Novoprotein 犬.貓.豬.動物疫病蛋白抗原系列

診斷原料精品推薦:豬流行病系列蛋白

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Novoprotein

中國是養豬大國,養豬業也是農民增收的主要產業。近年來,豬流行的細菌病和病毒病都有不同程度增加,並且呈多疾並存、傳播快、流行廣、混合感染多、治療難度大等趨勢。目前,豬流行病大約有50-60種,包括有非洲豬瘟、豬瘟、豬流行性腹瀉、豬藍耳病、豬圓環病毒病、偽狂犬病等。《中華人民共和國動物防疫法》一文中明確指出,豬瘟、非洲豬瘟、高致病性豬藍耳病屬於一類疫病,偽狂犬病、經典豬藍耳病和豬圓環病毒病屬於二類疫病[1]

非洲豬瘟病毒(ASFV)

非洲豬瘟(African swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染豬引起的一種急性、熱性、高度接觸性傳染病,病程短,發病率和死亡率高。ASFV是一種DNA病毒,由包膜(envelope)、衣殼(capsid)、內囊膜(inner capsule membrane)、核殼(core shell)和內芯(inner core)組成[2]。囊膜蛋白是構成病毒顆粒的主要結構蛋白,也是重要的表面抗原,與宿主細胞嗜性、致病性與免疫原性密切相關。已知功能的ASFV囊膜蛋白主要有CD2v、p54、p12、p30、p17和p22等。

ASFV結構[2]

p54蛋白位於內部包膜上,參與病毒對宿主細胞的結合。p54上對應的動力蛋白結合域(DBD,dynein binding domain)位於氨基酸149 ~ 161之間,是ASFV感染豬恢復期血清中和的靶點[3]
p30蛋白和p54蛋白一樣,是一種早期病毒蛋白,分子量大約30kDa,是ASFV進入過程中最具抗原性的結構蛋白之一,也是參與病毒內化到宿主細胞中的必需蛋白。
p72蛋白是ASFV的主要結構蛋白,相對分子品質為73.2kDa,是由B646L (VP72)基因編碼的關鍵抗原蛋白,產生於病毒感染晚期,對病毒衣殼的形成非常重要。p72具有高度的抗原性和免疫原性[4]
pS273R蛋白是分子量為31kDa的一種特異性的SUMO-1半胱氨酸蛋白酶,可催化pp220和pp62多聚蛋白前體成熟為核殼蛋白。pS273R蛋白酶對ASFV顆粒的成熟和感染性具有重要意義。

豬瘟病毒(CSFV)
豬瘟(Infection with classical swine fever virus,簡稱CSF)是由豬瘟病毒(CSFV)引起的、發生在豬上的一種高度急性、熱性、接觸性傳染病。豬瘟流行廣泛,發病率、死亡率高。該病一年四季流行,可對養豬業造成毀滅性的打擊,是危害養豬業最嚴重的傳染病之一。CSFV由4個結構蛋白(C、Erns、E1和E2) 和8個非結構蛋白(Npro、P7、NS2、NS3、NS4A、NS4A、NS4B、NS5A、NS5B)組成。
E2 蛋白是 CSFV 的囊膜蛋白,去糖基的蛋白骨架分子量為 41.5 KDa ,由 373 個氨基酸殘基組成(Arg690 - Glu1062) 。E2有5個N - 糖基化位點,這些糖基化位點對CSFV的感染至關重要,若同時將它們突變,病毒則失去了感染性。在這5個糖基化位點中,Asn805 的糖基化對病毒的毒力至關重要,它的突變可導致病毒喪失毒力。E2是CSFV的三個囊膜糖蛋白中保守性最低、最容易發生變異的囊膜糖蛋白,同時還是CSFV的主要保護抗原 ,可誘導產生中和抗體[5]

豬假性狂犬病毒(PRV)
豬假性狂犬病(Pseudorabies,PR)是多種家畜和野生動物共患的一種高熱性及傳染性疾病。假性狂犬病病毒(Pseudorabies Virus, PRV)主要侵害動物機體神經系統及生殖系統,新生仔豬表現出神經症狀,且死亡率極高,主要侵害妊娠母豬、種公豬的生殖系統,以繁殖障礙為主,生長育肥豬表現為呼吸道症狀。
豬假性狂犬病毒(Pseudorabies virus, PRV)屬於皰疹科病毒,其空間結構為二十面體結構,遺傳物質為雙鏈DNA,約150kb。病毒包膜表面有大量的糖蛋白刺突。假性狂犬病毒含有30種以上病毒編碼的結構蛋白,其中糖蛋白是其致病性的主要因素,如gE、gA和gB等等,它們具有很強的抗原性,如果編碼某些糖蛋白的基因缺失會導致病毒毒力減弱或者喪失,人們也是根據這個特性,可生產出不同的基因缺失型疫苗。

PRV結構[6]
gB蛋白是皰疹病毒融合機制中最保守的組成部分,在每個亞家族中有大約50%的氨基酸(aa)序列相同。gB基因編碼的糖蛋白gB以二硫鍵連接的三聚糖蛋白複合體的形式存在,即gBa(855aa,59-913aa), gBb(444aa,59-502aa), gBc (411aa,503-913aa),其中gBb和gBc是gBa經過furin位點切割後的產物。gB對病毒的感染必不可少,是一個重要的囊膜組分和中和抗原。gB抗原表位主要位於59–126、216–279和540–734氨基酸之間。大多數抗體靶向殘基540–734內的表位[7]

豬藍耳病毒(PRRSV)
豬藍耳病是由豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)引起的一種以感染豬發熱、厭食,妊娠母豬晚期流產、早產、產死胎、弱胎和木乃伊胎,各種年齡豬(特別是仔豬)呼吸障礙為特徵的高度傳染性疾病。PRRSV動脈炎病毒科動脈炎病毒屬的成員,根據病毒的抗原性,基因組及致病性的差異,PRRSV可分為2個型,即歐洲型(LV株為代表株)和美洲型(ATCC-VR2332株為代表株),兩種毒株間氨基酸的同源性為78%~81%。中國PRRSV流行毒株以美洲株為主,但部分區域也有歐洲株的發生與傳播。
N蛋白是受感染細胞中表達最豐富的蛋白質,占病毒粒子蛋白質的40%,是病毒中免疫原性最強的蛋白質[8]。N蛋白可誘導PRRSV感染細胞後產生抗體,具有良好的免疫原性和反應活性,但N蛋白抗體是非中和抗體。N蛋白可以作為PRRSV抗體的檢測抗原,具有重要的診斷學意義。
NSP7蛋白 (Non-structural protein 7, NSP7)是PRRSV中最保守的蛋白之一,可被進一步裂解為NSP7α和NSP7β。NSP7在激發PRRSV感染豬的體液免疫系統中發揮作用[9]。在感染PRRSV的豬體內含有針對NSP7蛋白的特異性抗體,且抗體在體內的持續時間很久。另外,NSP7在不同毒株之間具有很高的保守性,是建立PRRSV鑒別診斷方法的理想靶蛋白。

豬流行性腹瀉病毒(PEDV)
豬流行性腹瀉(Porcine Epidemic Diarrhea, PED)是由豬流行性腹瀉病毒(Porcine Epidemic Diarrhea Virus, PEDV)引起的一種急性、高度接觸性的豬腸道傳染性疾病,導致幼齡仔豬急性腹瀉、嘔吐、脫水和死亡,對幼齡仔豬的致死率高達100%。
PEDV是一種包膜病毒,編碼4種結構蛋白,包括刺突蛋白(S)、包膜蛋白(E)、膜蛋白(M)和核衣殼蛋白(N)。
S蛋白是PEDV最大的結構蛋白,也是一種糖蛋白。PEDV S蛋白被分為S1(1-735aa)和S2(736-1383aa)兩個區域。與其他冠狀病毒S蛋白一樣,PEDV S蛋白是病毒表面的糖蛋白多肽(表面抗原)。在調節與特定宿主細胞受體糖蛋白的相互作用以介導病毒侵入和刺激宿主體內誘導中和抗體方面發揮著關鍵作用[10]
N蛋白可作為早期診斷PEDV感染的靶點。但N蛋白在不同豬腸道冠狀病毒中相對保守,存在抗原交叉反應,所以基於該蛋白的檢測不能有效區分PEDV和其他豬腸道冠狀病毒。

豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)
豬傳染性胃腸炎是由豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)引起豬的一種高度接觸性消化道傳染病,以嘔吐、水樣腹瀉和脫水,致兩周齡內仔豬高死亡率為特徵的病毒性傳染病。TGEV由4種結構蛋白和3種非結構蛋白構成。刺突(S)蛋白為糖蛋白,形成病毒突起;膜(M)蛋白主要包埋在脂質囊膜中;核衣殼(N)蛋白包裹著基因組RNA;sM蛋白是與膜相關的蛋白,這4種結構蛋白在病毒粒子中的功能各有其特點。
S 蛋白為糖蛋白,編碼S蛋白的基因全長約4,350bp,最初合成的S蛋白前體由1, 447或1,449個氨基酸殘基組成,經切除信號肽和終末糖基化而成熟,是TGEV 結構蛋白中最大的蛋白。S 蛋白攜帶的B淋巴細胞抗原決定簇是誘導機體產生中和抗體和提供免疫保護的主要結構蛋白,在TGEV免疫保護方面發揮主導作用。
N蛋白是一種磷酸化的酸性蛋白,並以螺旋式結構圍繞RNA存在於病毒粒子內部,是病毒核衣殼形成螺旋形結構的基礎。編碼N蛋白的 N基因長約1,700bp,分子品質約為45kDa,編碼382個氨基酸,氨基酸殘基纏繞在一起,纏繞程度與絲氨酸的專一磷酸化有關。N蛋白具有 A、B、C 三個高度保守的抗原區域,在誘導產生細胞免疫應答中起著重要作用[11]
近岸蛋白提供優質的豬流行病系列蛋白,包括非洲豬瘟病毒、豬瘟病毒、豬假性狂犬病毒、豬藍耳病毒、豬流行性腹瀉病毒和豬傳染性胃腸炎病毒蛋白,助力體外診斷試劑盒及疫苗的開發。

產品資訊
貨號 產品名稱
DRA250 Recombinant ASFV p30
DRA162 Recombinant ASFV p72 complex
DRA160 Recombinant ASFV pS273R
DN02A 非洲豬瘟(ASFV)抗體檢測試劑解決方案(ELISA)
DRA227 Recombinant CSFV E2 Protein
DRA245 Recombinant PRV gB Protein
DRA221 Recombinant PRRSV (strain Lelystad) nsp7 Protein
DRA222 Recombinant PRRSV (strain VR2332) nsp7 Protein
DRA173 Recombinant PEDV Nucleocapsid Protein
DRA164 Recombinant PEDV S1 Protein
DRA181 Recombinant TGEV S1 Protein
參考文獻
1. 《中華人民共和國動物防疫法》
2. Wang Y, Kang W, Yang W, Zhang J, Li D and Zheng H (2021) Structure of African Swine Fever Virus and Associated Molecular Mechanisms Underlying Infection and Immunosuppression: A Review. Front. Immunol. 12:715582. doi: 10.3389/fimmu.2021.715582.
3. Petrovan V, Murgia MV, Wu P, Lowe AD, Jia W, Rowland RRR. Epitope mapping of African swine fever virus (ASFV) structural protein, p54. Virus Res. 2020 Apr 2;279:197871. doi: 10.1016/j.virusres.2020.197871.
4. Jia N, Ou Y, Pejsak Z, Zhang Y, Zhang J. Roles of African Swine Fever Virus Structural Proteins in Viral Infection. J Vet Res. 2017 Dec 6;61(2):135-143. doi: 10.1515/jvetres-2017-0017
5. 李軍,楊威,陳鳳蓮,等.豬瘟病毒蛋白的結構與功能[J].上海畜牧獸醫通訊, 2007, 000(006):69-71.DOI:10.3969/j.issn.1000-7725.2007.06.045.
6. Pomeranz LE, Reynolds AE, Hengartner CJ. Molecular biology of pseudorabies virus: impact on neurovirology and veterinary medicine. Microbiol Mol Biol Rev. 2005;69(3):462-500. doi:10.1128/MMBR.69.3.462-500.2005
7. Zhang P, Lv L, Sun H, et al. Identification of linear B cell epitope on gB, gC, and gE proteins of porcine pseudorabies virus using monoclonal antibodies. Vet Microbiol. 2019;234:83-91. doi:10.1016/j.vetmic.2019.05.013
8. Doan DN, Dokland T. Structure of the nucleocapsid protein of porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Structure. 2003;11(11):1445-1451. doi:10.1016/j.str.2003.09.018
9. Chen J, Xu X, Tao H, et al. Structural Analysis of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Non-structural Protein 7α (NSP7α) and Identification of Its Interaction with NSP9. Front Microbiol. 2017;8:853. Published 2017 May 11. doi:10.3389/fmicb.2017.00853
10. Wang K, Xie C, Zhang J, et al. The Identification and Characterization of Two Novel Epitopes on the Nucleocapsid Protein of the Porcine Epidemic Diarrhea Virus. Sci Rep. 2016;6:39010. Published 2016 Dec 19. doi:10.1038/srep39010
11. 謝偉,程洋,張勇,等.豬傳染性胃腸炎病毒結構蛋白及疫苗的研究進展[J].四川畜牧獸醫, 2015, 42(10):3.DOI:CNKI:SUN:SCXS.0.2015-10-013.