019-18-4-52-58.Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970;227(5259):680–5. DOI: 10.1038/227680a0.Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970; 227(5259):680–5. DOI: 10.1038/227680a0.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.