病毒样颗粒(virus-like particles,VLPs)

摘 要:

病毒样颗粒是含有某种病毒的一个或多个结构蛋白的空心颗粒,没有病毒核酸(DNA和RNA),不能自主复制,在形态上与真正病毒粒子相同或相似。由于病毒样颗粒没有感染性,作为免疫原,可通过和病毒感染一样的途径呈递给免疫细胞,有效地诱导机体的免疫系统产生免疫保护反应,这为病毒的基础研究(基因治疗、药物治疗等)及疫苗的开发提供了便利条件。

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什么是病毒样颗粒?病毒样颗粒(virus-like particles,VLPs)是含有某种病毒的一个或多个结构蛋白的空心颗粒,没有病毒核酸(DNA和RNA),不能自主复制,在形态上与真正病毒粒子相同或相似。由于病毒样颗粒没有感染性,作为免疫原,可通过和病毒感染一样的途径呈递给免疫细胞,有效地诱导机体的免疫系统产生免疫保护反应。

病毒的衣壳蛋白一般具有天然的自我装配能力。近年来发现多数病毒的衣壳蛋白基因在真核表达系统以及少数病毒的衣壳蛋白基因在原核表达系统中都能够有效地实现自我组装,其结构和抗原表位与天然的病毒颗粒十分相似,具有很强的免疫原性及很好的安全性,这为病毒的基础研究(基因治疗、药物治疗等)及疫苗的开发提供了便利条件。

多种病毒如人和动物的免疫缺陷病毒、人乳头状瘤病毒、麻疹病毒、乙型肝炎病毒和汉坦病毒等的结构蛋白都能在各种不同的表达系统中自动组装成病毒样颗粒,颗粒大小一般在20-150 nm之间。由于病毒样颗粒表面能够重复且高密度展示外源性表位,从而引发强有力的免疫应答,因此它对于多种疾病来说都是一种可开发理想的疫苗形式。

多种表达系统都可产生VLPs,包括哺乳动物细胞表达系统,杆状病毒/昆虫细胞表达系统,酵母表达系统及大肠杆菌等原核表达系统。酵母表达系统由于能够大量生产、成本低、表达容易使得它应用广泛,但是蛋白的糖基化、正确折叠、包装以及密码子的优化等都是选择表达系统时需要考虑的问题。大肠杆菌表达系统不能进行蛋白糖基化,酵母和杆状病毒表达系统对于甘露糖蛋白的修饰有限制作用。而通过杆状病毒表达系统包装的流感病毒VLPs由于与杆状病毒的颗粒大小相似,都是80~120 nm从而很难分离。哺乳动物细胞表达系统对于蛋白表达后的加工修饰和正确折叠能起到作用,但是它不易人为控制而且花费高,所以应用受到了限制。

到目前为止,已经有多种VLPs疫苗在小型动物模型中取得了成功,而且对于许多难以治疗的疾病来说,它也将会有很大的发展潜力。但是,人们在开发VLPs疫苗的过程中也遇到了许多困难,比如病毒样颗粒在组装过程中遇到的问题,以及插入抗原表位的大小和选择表达系统等。尽管如此,已经有VLPs疫苗取得了执照,因此这鼓舞人心的结果将无疑对VLPs疫苗的发展起到很大的促进作用。

    日期:2014年02月16日  分类:其 它
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