非洲猪瘟病毒(ASFV)的 P54 蛋白(由 E183L 基因编码)是病毒的重要结构蛋白,主要参与病毒粒子的组装和释放,具有较强的免疫原性,针对该蛋白的抗体在非洲猪瘟(ASF)的诊断、病毒学研究及防控中具有重要应用。以下从抗体结构、对应毒株、制备方法、特异性、交叉反应性等方面详细说明:
一、非洲猪瘟 P54 蛋白的背景
P54 蛋白是 ASFV 的膜相关蛋白,定位于病毒粒子的内层膜,在病毒与宿主细胞的相互作用(如吸附、入侵)及病毒粒子的成熟过程中发挥关键作用。该蛋白在 ASFV 不同毒株中保守性较高,且免疫原性稳定,是 ASF 诊断和免疫研究的重要靶标。
二、抗 P54 蛋白抗体的结构
抗 P54 蛋白的抗体(包括单克隆抗体和多克隆抗体)遵循免疫球蛋白(Ig)的典型结构,以单克隆抗体为例:
- 基本结构:由两条重链(H 链)和两条轻链(L 链)通过二硫键连接形成 “Y” 型免疫球蛋白结构。
- 功能区域:
- 可变区(V 区):位于 “Y” 型顶端,由重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)组成,负责特异性识别 P54 蛋白的抗原表位(线性或构象表位),是抗体靶向结合的核心区域。
- 恒定区(C 区):包括重链恒定区(CH1-CH3)和轻链恒定区(CL),决定抗体的类型(如 IgG、IgM 等)和效应功能(如激活补体、结合 Fc 受体等)。
- 常见类型:应用中以 IgG 型单克隆抗体为主,因其稳定性高、亲和力强,适合用于诊断试剂开发和实验室检测。
三、对应 P54 蛋白的 ASFV 毒株
P54 蛋白的编码基因(E183L)在 ASFV 的不同基因型毒株中保守性较高,因此抗 P54 蛋白的抗体可识别多种 ASFV 毒株,包括:
- 基因 Ⅱ 型:目前在我国及全球广泛流行的主流毒株(如 Georgia 2007 株及其变异株)。
- 基因 Ⅰ 型:西非、欧洲部分地区流行的毒株(如 L60 株、BA71V 株)。
- 其他基因型毒株:如基因 Ⅲ 型至 ⅩⅧ 型(覆盖非洲、欧洲等地流行株),由于 P54 蛋白序列变异较小,抗体对多数毒株均有交叉识别能力,但具体识别范围需通过实验验证(如针对变异位点的抗体可能对特定毒株识别能力下降)。
四、抗 P54 蛋白抗体的制备方法
1. 单克隆抗体制备
- 免疫原制备:通过原核表达系统(如大肠杆菌)或真核表达系统(如昆虫细胞、HEK293 细胞)重组表达 P54 蛋白(全长或优势抗原表位片段),经纯化后作为免疫原。
- 杂交瘤细胞构建:
- 用重组 P54 蛋白免疫 Balb/c 小鼠,多次免疫后取脾脏淋巴细胞,与骨髓瘤细胞(如 SP2/0)融合,通过有限稀释法筛选能稳定分泌抗 P54 抗体的杂交瘤细胞株。
- 抗体纯化:从杂交瘤细胞培养上清或小鼠腹水(腹腔接种杂交瘤细胞获得)中,采用蛋白 A/G 亲和层析、离子交换层析等方法纯化,获得高纯度单克隆抗体。
2. 多克隆抗体制备
- 以重组 P54 蛋白免疫兔、羊等动物,定期采血分离血清,通过亲和层析去除非特异性抗体,获得多克隆抗体。其优势是可识别 P54 蛋白的多个抗原表位,灵敏度较高,但特异性略低于单克隆抗体。
五、抗体的特异性
抗 P54 蛋白抗体的特异性主要体现在:
- 与 ASFV 的特异性结合:能特异性识别 ASFV 感染细胞中的 P54 蛋白或病毒粒子,不与其他猪源病毒(如猪瘟病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、伪狂犬病病毒等)发生交叉反应,这是其用于 ASF 特异性诊断的核心基础。
- 表位特异性:单克隆抗体通常针对 P54 蛋白的单一抗原表位(如特定氨基酸序列组成的线性表位,或依赖空间结构的构象表位),多克隆抗体则可识别多个表位,因此在检测中可根据需求组合使用(如单克隆抗体用于精准定性,多克隆抗体用于提高检测灵敏度)。
六、交叉反应性(交叉率)
- 与其他病毒的交叉反应:由于 P54 蛋白是 ASFV 特有的蛋白,且与其他病毒的蛋白序列同源性极低,抗 P54 抗体与其他猪病毒的交叉反应率极低(通常 < 1%),确保了诊断的特异性。
- 与不同 ASFV 毒株的交叉反应:因 P54 蛋白在 ASFV 各毒株中保守性较高(氨基酸序列同源性通常 > 90%),优质抗 P54 抗体对不同基因型毒株的交叉反应率较高(一般 > 85%),可覆盖全球主流流行毒株。但需注意,少数变异毒株若在 P54 蛋白的抗原表位区域发生突变,可能导致交叉反应率下降,因此需结合当地流行毒株的序列进行验证。
七、应用领域
- 诊断试剂开发:用于 ASF 的血清学检测(如 ELISA 检测抗体)或病毒抗原检测(如免疫荧光试验、胶体金试纸条、免疫组化),是 ASF 快速筛查和确诊的重要工具。
- 病毒学研究:通过抗体标记技术(如免疫荧光、免疫电镜)定位 P54 蛋白在细胞内的分布,研究其在病毒复制周期中的功能;或用于病毒中和试验,探索其在抑制病毒感染中的作用。
- 疫苗评价:作为免疫应答指标,通过检测抗 P54 蛋白抗体水平,评估候选疫苗诱导的体液免疫效果。
综上,抗非洲猪瘟 P54 蛋白抗体(尤其是单克隆抗体)凭借其高特异性、对不同毒株的广泛交叉反应性,在 ASF 的诊断和研究中具有重要价值。实际应用中,需通过严格的性能验证(如亲和力、交叉率、稳定性等)确保其适用性,为 ASF 的精准防控提供技术支持。