Получение рекомбинантных антигенов для проведения серологической диагностики лихорадки Марбург

Цель работы – получение рекомбинантных вирусных антигенов основных иммунодоминантных белков: гликопротеина (GPΔMLD), нуклеопротеина (NP) и матриксного белка (VP40) вируса Марбург, а также исследование их антигенных и иммуногенных свойств.

Материалы и методы. Для создания рекомбинантных белков GPΔMLD, NP и VP40 вируса Марбург использовали синтезированные нуклеотидные последовательности, кодирующие эти белки, клонированные в составе экспрессионного вектора pЕТ21a. Иммуногенные и антигенные свойства полученных рекомбинантных белков проверяли с использованием ряда биомоделей (мыши, куры и морские свинки).

Результаты и обсуждение. Получены рекомбинантные плазмиды, содержащие гены, кодирующие белки GPΔMLD, NP, VP40 вируса Марбург, а также штаммы-продуценты Escherichia coli, с выходом очищенных препаратов рекомбинантных белков GPΔMLD, NP, VP40 с одного литра культуральной жидкости – 5, 10 и 10 мкг соответственно. Рекомбинантные белки GP, NP и VP40 MARV при иммунизации мышей вызывают синтез антител с высоким титром (рекомбинантные белки NP и VP40 – более 409600, а рекомбинантный белок GPΔMLD – 12800). Мышиные антитела, специфичные к рекомбинантным белкам, взаимодействуют в иммуноферментном анализе с антигеном инактивированного MARV. Антитела кур, иммунизированных вирусоподобными частицами, содержащими на поверхности поверхностный гликопротеин вируса Марбург, и антитела морских свинок, иммунизированных экспериментальной ДНК-вакциной, содержащей ген GPΔMLD MARV, узнают рекомбинантный белок GPΔMLD и вирусный белок в составе инактивированного MARV. Полученные рекомбинантные белки обладают иммуногенностью/антигенностью и могут использоваться для разработки иммуноферментных тест-систем. 

1. Телесманич Н.Р., Микашинович З.И., Ломаковский Н.С., Лосева Т.Д., Чайка С.О. Биохимия вируса Эбола и молекулярные аспекты биологической защиты. Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2015; 3:28–34.

2. Qiu X., Wong G., Audet J., Cutts T., Niu Y., Booth S., Kobinger G.P. Establishment and characterization of a lethal mouse model for the Angola strain of Marburg virus. J. Virol. 2014; 88(21):12703–14. DOI: 10.1128/JVI.01643-14.

3. Vetter P., Fischer W.A. 2nd, Schibler M., Jacobs M., Bausch D.G., Kaiser L. Ebola Virus shedding and transmission: review of current evidence. J. Infect. Dis. 2016; 214(suppl 3):S177–S184. DOI: 10.1093/infdis/jiw254.

4. Pawęska J.T., Jansen van Vuren P., Kemp A., Storm N., Grobbelaar A.A., Wiley M.R., Palacios G., Markotter W. Marburg virus infection in Egyptian rousette bats, South Africa, 2013– 2014. Emerg. Infect. Dis. 2018; 24(6):1134–7. DOI: 10.3201/eid2406.172165.

5. Brangel P., Sobarzo A., Parolo C., Miller B.S., Howes P.D., Gelkop S., Lutwama J.J., Dye J.M., McKendry R.A., Lobel L., Stevens M.M. A serological point-of-care test for the detection of IgG antibodies against Ebola virus in human survivors. ACS Nano. 2018; 12(1):63–73. DOI: 10.1021/acsnano.7b07021.

6. Программное обеспечение Snapgene. [Электронный ресурс]. URL: https://www.snapgene.com (дата обращения 17.05.2020).

7. Волкова Н.В., Пьянков О.В., Иванова А.В., Исаева А.А., Зыбкина А.В., Казачинская Е.И., Щербаков Д.Н. Прототип ДНКвакцины против вируса Марбург. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2020; 170(10):487–91. DOI: 10.47056/03659615-2020-170-10-487-491.

8. Полежаева О.А., Щербаков Д.Н. Разработка панели псевдовирусных частиц, экспонирующих гликопротеин вируса Марбург. Международный научно-исследовательский журнал. 2017; 8–2:27–30. DOI: 10.23670/IRJ.2017.62.018.

9. Hodek P., Trefil P., Simunek J., Hudecek J., Stiborova M. Optimized protocol of chicken antibody (IgY) purification providing electrophoretically homogenous preparations. Int. J. Electrochem. Sci. 2013; 8:113–124.

10. Sobarzo A., Perelman E., Groseth A., Dolnik O., Becker S., Lutwama J.J., Dye J.M., Yavelsky V., Lobel L., Marks R.S. Profiling the native specific human humoral immune response to Sudan Ebola virus strain Gulu by chemiluminescence enzyme-linked immunosorbent assay. Clin. Vaccine Immunol. 2012; 19(11):1844–52. DOI: 10.1128/CVI.00363-12.

11. Kamata T., Natesan M., Warfield K., Aman M.J., Ulrich R.G. Determination of specific antibody responses to the six species of Ebola and Marburg viruses by multiplexed protein microarrays. Clin. Vaccine Immunol. 2014; 21(12):1605–12. DOI: 10.1128/CVI.00484-14.

12. Thermo Fisher Scientific. [Электронный ресурс]. URL: https://www.thermofisher.com/ru/en/home/life-science/cloning/ gene-synthesis/geneart-gene-synthesis/geneoptimizer.html (дата обращения 22.06.2020).