PBJ | 植物源性口蹄疫病毒与辣根过氧化物酶融合抗体是一种高效的病毒诊断试剂

重组辣根过氧化物酶（HRP）已成功地在本氏烟草（N. benthamiana）中表达和纯化，并且与HRP蛋白融合的基于植物的抗体正在商业销售，但目前，基于植物产生的HRP与用于病毒检测的诊断抗体融合的固相竞争性酶联免疫吸附测定(SPCE)尚未报道。

近日，Park等人在国际著名学术期刊Plant Biotechnology Journal发表了题为“Plant-derived foot-and-mouth disease virus antibodies fused to horseradish peroxidase are efficient diagnostic reagents”的文章，该文主要证明了植物源性口蹄病毒与辣根过氧化物酶融合抗体是一种高效的诊断试剂，有助于提升疾病检测的灵敏度。

他们构建了天然宿主来源的单克隆单链可变片段(scFv-Fc) BvOA7、BvO22和PgA4，用于检测中国仓鼠卵巢（CHO）细胞中的口蹄疫病毒（FMDV）血清型O和（或）A。为了在植物细胞中产生BvOA7，他们合成了一个具有高翻译潜力的编码优化序列(BvOA7 scFv-Fc;BvOA7Plant)，其具有靶向各种细胞器的信号序列。他们在外质体靶向中检测到最高的蛋白丰度和蛋白溶解度。因此，选择了外胞体产生的蛋白作为纯化植物抗FMDV抗体的来源。

然后，他们构建了三个编码HRP融合抗FMDV抗体的载体(BvOA7-HRPPlant, BvO22-HRPPlant和PgA4-HRPPlant)，与BvOA7Plant一样靶向外质体；证实了每种编码蛋白在N. benthamiana叶片中的积累。重要的是，HRP融合到每个抗体后形成二聚体，并在非还原PAGE分析中以增强的化学发光(ECL)反应。这三种植物产生的HRP融合抗体在检测O和A血清型抗原方面比在哺乳动物CHO细胞中产生的相同抗体更有效，后者的检测能力最多为植物产生的同类抗体的10%-15%。由于BvOA7CHO和BvO22CHO抗体对各自抗原具有较高的结合活性，他们检测了HRP酶活性，HRP融合到每种植物源性FMVD-HRP抗体的过氧化物酶活性都很高，约为1000 mU/mL，与CHO细胞源性抗体的过氧化物酶活性较低(10 mU/mL)形成对比，相差100倍。

他们通过比较内质网靶向和外质体靶向BvOA7-HRPPlant来研究植物特异性糖基化是否会影响HRP活性，在点印迹实验中发现，植物细胞中的内质网糖基化对HRP活性没有影响。这些抗体的血红素含量定量显示，植物源性抗体每100 μg抗体平均含有250 μM血红素，而CHO细胞产生的抗体每100μg含有50 μM血红素。

为了评估每种植物源性HRP融合抗体作为FMDV血清诊断试剂的性能，他们使用已知病毒中和试验(VNT)值的猪血清样本进行了SPCE检测。植物源性HRP融合试剂对VNT值大于64的血清样品检测FMDV抗体高度敏感；特别是，PgA4-HRPPlant显示的百分比抑制(PI)值远远超过50%的临界值，即使VNT值低至24-45的血清样本。当使用CHO细胞衍生的HRP偶联物时，检测到VNT值低于64的血清样品的PI值相对较低，与同等植物衍生的HRP偶联物相比，PgA4-HRPCHO导致VNT值较低的血清样品的平均PI值未达到50%。

该研究结果表明，与HRP融合的植物源抗体的产生支持高血红素含量的SPCE的发展，这对HRP活性至关重要，与CHO细胞中产生的类似HRP抗体融合相比，它提供了简单和高灵敏度。该平台应广泛适用于疾病检测试剂的设计和生产，在未来的临床血清检测中具有广阔的应用潜力。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.14178

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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