口蹄疫疫苗抗原的稳定策略及新佐剂的设计
发布时间：2021-08-03 15:04
安全、有效和稳定的抗原和佐剂是疫苗研究的重点和难点。本课题面向灭活口蹄疫病毒（Foot and mouth disease virus,FMDV）抗原易发生裂解导致免疫活性降低的问题,对影响灭活病毒颗粒结构稳定性和免疫活性的因素和规律进行了深入分析,提出利用过渡金属离子和离子液体（Ionicliquids,ILs）增强病毒衣壳蛋白五聚体界面相互作用、避免颗粒解聚提高其稳定性的新策略;并将抗原的稳定策略和佐剂设计相结合,设计和制备了基于离子液体的新型O/IL纳米乳液,提升了 FMDV疫苗的稳定性和免疫应答,并将研究结果拓展应用于流感裂解疫苗佐剂的设计。主要研究结果和创新点如下:（1）发现过渡金属离子Ni2+和Cu2+与146S（即结构完整的FMDV）能发生特异性结合,且结合规律不同于非过渡金属离子Ca2+。通过等温滴定量热、微量热泳动分析、以及ICP-MS分析,发现Ni2+、Cu2+和Ca2+三种离子均能与FMDV发生焓驱动的自发性结合,即ΔG＜0,ΔH＜0、ΔS＜0。其中Cu2+与146S结合亲和力最大;Ni2+和Cu2+在146S上的结合数量为Ca2+的10倍以上。（2）利用过渡金属...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?ＦＭＤＶ的衣壳及组成衣壳的亚基结构??－
７?＼??ｅｎｄｏｃｙｔｏｓｉｓ?Ｉｎｔｅｇｎｎ?ｒｅｃｅｐｔｏｒ?ＨＳ?ｒｅｃｅｐｔｏｉ＾＾ｅｎｄ〇Ｃｙｔ〇ＳｉＳ?／?／?／??ＣＹＴ〇ＰＬＡＳＭ??？ｃ，ａ＂，ｎｎ?ｃａｖｅｏｌａｅ?ｍｍｔ，ｒａｎ？?Ｖｅ?／?＼?ＶＰ２??一—?鲁?Ｖ－５Ｌ－Ｖ??、?＾?ｕｎｋｏｗｎ?ｐａｔｈｗａｙ?＾??＾＾（ｌｙｓｉｓ?ｏｒ?ｐｅｍｉｅａｂｉｌｕａｌｉｏｎ？）＾＾＾?Ｙ１８５?＇?ｊ??Ｐ１８４＾Ｌ?Ｊ??ＲＮＡ?ｇｅｎｏｍｅ?＾?ＧＨ?ｌｏｏｐ?＾??图１－２?ＦＭＤＶ与细胞表面受体结合的特点（ａ）?ＦＭＤＶ通过整合素受体和硫酸乙酰肝素??受体进入细胞的途径示意图（ｂ）?ＦＭＤＶ衣壳表面整合素和硫酸乙酰肝素结合位点分布??（ｃ）?ＲＧＤ序列与整合素受体相互作用的分子机制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影响口蹄疫病毒稳定性的因素??ＦＭＤＶ尤其是经过灭活的ＦＭＤＶ颗粒结构
?口蹄疫疫苗抗原的稳定策略及新佐剂的设计???图１－３?０型ＦＭＤＶ衣壳在储存、加热和低ｐＨ条件下裂解成１２Ｓ五聚体亚基的原子模型??示意图？??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??导致ＦＭＤＶ结构不稳的主要因素来自于其颗粒表面相邻五聚体间的如下特??性：（１）五聚体间作用力弱：相邻五聚体亚基之间主要通过疏水作用、静电作??用和氢键等较弱的非共价键相互连接［３］；?（２）五聚体间大量的组氨酸分布：研究??表明，各种血清型的ＦＭＤＶ衣壳的相邻五聚体间的ＶＰ２和ＶＰ３亚基存在着大量??保守的组氨酸位点，如ＶＰ３的Ｈ１４２和Ｈ１４５、ＶＰ２上的Ｈ１５７；同时位于五聚体??交界处的ＶＰ２亚基上还存在着ａ－螺旋的结构ｆ１２］（图ｌ－４ａ）。当溶液ｐＨ小于组??氨酸的等电点时（约为６．８），组氨酸会因质子化而带正电，相邻五聚体间的组??氨酸间的电荷排斥以及质子化组氨酸和带正电的ａ－螺旋间的电荷排斥导致了颗??粒的裂解［１２＿１６］。因此，通常当溶液ｐＨ低于７．０时就能时导致ＦＭＤＶ的完全裂??解；（３）五聚体交界处酸性氨基酸的电荷排斥：Ｒｉｎｃｏｎ等认为影响ＦＭＤＶ热稳??定性和耐酸稳定性的分子机制不同，因为ＦＭＤＶ即使在中性环境中也容易发生??裂解，这是由于除了组氨酸，五聚体间还分布着大量的酸性氨基酸，如谷氨酸和?
本文编号：3319836
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?ＦＭＤＶ的衣壳及组成衣壳的亚基结构??－
７?＼??ｅｎｄｏｃｙｔｏｓｉｓ?Ｉｎｔｅｇｎｎ?ｒｅｃｅｐｔｏｒ?ＨＳ?ｒｅｃｅｐｔｏｉ＾＾ｅｎｄ〇Ｃｙｔ〇ＳｉＳ?／?／?／??ＣＹＴ〇ＰＬＡＳＭ??？ｃ，ａ＂，ｎｎ?ｃａｖｅｏｌａｅ?ｍｍｔ，ｒａｎ？?Ｖｅ?／?＼?ＶＰ２??一—?鲁?Ｖ－５Ｌ－Ｖ??、?＾?ｕｎｋｏｗｎ?ｐａｔｈｗａｙ?＾??＾＾（ｌｙｓｉｓ?ｏｒ?ｐｅｍｉｅａｂｉｌｕａｌｉｏｎ？）＾＾＾?Ｙ１８５?＇?ｊ??Ｐ１８４＾Ｌ?Ｊ??ＲＮＡ?ｇｅｎｏｍｅ?＾?ＧＨ?ｌｏｏｐ?＾??图１－２?ＦＭＤＶ与细胞表面受体结合的特点（ａ）?ＦＭＤＶ通过整合素受体和硫酸乙酰肝素??受体进入细胞的途径示意图（ｂ）?ＦＭＤＶ衣壳表面整合素和硫酸乙酰肝素结合位点分布??（ｃ）?ＲＧＤ序列与整合素受体相互作用的分子机制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影响口蹄疫病毒稳定性的因素??ＦＭＤＶ尤其是经过灭活的ＦＭＤＶ颗粒结构
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本文编号：3319836
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