抗豬流行性腹瀉病毒S蛋白（PEDV-S）單克隆抗體制備和特性

瀏覽次數(shù)：337　發(fā)布日期：2025-6-17　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

抗豬流行性腹瀉病毒（PEDV）S 蛋白單克隆抗體是針對(duì) PEDV 表面刺突蛋白（Spike 蛋白，S 蛋白）的特異性抗體，因其在病毒入侵和免疫應(yīng)答中的核心作用，成為 PEDV 研究、診斷及防控的關(guān)鍵工具。以下從分子特性、制備應(yīng)用、研究進(jìn)展等方面展開(kāi)詳細(xì)說(shuō)明：

一、S 蛋白的生物學(xué)特性與抗體靶向意義

S 蛋白結(jié)構(gòu)：
- PEDV 的 S 蛋白是由約 1300 個(gè)氨基酸組成的跨膜糖蛋白，可分為 S1 亞基（N 端，負(fù)責(zé)宿主細(xì)胞受體結(jié)合）和 S2 亞基（C 端，介導(dǎo)病毒與宿主細(xì)胞膜融合）。
- S1 亞基包含多個(gè)抗原表位（如 A、B、C、D 區(qū)），其中 S1 的 C 端（氨基酸 499-638）是中和抗體的主要結(jié)合區(qū)域（高變區(qū)），也是病毒變異的熱點(diǎn)區(qū)域。
靶向 S 蛋白的核心價(jià)值：
- 病毒入侵關(guān)鍵靶點(diǎn)：S 蛋白是 PEDV 感染宿主細(xì)胞的 “鑰匙”，其與宿主細(xì)胞表面受體（如氨肽酶 N，APN）的結(jié)合是感染的第一步，靶向 S 蛋白的單克隆抗體可直接阻斷病毒入侵。
- 免疫保護(hù)核心抗原：PEDV 疫苗（如滅活苗、亞單位苗）多以 S 蛋白為主要抗原，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì) S 蛋白的中和抗體，是疫苗效力評(píng)估的關(guān)鍵指標(biāo)。

二、抗 PEDV S 蛋白單克隆抗體的制備特點(diǎn)

抗原設(shè)計(jì)策略：
- 全長(zhǎng) S 蛋白：通過(guò)桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)或哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)全長(zhǎng) S 蛋白（三聚體結(jié)構(gòu)），保留天然構(gòu)象抗原表位，但表達(dá)難度高、純化復(fù)雜。
- S1 亞基片段：選擇 S1 亞基的高免疫原性區(qū)域（如 S1-C 端）進(jìn)行重組表達(dá)（如大腸桿菌、酵母系統(tǒng)），抗原特異性強(qiáng)、免疫效率高，是常用策略。
- 表位肽合成：針對(duì)已知中和表位（如氨基酸 549-561）合成多肽抗原，免疫動(dòng)物后篩選單克隆抗體，適用于精準(zhǔn)靶向特定表位。
制備流程優(yōu)化：
- 免疫動(dòng)物選擇：除 Balb/c 小鼠外，倉(cāng)鼠、兔等動(dòng)物也可用于制備高親和力抗體（兔源抗體常具有更高的中和活性）。
- 篩選方法升級(jí)：通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)（FACS）篩選能與活病毒表面 S 蛋白結(jié)合的雜交瘤細(xì)胞，可獲得更高效的中和抗體；或利用噬菌體展示技術(shù)直接篩選人源化單克隆抗體。

三、核心功能與應(yīng)用場(chǎng)景
1. 病毒中和與治療研究

中和機(jī)制：高活性單克隆抗體可結(jié)合 S1 亞基的受體結(jié)合域（RBD），阻斷 S 蛋白與 APN 受體的結(jié)合，或抑制 S 蛋白的構(gòu)象變化，阻止病毒膜與細(xì)胞膜融合。
治療潛力：將中和單克隆抗體（如腹腔注射或口服）用于新生仔豬，可在 PEDV 感染初期提供被動(dòng)免疫保護(hù)，尤其適用于產(chǎn)房爆發(fā)疫情時(shí)的緊急干預(yù)。例如，研究顯示某株抗 S1-C 端單克隆抗體可使仔豬存活率提高 60% 以上。

2. 診斷檢測(cè)中的特異性應(yīng)用

ELISA 檢測(cè)抗原：以抗 S 蛋白單克隆抗體為捕獲抗體，可特異性檢測(cè)糞便、腸組織中的 PEDV 抗原，避免與 TGEV、PDCoV 等病毒交叉反應(yīng)。
中和試驗(yàn)（NT）：通過(guò)測(cè)定單克隆抗體對(duì) PEDV 感染 Vero 細(xì)胞的抑制作用，評(píng)估抗體的中和效價(jià)（如 IC₅₀值），是疫苗免疫效果評(píng)價(jià)的金標(biāo)準(zhǔn)之一。
病毒變異監(jiān)測(cè)：利用識(shí)別不同表位的單克隆抗體組合，可分析流行毒株 S 蛋白的抗原變異情況，指導(dǎo)疫苗株的更新?lián)Q代。

3. 疫苗研發(fā)與抗原表位分析

疫苗株篩選：通過(guò)單克隆抗體中和試驗(yàn)，篩選對(duì)流行毒株 S 蛋白具有高效結(jié)合能力的疫苗株（如 G2b 亞型毒株），提高疫苗保護(hù)率。
表位圖譜繪制：利用單克隆抗體進(jìn)行抗原表位定位，可明確 S 蛋白上的中和表位、線(xiàn)性表位及構(gòu)象表位分布，為亞單位疫苗設(shè)計(jì)提供靶點(diǎn)（如基于表位的多肽疫苗）。

四、關(guān)鍵性能指標(biāo)與評(píng)價(jià)

中和活性：
- IC₅₀值：指抑制 50% 病毒感染所需的抗體濃度，優(yōu)質(zhì)中和抗體的 IC₅₀可低至 10 ng/mL 以下（如針對(duì) S1-C 端的單克隆抗體）。
- 中和譜：能否覆蓋不同基因亞型（G1a、G1b、G2a、G2b 等）的 PEDV 毒株，避免因 S 蛋白變異導(dǎo)致中和失效。
抗原結(jié)合特異性：
- 通過(guò) Western blot、ELISA 等方法驗(yàn)證抗體與天然 S 蛋白的結(jié)合能力，避免因重組抗原構(gòu)象差異導(dǎo)致假陽(yáng)性。
- 與 TGEV、PDCoV 等冠狀病毒的 S 蛋白無(wú)交叉反應(yīng)，確保診斷準(zhǔn)確性。
穩(wěn)定性與適用性：
- 抗體在不同檢測(cè)體系（如 ELISA、IF、中和試驗(yàn)）中的適用性，例如熒光標(biāo)記抗體需適合細(xì)胞免疫熒光檢測(cè)，酶標(biāo)抗體需適合 ELISA 或 IHC。

五、應(yīng)用案例與研究進(jìn)展

臨床診斷案例：
- 某豬場(chǎng)爆發(fā)仔豬腹瀉，使用抗 PEDV S1 蛋白單克隆抗體 ELISA 試劑盒檢測(cè)糞便樣本，陽(yáng)性率達(dá) 85%，結(jié)合 RT-PCR 確認(rèn) PEDV G2b 亞型感染，為豬場(chǎng)防控提供依據(jù)。
治療性抗體研發(fā)：
- 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院某團(tuán)隊(duì)篩選出一株抗 S1 蛋白單克隆抗體（3D6），可特異性中和 G2b 亞型毒株，在仔豬攻毒試驗(yàn)中，提前 24 小時(shí)口服抗體可使腹瀉發(fā)生率降低 70%，相關(guān)成果已申請(qǐng)專(zhuān)利。
表位研究進(jìn)展：
- 最新研究發(fā)現(xiàn)，PEDV S 蛋白的 550-560 位氨基酸（位于 S1 亞基）是廣譜中和抗體的關(guān)鍵表位，針對(duì)該區(qū)域的單克隆抗體可同時(shí)中和 G1 和 G2 亞型毒株，為開(kāi)發(fā)通用型疫苗提供了靶點(diǎn)。

六、挑戰(zhàn)與發(fā)展方向

病毒變異挑戰(zhàn)：PEDV S 蛋白高變區(qū)的持續(xù)突變（如 G2b 亞型毒株的 S 蛋白插入突變）可能導(dǎo)致單克隆抗體中和失效，需持續(xù)篩選針對(duì)新變異株的抗體。
人源化與規(guī)模化生產(chǎn)：通過(guò)基因工程技術(shù)將鼠源單克隆抗體人源化，降低免疫原性，同時(shí)優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)工藝，實(shí)現(xiàn)抗體的大規(guī)模生產(chǎn)（如 CHO 細(xì)胞懸浮培養(yǎng)），降低成本。
聯(lián)合應(yīng)用策略：將多種具有不同中和表位的單克隆抗體聯(lián)用（“雞尾酒療法”），擴(kuò)大中和譜，提高對(duì)變異毒株的保護(hù)效力。

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