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多“苗”聯動之重組蛋白疫苗

 

多“苗”聯動之重組蛋白疫苗
 
人類發展歷史上,抗擊傳染性疫病的腳步從未停歇,在預防和抵御這些突發疫病的過程中,疫苗發揮了關鍵性的作用。隨著新型冠狀病毒肆虐全球,目前已有 20 多種新冠病毒疫苗正在研發,滅活苗、減毒活疫苗、重組蛋白疫苗和核酸疫苗是當前各機構開發新冠病毒疫苗采用較多的技術路徑。這種多苗聯動策略,使人們能夠最大可能性的提高疫苗的有效性和安全性。
 
繼上一期 mRNA 疫苗的介紹(詳見:https://mp.weixin.qq.com/s/yfM6-ER9JUjnTp_2pNFT5Q),這一期我們將著重介紹多“苗”聯動策略中非常重要的重組蛋白疫苗技術。除了我們熟知的滅活疫苗和減毒活疫苗外,隨著蛋白重組技術的快速發展,重組蛋白疫苗已成為“多苗聯動”中的重要一員。
 
重組蛋白疫苗的定義
重組蛋白疫苗是把一個病原體最有效的抗原成分基因克隆出來,進行體外重組、表達蛋白、純化后制成疫苗。人體免疫系統識別這個蛋白為抗原,從而引發免疫應答反應。整個過程不會引起疾病,也不會傳播疾病。
 
重組蛋白疫苗對比其他疫苗的優勢
與傳統的滅活疫苗、減毒活疫苗、核酸疫苗相比較,重組蛋白疫苗有以下優勢:
1、經富集甚至改造過的重組蛋白疫苗作為免疫原進入機體后,可產生極強的免疫原性
2、由于能快速鑒別病毒抗原及編碼序列,所以重組蛋白疫苗的早期研發速度相對較快
3、重組蛋白疫苗的生產工藝較為成熟,研發成功后的產品質量比較穩定
 
重組蛋白疫苗的技術路徑及 NEB 對應的產品
重組蛋白疫苗的實驗室研發過程涉及到從樣品制備、基因擴增、載體構建到蛋白表達純化等多個維度,NEB 針對各個環節都有豐富的產品,助力于重組蛋白疫苗的實驗室研發。
 
 
 
重組蛋白疫苗的分子設計工作首先是構建能在體外表達生成蛋白質的 DNA 模板,也就是要先構建 DNA 質粒,所用到的工具酶就是實驗室常用的基因克隆用酶(見表格 1),如:經典克隆使用的內切酶、T4 DNA 連接酶、Q5 DNA 聚合酶… 無縫克隆使用的 NEBuilder、Golden Gate、Gibson…
 
接下來的一步就是將 DNA 質粒轉入細胞中進行體外表達。待獲得病毒功能蛋白后,再對其進行蛋白純化。40 多年來,NEB 在酶蛋白的生產工藝中,持續開發和使用大腸桿菌表達重組蛋白技術,并在蛋白純化方面有非常豐富的經驗。分離純化底物或蛋白質用于下游實驗是一項常見但耗時的任務。NEB 提供多種便捷且高特異性的樹脂和磁珠,用于蛋白質、核酸和免疫球蛋白的快速分離和純化(見表格1)。蛋白純化相關產品資料請訪問
 

表1:載體構建及蛋白純化相關產品列表

產品類別 產品名稱 產品鏈接

傳統克隆內切酶

(286種)

?內切酶 http://neb-china.com/products.asp?SortID=172
?修飾酶 連接酶、快速 CIPT4 PNK http://neb-china.com/product.asp?SortID=175
?超保真聚合酶 超保真 DNA 聚合酶、Phusion 超保真 DNA 聚合酶等 http://neb-china.com/product.asp?SortID=174
?無縫克隆產品 NEBuilder、Golden Gate、Gibson 試劑盒等 http://neb-china.com/product.asp?SortID=175
?蛋白純化 ?鎳填料、鎳柱等 http://www.wtgauges.com.cn/product.asp?SortID=177

 

英文資料下載

1https://international.neb.com/-/media/nebus/files/brochures/molecularcloning_sales_brochure.pdf?la=en&rev=1bc9c09b57e04ec7891488a67d67ed0c

2https://www.neb.com/-/media/nebus/files/brochures/beads_columns_resins.pdf?rev=347893c126134bb18a828053b0c41ba8?

冠狀病毒近期文獻精選

1、Structure and immune recognition of the porcine epidemic diarrhea virus spike protein; doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.18.955195

2、Fitness barriers limit reversion of a proofreading-deficient coronavirus; doi: https://doi.org/10.1101/618249     

3、Noroviruses subvert the core stress granule component G3BP1 to promote viral VPg-dependent translation; doi: https://doi.org/10.1101/571455   

4、Programmable low-cost DNA-based platform for viral RNA detection;doi: https://doi.org/10.1101/2020.01.12.902452                                                                           

5、Reprogrammed Pteropus Bat Stem Cells Present Distinct Immune Signature and are Highly Permissive for Henipaviruses; doi: https://doi.org/10.1101/846410                                           

6、Alpha-ketoamides as broad-spectrum inhibitors of coronavirus and enterovirus replication;doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.10.936898 

 
總而言之,當遇到一種新的傳染性病毒時,長期的防控希望在于疫苗。在未來,我們期望會有更多的新型疫苗被開發出來。“多苗聯動”策略勢必為我們打響新冠防“疫”攻堅戰!

 

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