Иммунологические свойства химерного белка, содержащего основной капсидный белок echovirus 30 (Picornaviridae: Enterovirus: Enterovirus betacoxsackie)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Энтеровирусная инфекция, широко распространенная в мире и в России, характеризуется разнообразием клинических форм, одной из которых является серозный менингит. Наиболее частой причиной энтеровирусного менингита у детей является вирус echovirus 30 (E30). Ранее нами получен химерный белок, состоящий из S-домена белка VP1 норовируса (SN), слитого в одну молекулу с VP1 Е30 (SN-VP1E30), который в перспективе может быть использован для разработки вакцины для профилактики энтеровирусного менингита, вызванного вирусом Е30.

Целью настоящей работы явилось изучение иммунологических свойств белка SN-VP1E30.

Материалы и методы. Мышей линии Balb/c и морскую свинку иммунизировали белком SN-VP1E30. Продукцию антител класса G (IgG) и M (IgM) исследовали методом иммуноферментного анализа. Взаимодействие антител против SN-VP1E30 с вирионами энтеровирусов Е30 разных генотипов изучали методом электронной микроскопии. Реакцию нейтрализации Е30 антителами проводили в культуре клеток RD.

Результаты. У мышей, иммунизированных SN-VP1E30 без адъюванта, средние титры суммарных антител против VP1 E30 составили 1 : 19 000. Использование адъюванта повышало средний титр антител в 3 раза. Уровень IgM был значительно ниже и составил в среднем 1 : 1500. С помощью иммуноэлектронной микроскопии показано, что антитела морской свинки против химерного SN-VP1E30 способны связывать вирионы E30 генотипов h и еС2. Антитела мышей и морской свинки способны нейтрализовать Е30 в культуре клеток RD. У мышей титры нейтрализующих антител варьировали от 20 до 40, у морской свинки составили 40.

Заключение. Иммуногенность SN-VP1E30 у двух видов животных и способность антител связывать и нейтрализовать энтеровирус Е30 позволяет предложить его в качестве антигена в составе вакцины для профилактики заболеваний, вызванных E30.

Об авторах

Дмитрий Александрович Мелентьев

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Автор, ответственный за переписку.
Email: dim-melente@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2441-6874

младший научный сотрудник лаборатории иммунохимии 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Дмитрий Викторович Новиков

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: novikov.dv75@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7049-6935

канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Екатерина Валерьевна Мохонова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: ekaterinamohonova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9742-7646

научный сотрудник лаборатории иммунохимии 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Надежда Алексеевна Новикова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: novikova_na@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3710-6648

д-р биол. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Александр Юрьевич Кашников

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: mevirfc@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1033-7347

научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Светлана Григорьевна Селиванова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: svetafor22@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6610-1774

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Людмила Николаевна Голицына

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: lyudmila_galitzina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8064-4476

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Владислав Александрович Лапин

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: fridens.95@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5905-5722

младший научный сотрудник лаборатории иммунохимии 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Мария Игоревна Цыганова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: maria_che@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2811-6844

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Дмитрий Евгеньевич Зайцев

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: mitya.zaitseff@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7663-6924

старший лаборант лаборатории иммунохимии 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Виктор Владимирович Новиков

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: mbre@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2449-7213

д-р биол. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией иммунохимии 

Россия, 603950, г. Нижний Новгород

Список литературы

  1. Голицына Л.Н., Кашникова А.Д., Полянина А.В., Зайцева Н.Н., Михайлова Ю.М., Черепанова Е.А. Энтеровирусная (неполио) инфекция в Российской Федерации в 2023 г. В кн.: Заболеваемость, этиологическая структура и вопросы профилактики энтеровирусной (неполио) инфекции: Информационный бюллетень № 11. Нижний Новгород; 2024: 3–8. Available at: https://nniiem.ru/file/razrabotki/2024/nniiem-inf-byulleten-n-11-po-evi-za-2023-dlya-sayta-korr-oformlenie-novikova-na.pdf
  2. Wallace G.S., Curns A.T., Weldon W.C., Oberste M.S. Seroprevalence of poliovirus antibodies in the United States population, 2009–2010. BMC Public Health. 2016; 16: 721. https://doi.org/10.1186/s12889-016-3386-1
  3. Zhu R., Cheng T., Yin Z., Liu D., Xu L., Li Y., et al. Serological survey of neutralizing antibodies to eight major enteroviruses among healthy population. Emerg. Microbes Infect. 2018; 7(1): 2. https://doi.org/10.1038/s41426-017-0003-z
  4. Huang K.A. Structural basis for neutralization of enterovirus. Curr. Opin. Virol. 2021; 51: 199–206. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2021.10.006
  5. Al-Barwani F., Donaldson B., Pelham S.J., Young S.L., Ward V.K. Antigen delivery by virus-like particles for immunotherapeutic vaccination. Ther. Deliv. 2014; 5(11): 1223–40. https://doi.org/10.4155/tde.14.74
  6. Chroboczek J., Szurgot I., Szolajska E. Virus-like particles as vaccine. Acta Biochim. Pol. 2014; 61(3): 531–9.
  7. Ye X., Ku Z., Liu Q., Wang X., Shi J., Zhang Y., et al. Chimeric virus-like particle vaccines displaying conserved enterovirus 71 epitopes elicit protective neutralizing antibodies in mice through divergent mechanisms. J. Virol. 2014; 88(1): 72–81. https://doi.org/10.1128/JVI.01848-13
  8. Новиков Д.В., Мелентьев Д.А., Мохонов В.В., Кашников А.Ю., Новикова Н.А., Лапин В.А. и др. Получение вирусоподобных частиц норовируса (Caliciviridae: Norovirus), содержащих белок VP1 энтеровируса Echovirus 30 (Picornaviridae: Enterovirus: Enterovirus B). Вопросы вирусологии. 2021; 66(5): 383–9. https://doi.org/10.36233/0507-4088-79 https://elibrary.ru/mkbqet
  9. Лапин В.А., Новиков Д.В., Мохонова Е.В., Мелентьев Д.А., Цыганова М.И., Зайцев Д.Е. и др. Получение рекомбинантного белка VP1 норовируса и его антигенные и иммуногенные свойства. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2024; 101(5): 661–7. https://doi.org/10.36233/0372-9311-552 https://elibrary.ru/ubmktf
  10. Мелентьев Д.А., Новиков Д.В., Лапин В.А., Мохонова Е.В., Цыганова М.И., Манакова Э.А. и др. Антитела к поверхностным белкам Echovirus 30 (Enterovirus, Picornaviridae) в крови жителей Нижегородской области. Инфекция и иммунитет. 2024; 14(6): 1179–86. https://doi.org/10.15789/2220-7619-BAC-16103 https://elibrary.ru/exbfif
  11. Nix W.A., Oberste M.S., Pallansch M.A. Sensitive, seminested PCR amplification of VP1 sequences for direct identification of all enterovirus serotypes from original clinical specimens. J. Clin. Microbiol. 2006; 44(8): 2698–704. https://doi.org/10.1128/JCM.00542-06
  12. Muslin C., Kain A.M., Bessaud M., Blondel B., Delpeyroux F. Recombination in enteroviruses, a multi-step modular evolutionary process. Viruses. 2019; 11(9): 859. https://doi.org/10.3390/v11090859
  13. Yuan J., Tang X., Yin K., Tian J., Rui K., Ma J., et al. GITRL as a genetic adjuvant enhances enterovirus 71 VP1 DNA vaccine immunogenicity. Immunol. Res. 2015; 62(1): 81–8. https://doi.org/10.1007/s12026-015-8637-1
  14. Foo D.G., Alonso S., Phoon M.C., Ramachandran N.P., Chow V.T., Poh C.L. Identification of neutralizing linear epitopes from the VP1 capsid protein of Enterovirus 71 using synthetic peptides. Virus Res. 2007; 125(1): 61–8. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2006.12.005
  15. Collins K.A., Snaith R., Cottingham M.G., Gilbert S.C., Hill A.V.S. Enhancing protective immunity to malaria with a highly immunogenic virus-like particle vaccine. Sci. Rep. 2017; 7: 46621. https://doi.org/10.1038/srep46621
  16. Wu C.N., Lin Y.C., Fann C., Liao N.S., Shih S.R., Ho M.S. Protection against lethal enterovirus 71 infection in newborn mice by passive immunization with subunit VP1 vaccines and inactivated virus. Vaccine. 2001; 20(5-6): 895–904. https://doi.org/10.1016/s0264-410x(01)00385-1
  17. Zhou S.L., Ying X.L., Han X., Sun X.X., Jin Q., Yang F. Characterization of the enterovirus 71 VP1 protein as a vaccine candidate. J. Med. Virol. 2015; 87(2): 256–62. https://doi.org/10.1002/jmv.24018
  18. Xia M., Huang P., Sun C., Han L., Vago F.S., Li K., et al. Bioengineered Norovirus S60 nanoparticles as a multifunctional vaccine platform. ACS Nano. 2018; 12(11): 10665–82. https://doi.org/10.1021/acsnano.8b02776
  19. Zhu W., Liu Z., Zheng X., Li J., Lu K., Jiang X., et al. A broad and potent IgM antibody against tetra-EV-As induced by EVA71 and CVA16 co-immunization. Vaccine. 2021; 39(44): 6510–9. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2021.09.056
  20. Zhu W., Li J., Wu Z., Li H., Zhang Z., Zhu X., et al. Dual blockages of a broad and potent neutralizing IgM antibody targeting GH loop of EV-As. Immunology. 2023; 169(3): 292–308. https://doi.org/10.1111/imm.13629
  21. Голицына Л.Н., Зверев В.В., Епифанова Н.В., Сашина Т.А., Кашников А.Ю., Созонов Д.В. и др. Энтеровирусная (неполио) инфекция в Российской Федерации в 2017 г. В кн.: Заболеваемость, этиологическая структура и вопросы профилактики энтеровирусной (неполио) инфекции: Информационный бюллетень № 5. Нижний Новгород; 2018: 5–12. Available at: https://nniiem.ru/file/razrabotki/2018/byulleten-evi-2017-n5-may-18-1.pdf
  22. Chen D., Duggan C., Texada D.E., Reden T.B., Kooragayala L.M., Langford M.P. Immunogenicity of enterovirus 70 capsid protein VP1 and its non-overlapping N- and C-terminal fragments. Antiviral Res. 2005; 66(2-3): 111–7. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2005.02.004.
  23. Prasad B.V., Hardy M.E., Dokland T., Bella J., Rossmann M.G., Estes M.K. X-ray crystallographic structure of the Norwalk virus capsid. Science. 1999; 286(5438): 287–90. https://doi.org/10.1126/science.286.5438.287

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сравнение титров антител к белкам VP1E30 и SN после иммунизации мышей химерным белком SN-VP1E30.

Скачать (115KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сравнение индексов авидности антител против VP1E30 и SN после иммунизации мышей химерным белком SN-VP1E30.

Скачать (168KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Электронные микрофотографии иммунокомплексов. Цена деления – 100 нм.

Скачать (305KB)
Метаданные

© Мелентьев Д.А., Новиков Д.В., Мохонова Е.В., Новикова Н.А., Кашников А.Ю., Селиванова С.Г., Голицына Л.Н., Лапин В.А., Цыганова М.И., Зайцев Д.Е., Новиков В.В., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).