[发明专利]O型口蹄疫病毒多表位仿生纳米自组装病毒样颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种O型口蹄疫病毒多表位仿生纳米自组装病毒样颗粒及其制备方法和应用。所述的O型口蹄疫病毒多表位仿生纳米自组装病毒样颗粒是由重组蛋白SPC‑B4T和2STAP205通过体外自组装后得到；其中，所述的重组蛋白SPC‑B4T是将SpyCatcher、O型4个拓扑型的代表毒株的抗原表位和3A的T细胞表位依次顺序串联得到的；所述的重组蛋白2STAP205是将SpyTag的基因分别通过柔性间隔子连接在噬菌体AP205基因的两端得到的。此外，本发明还将所述的病毒样颗粒制备成了疫苗，结果发现，试制的疫苗具有良好的免疫功效，是一种具有广阔前景的新型疫苗，将对我国O型口蹄疫防控提供物质储备和技术支撑，将产生巨大的经济效益和重要的社会效益。

技术领域

本发明涉及一种病毒样颗粒及其制备方法和应用，特别涉及一种O型口蹄疫病毒多表位仿生纳米自组装病毒样颗粒及其制备方法和应用，本发明属于医药技术领域。

背景技术

口蹄疫是由口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)引起主要经济畜种猪、牛、羊发病的重大动物疫病，OIE将其列为必须通报的动物疫病，我国将其列为重点防范的一类动物传染病。由于该病的高度传染性、极大的经济破坏性、其疫情动态备受世界各国高度关注。安全、高效、可鉴别诊断的口蹄疫新型疫苗是不可或缺的重要技术手段，虽然采用基因操作手段可以获得标记口蹄疫灭活疫苗，但是整个研究和生产过程中仍然需要动用活病毒，需要高级别的研究设施和生产车间，存在潜在的生物安全隐患。

鉴于口蹄疫灭活疫苗研发和生产存在生物安全风险、成本高和疫苗成分复杂等问题。利用反向疫苗学技术，以病原的保护性抗原和/或抗原表位为材料，研发环境友好、生物安全、可鉴别诊断的高效基因工程亚单位疫苗已成为疫苗研究和发展的热点领域。但目前大多数基因工程疫苗以保护性抗原为研究对象，通过真核/原核表达系统表达重组蛋白，以获得的重组蛋白的形式，包括重组蛋白混合物，重组融合蛋白等相对简单的形式；也包括表达完整的病毒衣壳蛋白，或分段表达重组蛋白体外组装成VLP。但这些蛋白表达形式存在诸多的缺点和不足，如单基因或多基因联合形式表达的重组蛋白，不能保证其正确天然的抗原结构形式，影响免疫效果；值得一提的是，由中国农业科学院兰州兽医研究所研制的口蹄疫病毒样颗粒((Virus-like particles，VLP))已获得一类新兽药证书，该疫苗是采用对病毒编码衣壳蛋白的记忆分段表达，体外组装VLP。

为了研发出生物安全、环境友好、免疫高效、生产工艺简单的O型口蹄疫新型基因工程亚单位疫苗，本发明提出了一种O型口蹄疫病毒多表位仿生纳米自组装病毒样颗粒及其制备方法和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供O型口蹄疫病毒多表位仿生纳米自组装病毒样颗粒及其制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：

本发明以O型口蹄疫病毒的保护性抗原表位为元件，利用生物的天然自组装蛋白分子SpyTag/SpyCatcher系统，结合噬菌体展示技术，设计了两种重组蛋白表达质粒，利用E.coli表达重组蛋白，体外组装成O型口蹄疫病毒多表位VLP纳米抗原。结果显示，本发明成功构建原核重组表达质粒，表达、纯化和组装仿生纳米病毒样颗粒抗原，其形态类似天然病毒粒子；具有与O型FMDV灭活抗原相同的抗原性，提示可用该抗原替代FMDV灭活抗原作为O型口蹄疫疫苗免疫抗体的监测和评价，不仅有助于简化FMDV抗体检测试剂盒抗原制备工艺、降低成本，而且提供了生物安全性。免疫动物试验结果显示，将该重组VLP抗原与ISA206VG佐剂配伍制备成疫苗，免疫动物后能够诱导高水平的保护性抗体，加强免疫后保护性抗体更高；持续时间更长，免疫动物经强毒攻击，100％(5/5)保护。

在上述研究的基础上，本发明提出了一种O型口蹄疫病毒多表位仿生纳米自组装病毒样颗粒，所述的O型口蹄疫病毒多表位仿生纳米自组装病毒样颗粒是由重组蛋白SPC-B4T和2STAP205通过体外自组装后得到；