超越模仿,創新跨越系列III ——全球首發獨家新型風疹重組抗原!

添加時間:2021年5月20日

超越模仿,創新跨越系列III ——全球首發獨家新型風疹重組抗原!

 

一、風疹病毒抗原選擇的新風向

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據報道,近日Sigma-Aldrich?VirionSerion GmbH(德國維潤賽潤)合作發表“利用新型重組風疹抗原的Estapor?磁性微球法檢測風疹IgM抗體”的技術指南;本指南使用的VirionSerion GmbH(德國維潤賽潤)獨家專利產品風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)在風疹IgM抗體的檢測中充分展示性能的優越性和獨特性那么,接下來就讓我們一起了解風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)的特點及其優勢。

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二、風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)的特點及優勢

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1、風疹病毒的蛋白結構及功能

風疹病毒是披膜病毒科、風疹病毒屬,多呈直徑約60-70nm的不規則球形,分為外膜和核衣殼蛋白兩部分,外膜由脂質雙分子層鑲嵌其上的E1-E2蛋白組成的異二聚體棘突構成,核衣殼是由衣殼蛋白C和基因組RNA構成的直徑30nm的二十面體對稱結構;風疹病毒基因組RNA屬于40S單股正鏈RNA,對其研究最多的則是24S的亞基因組RNA,原因是24S的亞基因組RNA上載有風疹病毒所有的結構蛋白(見圖1):E1、E2和核衣殼蛋白C;也是風疹病毒可產生免疫應答的主要蛋白(見表1)。非結構蛋白參與病毒復制過程,不具備免疫原性。

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圖1:風疹病毒的蛋白結構示意圖及基因組轉錄表達示意圖

2、?風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)的特點及優勢

外膜糖蛋白E1作為跨膜糖蛋白,從結構上可被分為膜外區E(1)-L(446)、跨膜區G(447)-A(468)和膜內區K(469)-R(481)3個部分;其中膜外區是主要發揮抗原表位功能區,含有1個疏水區域和3個糖化位點,其中疏水區域是參與E1-E2異二聚體的形成及病毒與細胞膜融合。通常情況下,E1的疏水結構在內質網被E1-E2異二聚體掩藏,當疏水區域遭到破壞,E1的構象將會被破壞發生錯誤折疊。

外膜糖蛋白E2是由282個氨基酸組成的I型跨膜蛋白,在病毒的細胞內組裝過程中發揮重要作用,可促進自身的正確折疊和加工,其含有3-4個糖基化位點,能誘導機體的免疫應答。

風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)是風疹病毒外膜糖蛋白E1通過鏈內和鏈間的二硫鍵與外膜糖蛋白E2形成穩定的E1-E2異二聚體,隨后通過其羧基端的高爾基駐留信號將異二聚體轉運到高爾基體進行病毒組裝;有研究表明,E1-E2異二聚體是E1、E2正確折疊和轉運至高爾基體復合物的必要條件。因此,風疹病毒的E1-E2異二聚體不僅具有E1、E2單體的優勢及特點,其E1-E2異二聚體所形成的空間構象和抗原位點在免疫應答過程中,E1-E2異二聚體是作為一個整體被抗原提呈細胞溶解、呈遞,誘導產生特異性抗體;因為抗原表位差異,E1-E2異二聚體誘導所產生的抗體中,有部分是E1、E2單體所不能識別。由此可見,E1-E2異二聚體在特異性方面完勝E1單體和E2單體。

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在哥倫比亞大學的研究中,通過人抗風疹病毒的血清檢測蔗糖梯度離心法分離病毒裂解液中的蛋白,野生型的病毒裂解液在不同濃度梯度的情況下均能檢測出E1-E2異二聚體、E1、E2的存在,而在突變了疏水區域(81-109)時,發現人抗風疹病毒的血清檢測不出E1-E2異二聚體和E1的存在,證明E1-E2異二聚體可覆蓋E1、E2單體抗原已有的靶點,還具有獨特的空間構象靶點是E1、E2單體抗原所不具有的(圖2)。

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圖2:風疹病毒的蛋白與人抗風疹病毒血清中的特異性抗體的反應

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在風疹病毒診斷的過程中,目前普遍認為衣殼蛋白C是引起交叉反應的主要原因。WHO歐洲區域的麻疹和風疹參考實驗室的風疹和麻疹的血清學檢測指導中明確提出引起風疹診斷交叉反應的主要原因與風疹病毒裂解液(全細胞抗原)抗原有關,而使用基于重組的風疹病毒抗原其檢測的特異性更高(見圖3)。

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圖3:WHO歐洲區域的麻疹和風疹參考實驗室血清學檢測

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德國免疫學檢驗研究所基于風疹病毒裂解液的抗原檢測試劑檢測含有肺炎支原體、EBV病毒、B19的陽性樣本的假陽性率比基于外膜糖蛋白的抗原的高2.5倍;該外膜糖蛋白抗原包括E1和少量E2。也就是說外膜糖蛋白E1、E2可有效降低風疹病毒感染的非特異性反應(見圖4)。

通過以上研究和分析不難看出,風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)的性能顯著優于E1單體、E2單體和天然抗原,是目前解決風疹病毒檢測交叉反應的最佳選擇。

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圖4:在含其他病原體感染、RF陽性樣本中檢測風疹病毒IgM抗體:

A基于風疹病毒裂解液抗原的檢測試劑;B基于風疹細胞重組抗原的檢測試劑;

 

小結:

綜上所述,風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)具有獨特的空間構象及豐富的靶點,與E1、E2單體及組合抗原相比,更能被機體的免疫應答產生的抗體所識別;與天然抗原相比,其特異性更強,可有效避免非特異性干擾的發生,使結果更加精確。因此,風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)是目前風疹病毒特異性抗體診斷的最佳抗原選擇。

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三、VirionSerion風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)的特點及優勢

1.????產品優勢

????1)????獨家專利產品(符合ISO13485標準);

????2)????E1-E2異二聚體的形式存在,無核衣殼蛋白C;

????3)????高特異性、無交叉反應;

????4)????工業化量產,穩定供應;

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2.????臨床試驗性能驗證

????分別基于風疹棘突蛋白(E1-E2)和天然抗原應用于CLIA平臺進行定量檢測臨床樣本中的IgG和IgM抗體含量,結果顯示風疹棘突蛋白(E1-E2)抗原和天然抗原的相關性非常高,是風疹天然抗原的完美替代者(見圖5)。

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圖5:風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)與天然抗原的一致性

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基于風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)分別在CLIA和ELISA平臺進行驗證其在臨床樣本中檢測IgM和IgG的敏感性和特異性,結果如下(見圖6):

基于ELISA平臺檢測的臨床樣本IgG的性能:敏感性為100%,特異性為100%;

基于CLIA平臺檢測的臨床樣本IgG的性能 :敏感性為100%,特異性為100%;

基于ELISA平臺檢測的臨床樣本IgM的性能:敏感性為100%,特異性為96.4%;

基于CLIA平臺檢測的臨床樣本IgM的性能 :敏感性為100%,特異性為100%;

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圖6:驗證風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)在CLIA及ELISA平臺的敏感性和特異性

基于風疹棘突蛋白(E1-E2)分別在CLIA和ELISA平臺進行檢測IgG和IgM抗體的精密度,結果顯示非常精確且變異系數非常低,非常符合診斷試劑的性能要求,結果見圖7。

 

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圖7:驗證風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)在CLIA及ELISA平臺的檢測精密度

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總結

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風疹病毒抗體檢測在臨床和公衛領域具有廣泛的應用, VirionSerion GmbH(德國維潤賽潤)基于在病原體診斷領域長期的研發生產經驗和技術積累,開發獨家專利工藝,攻克了風疹病毒棘突蛋白(E1-E2)二聚體抗原制備的技術難關,成功解決了引起風疹病毒抗體檢測非特異性干擾的痛點、解決了臨床實驗室風疹病毒診斷模棱兩可結果帶來的困擾,是風疹病毒抗原的一項重大突破,必將助力IVD生產企業的風疹病毒檢測試劑質量邁上一個新的臺階。

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參考文獻:

【1】Challenges ofmeasles and rubella laboratory diagnostic in the era of elimination

【2】Evaluation offully automated assays for the detection of Rubella IgM and IgG antibodies bythe Elecsys immunoassay system

【3】Rubella

【4】Diagnosis ofrecent primary rubella virus infections: Significance of glycoprotein-based IgMserology, IgG avidity and immunoblot analysis

【5】Standardizationof Assays That Detect Anti-Rubella Virus IgG Antibodies

【6】Structure andFunction of the Rubella Virus Proteins

【7】Interpretation ofrubella serology in pregnancy—pitfalls and problems

【8】The key role ofrubella virus glycoproteins in the formation of immune response, and perspectives on their use in the development of new recombinant vaccines

【9】Cryo-ElectronTomography of Rubella Virus

【10】Functional andevolutionary insight from the crystal structure of rubella virus protein E1

【11】Assembly,maturation and three-dimensional helicalstructure of the teratogenic rubella virus

【12】DiagnosticPotential of Baculovirus-Expressed Rubella Virus Envelope Proteins

【13】Diagnosis ofrecent primary rubella virus infections: Significance of glycoprotein-based IgMserology, IgG avidity and immunoblot analysis

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編輯:Steven | 校對:Harris | 責編:Hillson

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