抗豬流行性腹瀉病毒 N 蛋白(PEDV-N)單克隆抗體解析
一、PEDV-N 蛋白特性與抗原優勢
豬流行性腹瀉病毒(PEDV)屬于冠狀病毒科,其 N(核衣殼)蛋白是病毒最保守的結構蛋白,具有以下特點:
結構特征:
分子量約 46 kDa,由 415-432 個氨基酸組成,富含精氨酸和賴氨酸,親水性強。
含多個抗原表位,包括線性表位(如氨基酸殘基 100-150、200-250)和構象表位,免疫原性高。
抗原優勢:
保守性:不同 PEDV 毒株(如經典株 CV777、變異株 AJ1102)的 N 蛋白氨基酸同源性>95%,顯著高于 S 蛋白(同源性約 80%),適合制備廣譜抗體。
穩定性:N 蛋白不參與病毒與宿主細胞的結合,不易因免疫壓力發生突變,抗體識別表位更穩定。
二、PEDV-N 單克隆抗體制備關鍵流程
1. 抗原制備與免疫策略
重組 N 蛋白表達:
載體選擇:常用 pET 系列原核表達載體(如 pET-28a),在 BL21 (DE3) 大腸桿菌中誘導表達,或使用桿狀病毒 - 昆蟲細胞系統(真核表達,更接近天然構象)。
純化方法:Ni-NTA 親和層析純化,純度需≥95%(SDS-PAGE 驗證),抗原濃度調整至 1 mg/mL 用于免疫。
動物免疫:
模型:6-8 周齡 BALB/c 小鼠,腹腔注射重組 N 蛋白(50 μg / 次)+ 弗氏完全佐劑(首次),后續用不完全佐劑加強免疫 3-4 次,間隔 2 周。
免疫監測:末次免疫后 7 天采血,ELISA 檢測血清抗體效價,需≥1:10⁴方可進行細胞融合。
2. 雜交瘤制備與篩選
細胞融合:
免疫小鼠脾細胞與 SP2/0 骨髓瘤細胞按 5:1 比例混合,PEG1500 誘導融合,HAT 培養基篩選 7-10 天。
陽性克隆篩選:
雙抗體夾心 ELISA:包被重組 N 蛋白,檢測雜交瘤培養上清中的抗體,篩選 OD 值>2.1 倍陰性對照的克隆。
Western blot 驗證:用 PEDV 感染的 Vero 細胞裂解液檢測抗體與天然 N 蛋白的結合活性。
毒株交叉反應性測試:用經典株(CV777)和變異株(AJ1102、DR13)的 N 蛋白驗證抗體廣譜性。
3. 單克隆化與抗體生產
有限稀釋法:將陽性雜交瘤細胞稀釋至 0.5 細胞 / 孔,克隆化培養 2-3 輪,確保單克隆性。
抗體生產:
腹水制備:小鼠腹腔注射降植烷(0.5 mL / 只)預處理,7 天后注射雜交瘤細胞(1×10⁶/ 只),7-10 天收集腹水,抗體濃度可達 5-10 mg/mL。
細胞培養:無血清培養基懸浮培養,離心后通過 Protein A/G 親和層析純化,抗體純度>98%。
三、PEDV-N 單克隆抗體特異性參數
1. 抗原識別特性
表位定位:
通過肽段掃描(Peptide scanning)確定表位,常見高免疫原性區域包括:
氨基酸殘基 120-135(線性表位,經典株與變異株高度保守);
殘基 280-300(含 α- 螺旋結構,構象表位,部分抗體依賴此區域結合)。
交叉反應性:
對 PEDV 各基因型(如 G1a、G2a、G2b)毒株的 N 蛋白結合率>95%,對豬德爾塔冠狀病毒(PDCoV)、TGEV 等無交叉反應(ELISA 驗證)。
2. 功能活性參數
親和力(KD 值):
高親和力抗體 KD 值<10⁻⁹ M(BLI 或 SPR 檢測),典型值為 10⁻¹⁰-10⁻¹¹ M,確保檢測靈敏度。
應用場景活性:
診斷:適用于雙抗體夾心 ELISA(檢測限可達 1 ng/mL PEDV 抗原)、免疫熒光(IFA)、膠體金試紙條(檢測時間<15 分鐘)。
中和活性:N 蛋白抗體無病毒中和能力(因 N 蛋白不參與病毒入侵),中和抗體需針對 S 蛋白。
3. 穩定性與效期
保存條件:純化抗體用 PBS(pH 7.4)稀釋至 1 mg/mL,添加 0.02% 疊氮鈉,4℃保存 6 個月活性≥90%,-20℃可長期保存。
批間一致性:不同批次抗體 ELISA 效價差異≤10%(CV 值<10%),需通過 3 次獨立制備驗證。
四、PEDV-N 抗體的應用場景與優勢
應用類型 技術要點 優勢
病原檢測 - ELISA:包被抗體(10 μg/mL)+ 檢測抗體(5 μg/mL),標準曲線范圍 0.1-100 ng/mL
- 膠體金試紙條:T 線包被 N 抗體,C 線包被羊抗鼠 IgG 對變異株檢測靈敏度高,不受 S 蛋白突變影響,適合流行病暴發期的快速篩查。
病毒定量 熒光定量 PCR 聯合 N 抗體免疫捕獲(RT-PCR-IP),提高低載量樣本檢出率(檢測限降至 10² 拷貝 /mL) 結合分子與免疫技術,減少核酸檢測假陰性。
疫苗評估 檢測免疫動物血清中的 N 抗體水平,評估疫苗免疫原性(如滅活疫苗誘導的 N 抗體效價≥1:10³) N 抗體效價與病毒載量呈正相關,可作為疫苗保護力的輔助指標。
基礎研究 免疫共沉淀(Co-IP)分析 N 蛋白與宿主蛋白(如 RIG-I、MDA5)的相互作用,或用于病毒樣顆粒(VLP)組裝研究 高特異性抗體可精準識別天然 N 蛋白的結合伴侶。
五、制備與應用注意事項
抗原構象影響:真核表達的 N 蛋白(如昆蟲細胞表達)比原核表達的包涵體蛋白更易誘導構象表位抗體,建議優先選擇真核表達系統。
檢測方法優化:ELISA 檢測時需注意 N 蛋白的包被濃度(最佳 5-10 μg/mL)和封閉條件(5% 脫脂奶粉優于 BSA),避免非特異性結合。
生物安全:使用 PEDV 活病毒進行 IFA 或中和試驗時,需在 BSL-2 實驗室操作,滅活病毒需驗證失活(56℃ 30 分鐘 + 核酸酶處理)。
如需開發針對 PEDV 的治療性抗體,需結合 S 蛋白抗體(中和活性)與 N 蛋白抗體(檢測輔助),形成聯合檢測或治療方案。