BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  26,741,028
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Thực vật học

Phạm Thị Vân(1), Phan Trọng Hoàng, Hồ Thị Thương, Nguyễn Thu Giang, Phạm Bích Ngọc, Vũ Huyền Trang, Phan Trọng Hoàng, Udo Conrad, Chu Hoàng Hà

Sự tăng cường chức năng sinh học của Haemagglutinin ở thực vật dựa vào sự dung hợp với IgMFc

Tạp chí Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

2020

2

293-305

1811-4989

Thực vật, Tái tổ hợp, Virus, IgMFc, Chức năng sinh học

Trong nghiên cứu này, gen mã hoá protein haemagglutinin (H5TG) có nguồn gốc từ virus A/duck/Vietnam/TG24-01/2005 được dung hợp với ba loại motif khác nhau (GCN4pII, GCN4pII-IgMFc và GCN4pII-ELP-IgMFc) để lần lượt tạo ra ba loại protein tái tổ hợp (H5TGpII dạng trimer, H5TGpII-IgMFc dạng oligomer và H5TGpII-ELP-IgMFc dạng oligomer ELP hoá) nhằm tăng cường mức độ biểu hiện, hoạt tính sinh học và khả năng tinh sạch của protein H5TG. Các đoạn gen H5TG này đã được gắn vào cassette biểu hiện trong vector chuyển gen pCB301 và được biểu hiện tạm thời thành công trên thuốc lá Nicotiana benthamiana bằng phương pháp agroinfiltration thông qua phân tích SDS-PAGE và Western blot. Kết quả phân tích cho thấy, protein H5TGpII-ELP-IgMFc có sự biểu hiện trong thuốc lá cao nhất so với hai protein tái tổ hợp còn lại. Đánh giá hoạt tính sinh học bằng phản ứng ngưng kết hồng cầu nhận thấy, hiệu giá ngưng kết hồng cầu của dịch chiết protein tổng số chứa protein H5TGpII-IgMFc đạt cao nhất (64 HAU), trong khi hiệu giá ngưng kết hồng cầu của dịch chiết protein tổng số chứa hai protein còn lại chỉ đạt 8 HAU. Các protein H5TG sau khi được tinh sạch bằng IMAC (đối với protein H5TGpII và H5TGpII-IgMFc) và tinh sạch qua màng mITC (đối với protein H5TGpII-ELP-IgMFc) tiếp tục được xác định trạng thái Journal of Biotechnology 18(2) 293-305, 2020 305 oligomer thông qua SDS-PAGE không biến tính và đánh giá hoạt tính sinh học bằng phản ứng ngưng kết hồng cầu. Phân tích đã cho thấy, hàm lượng protein nhỏ nhất để gây ngưng kết hoàn toàn tế bào hồng cầu gà (1 HAU) của protein H5TGpII-IgMFc là 0,06 µg ít hơn bốn lần so với 1HAU của hai protein H5TGpII và H5TGpII-ELP-IgMFc (cả hai đều là 0,24 µg). Điều này chứng tỏ rằng việc dung hợp motif GCN4pII-IgMFc vào protein H5TG đã cho hoạt tính sinh học cao hơn so với hai motif còn lại. Kết quả này đã mở ra khả năng ứng dụng IgMFc trong việc tạo oligomer khi dung hợp IgMFc với các protein khác nhằm tăng cường hoạt tính sinh học của protein đích trong nghiên cứu tạo vaccine tái tổ hợp.

TTKHCNQG, CVv 262

Xem toàn văn
  • [1] Zhang X, Urry DW, Daniell H (1996), Expression of an environmentally friendly synthetic protein-based polymer gene in transgenic tobacco plants.,Plant Cell Rep 16: 174–179
  • [2] Weldon WC, Wang BZ, Martin MP, Koutsonanos DG, Skountzou I, Compans RW (2010), Enhanced immunogenicity of stabilized trimeric soluble influenza hemagglutinin.,PLoS ONE 5: e12466.
  • [3] Sriwilaijaroen N, Suzuki Y (2012), Molecular basis of the structure and function of H1 hemagglutinin of influenza virus.,Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci 88(6): 226-249.
  • [4] Shoji Y, Bi H, Musiychuk K, Rhee A, Horsey A, Roy G, Green B, Shamloul M, Farrance CE, and Taggart B (2009), (2009) Plant-derived hemagglutinin protects ferrets against challenge infection with the A/Indonesia/05/05 strain of avian influenza.,Vaccine 27: 1087-1092.
  • [5] Sfakianos JN (2006), Avian flu: Deadly diseases and epidemics,Chelsea House.
  • [6] Scheller J, Henggeler D, Viviani A, Conrad U (2004), Purification of spider silk-elastin f-rom transgenic plants and application for human chondrocyte proliferation.,Transgenic Res 13: 51–57.
  • [7] Raucher D, Chilkoti A (2001), Enhanced uptake of a thermally responsive polypeptide by tumor cells in response to its hyperthermia-mediated phase transition.,Cancer Res 61: 7163–7170
  • [8] Phan HT, Pohl J, Floss DM, Rabenstein F, Veits J, Le BT, Chu HH, Hause G, Mettenleiter T, Conrad U (2013), ELPylated haemagglutinins produced in tobacco plants induce potentially neutralizing antibodies against H5N1 viruses in mice.,Plant Biotechnol J 11 (5): 582-93.
  • [9] Phan HT, Ho TT, Chu HH, Vu TH, Gresch U, Conrad U (2017), Neutralizing immune responses induced by oligomeric H5N1-hemagglutinins f-rom plants.,Vet Res 48: 53, doi:10.1186/s13567-017-0458-x.
  • [10] Phan HT, Conrad U (2016), Plant-Based Vaccine Antigen Production. In Vaccine Technologies for Veterinary Viral Diseases: Methods and Protocols, Brun, A.,Humana Press: Springer New York, New York 1349: 35–47, doi:10.1007/978-1-4939-3008-1
  • [11] Patel J, Zhu H, Menassa R, Gyenis L, Richman A, Brandle J (2007), Elastin-like polypeptide fusions enhance the accumulation of recombinant proteins in tobacco leaves.,Transgenic Res 16: 239–249.
  • [12] Müller R, Gräwert MA, Kern T, Madl T, Peschek J, Sattler M, Groll M, Buchner J (2013), High-resolution structures of the IgM Fc domains reveal principles of its hexamer formation.,PNAS 110(25): 10183–10188.
  • [13] Loureiro S, Ren J, Phapugrangkul P, Colaco CA, Bailey CR, Shelton H, Molesti E, Temperton NJ, Barclay WS, Jones IM (2011), Adjuvant-Free Immunization with Hemagglutinin-Fc Fusion Proteins as an Approach to Influenza Vaccines.,J Virol 85(6): 3010-4.
  • [14] Klenk HD (2015), Influenza Viruses En Route f-rom Birds to Man. Cell Host & Microbe 15(6): 653-4.,
  • [15] Kalthoff D, Giritch A, Geisler K, Bettmann U, Klimyuk V, Hehnen HR, Gleba Y, and Beer, M (2010), Immunization with plant-expressed haemagglutinin protects chickens f-rom lethal highly pathogenic avian influenza Virus H5N1 challenge infection.,J Virol 84: 12002-12010.
  • [16] Harbury P, Zhang T, Kim P, Alber T (1993), A switch between two-, three-, and four-stranded coiled coils in GCN4 leucine zipper mutants.,Science 262: 1401– 1407
  • [17] Gregersen JP, Schmitt HJ, Trusheim H, and Bröker M (2011), Safety of MDCK cell culture-based influenza vaccines. Future Microbiol 6: 143-152.,
  • [18] Gerhard W (2001), The role of the antibody response in influenza virus infection.,Curr Top Microbiol Immunol 260: 171-190.
  • [19] Floss DM, Schallau, K, Rose-John S, Conrad U, Scheller J (2010), Elastin-like polypeptides revolutionize recombinant protein expression and their biomedical application.,Trends Biotechnol 28: 37–45.
  • [20] Floss DM, Sack M, Stadlmann J, Rademacher T, Scheller J, Stöger E, Fischer R, Conrad U (2008), Biochemical and functional c-haracterization of antiHIV antibody-ELP fusion proteins f-rom transgenic plants.,Plant Biotechnol J 6: 379–391.
  • [21] Floss DM, Sack M, Arcalis E, Stadlmann J, Quendler H, Rademacher T, Stoger E, Scheller J, Fischer R, Conrad U (2009), Influence of elastin-like peptide fusions on the quantity and quality of a tobaccoderived human immunodeficiency virus-neutralizing antibody.,Plant Biotechnol J 7: 899–913.
  • [22] Floss DM, Conrad U (2012), Plant molecular pharming – veterinary applications. In: Meyers R A (Ed.): Encyclopedia of sustainability science and technology.,Springer 11: 8073-8080.
  • [23] Du L, Leung VH, Zhang X, Zhou J, Chen M, He W, Zhang HY, Chan CC, Poon VK, Zhao G, Sun S, Cai L, Zhou Y, Zheng BJ, Jiang S. (2011), A Recombinant Vaccine of H5N1 HA1 Fused with Foldon and Human IgG Fc Induced Complete CrossClade Protection against Divergent H5N1 Viruses.,PLoS One 6(1): e16555.
  • [24] Czajkowsky DM, Hu J, Shao Z, Pleass RJ (2012), Fcfusion proteins: new developments and future perspectives. EMBO Mol Med 4: 1015–1028.,EMBO Mol Med 4: 1015–1028.
  • [25] Conrad U, Plagmann I, Malchow, S, Sack, M, Floss, DM, Kruglov AA, Nedospasov SA, Rose-John S, Scheller J (2011), ELPylated anti-humanTNF therapeutic single-domain antibodies for prevention of lethal septic shock.,Plant Biotechnol J 9: 22–31.
  • [26] Chen Q, Lai H, Hurtado J, Stahnke J, Leuzinger K, Dent M (2013), Agroinfiltration as an effective and scalable strategy of gene delivery for production of pharmaceutical proteins.,Adv Tech Biol Med 1:10
  • [27] Bosch BJ, Bodewes R, de Vries RP, Kreijtz JH, Bartelink W, van Amerongen G, Rimmelzwaan GF, de Haan C, Osterhaus AD, and Rottier PJ (2010), Recombinant soluble, multimeric HA and NA exhibit distinctive types of protection against pandemic swine-origin 2009 A(H1N1) influenza virus infection in ferrets.,J Virol 84: 10366-10374.