基于单域抗体的新型报告系统在活细胞内甲型流感病毒感染检测中的应用

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流行性感冒病毒,简称流感病毒,可导致急性呼吸道感染及其他轻到重度疾病乃至死亡,其传播范围覆盖全人群,给全球公共卫生带来沉重负担。四种型别的流感病毒当中,甲型流感病毒(IAV)的宿主范围最为广泛,加之突变率高,使其成为人类季节性流感和全球流感大流行的主要原因。IAV可以进一步划分为多种亚型,其表面糖蛋白血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)突变所致的抗原漂移和抗原转移使新亚型IAV不断出现,导致现有疫苗和抗病毒药物防治效果不佳,因此急需开发有效的通用流感疫苗及广谱抗病毒药物。活细胞内IAV感染的检测对病毒的基础研究、疫苗和抗病毒药物的开发具有重要意义,然而现有手段主要为基于特定毒株改造的重组报告病毒系统,存在适用范围窄及复制效率受限等方面的缺陷。本文构建了一种新型的报告系统,利用单域抗体捕获,使IAV感染时宿主细胞中表达量最高且高度保守的核蛋白(NP)成为连接特异性转录激活因子DNA结合结构域(DBD)和激活结构域(AD)的骨架,重构其转录激活功能,进而使上游激活序列(UAS)下游的报告基因得以转录和表达,从而无需对IAV进行改造即可实现活细胞内病毒感染的可视化、定量化检测。经过特异性单域抗体配对的筛选及对系统的系列优化,本研究最终构建的一体化IAV-NP依赖的IAV感染报告系统实现了通过检测胞内荧光或培养上清荧光素酶活性报告活细胞内IAV-NP的表达,从而指示不同亚型IAV的感染。在IAV感染报告系统中验证了系统的可行性后,为进一步拓展系统的应用范围,以实现更为广泛的靶标蛋白检测,本研究还构建了一个通用的单域抗体噬菌体展示文库,用以快速淘选针对各类蛋白的特异性单域抗体,为新系统单域抗体配对的筛选提供基础。总而言之,本研究构建了一种基于单域抗体的新型报告系统。一方面,通过建立IAV-NP特异性报告系统,实现了活细胞内IAV感染的检测,为IAV基础研究及抗病毒药物的筛选提供了便捷、有效的新工具,为IAV病毒感染模型的建立开拓了新的思路。另一方面,通过构建单域抗体文库,为报告系统的拓展应用奠定了基础。
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