Abbexa：人猴痘病毒细胞表面结合蛋白（Mpox E8L） ELISA Kit

文献标题： AVaccine Strategy Based on the Identification of an Annular Ganglioside Binding Motif in Monkeypox Virus Protein E8L

DOI：https://doi.org/10.3390/v14112531

研究背景

猴痘病毒是一种对人类健康构成威胁的正痘病毒，其最近的爆发引起了全球关注。尽管目前有针对猴痘和天花病毒的疫苗（如JYNNEOS和ACAM2000），但它们对猴痘病毒全球大流行的预防效果尚不清楚，因此迫切需要开发针对猴痘病毒的特异性疫苗。猴痘病毒的成熟病毒颗粒能够与宿主细胞表面的多阴离子化合物（如糖胺聚糖）结合，而宿主细胞膜上的脂筏富含带负电荷的神经节苷脂，是许多病毒进入宿主细胞的首选平台。因此，识别猴痘病毒表面蛋白与脂筏神经节苷脂的结合位点，可能为开发疫苗提供新的思路。

研究内容

本研究旨在通过识别猴痘病毒E8L蛋白与神经节苷脂GM1的结合基序，并结合B细胞表位预测，提出一种新的疫苗策略。研究的核心是寻找能够诱导产生中和抗体的E8L蛋白片段，这些抗体可以阻止猴痘病毒与宿主细胞膜的结合，从而预防感染。

研究方法

1.E8L蛋白结构预测：

从Uniprot数据库获取猴痘病毒E8L蛋白（Strain Zaire-96-I-16）的氨基酸序列，并通过Robetta服务器进行3D结构预测。E8L蛋白的1-245区域形成一个球状结构域，被选为研究重点。

2.E8L与神经节苷脂GM1的对接：

使用分子建模策略，将E8L蛋白的1-245区域对接到预形成的GM1神经节苷脂簇上。通过能量最小化计算，选择具有最高相互作用能量的复合物进行分析。

3.B细胞表位预测：

使用BepiPred-3.0和BcePred在线工具对E8L蛋白的氨基酸序列进行B细胞表位预测，识别可能诱导抗体产生的线性B表位。

研究结果

1.E8L蛋白的结构特征：E8L蛋白在未结合神经节苷脂时，其面向宿主细胞膜的表面主要呈电正性（图1A左）。与神经节苷脂结合后，电正性表面进一步增加（图1A右）。这种结合通过诱导契合机制（induced-fit mechanism）改变蛋白质的氨基酸侧链，但对蛋白质的二级结构影响有限（图1B左）。E8L蛋白的神经节苷脂结合基序呈环状结构，能够完美适应神经节苷脂簇的形状（图1B右）。

2.E8L与神经节苷脂GM1的结合：E8L与GM1簇的结合能量为-350 kJ/mol，与SARS-CoV-2刺突蛋白NTD与GM1簇的结合能量相似。研究识别出15个关键氨基酸残基，占总相互作用能量的63%。其中，赖氨酸和精氨酸残基是主要贡献者，因为它们带有正电荷。

3.B细胞表位的识别：识别出三个潜在的线性B表位，分别位于E8L蛋白的43-62、94-113和204-223氨基酸段。这些表位与神经节苷脂结合基序重叠，并且在未结合的E8L蛋白表面完全暴露。这些表位被认为是理想的疫苗候选抗原，因为它们能够诱导产生中和抗体。导抗体产生的线性B表位。