如何快速、精準地篩選抗體是否具有中和新冠病毒的潛力
今天帶領(lǐng)大家解讀一篇文章的研究進展,通過這篇文章我們可以了解到對于新冠病毒D614G變異株,研究人員如何快速、精準地篩選到既有免疫原性又具備中和病毒潛力的抗體?
研究摘要
研究表明,SARS-CoV-2入侵人體細胞的途徑,是經(jīng)由其S蛋白與細胞表面的ACE2受體蛋白的結(jié)合完成的,其中D614G突變病毒是近來較為重要的流行突變體。

研究人員通過將S蛋白的ACE2結(jié)合區(qū)段(RBD)免疫羊駝,得到免疫血清后,經(jīng)過細胞表面展示技術(shù),將抗體表達至細菌表面,然后通過密度梯度離心篩選出免疫活性陽性細菌。通過篩選,研究人員得到了W25及W23兩種nanobody,通過免疫雜交、ELISA等常規(guī)技術(shù),檢測了其免疫活性。?
那么一個很重要的問題出現(xiàn)了,僅僅具有免疫原性是不夠的,這兩種抗體是否具有在體內(nèi)中和病毒的潛力呢?研究人員使用了NanoTemper的蛋白品控儀Tycho及分子互作檢測儀Monolith來進行檢測。
基于微量熱泳動(MST)技術(shù),精確測定了W25抗體與RBD之間的結(jié)合力,并進行了與ACE2的競爭結(jié)合實驗。
W25與RBD的結(jié)合力在295pM ± 84pM,具有較強的親和力。

在Monolith上,直接進行競爭結(jié)合實驗,準確的檢測出ACE2競爭W25所需要的濃度,EC50 值為33nM。

所以ACE2與RBD的親和力是遠遠低于W25的。側(cè)面說明W25具有臨床的應(yīng)用價值,可以在體內(nèi)與ACE2競爭結(jié)合病毒,從而清除人體內(nèi)的病毒。
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該成果具有很好的應(yīng)用價值。而在后續(xù)的動物試驗中也驗證了這一結(jié)論。這項成果將為全球抗疫事業(yè)提供更多可能!
Tycho蛋白品控儀
Tycho可在3分鐘內(nèi),快速地表征蛋白的活性和質(zhì)量,快速確定W25和RBD的結(jié)合。
進行Thermal Shift Assay,W25與RBD結(jié)合后,Ti值發(fā)生偏移,增加了10℃左右,快速確定了W25與RBD有結(jié)合活性。

通過單獨的檢測,得出RBD蛋白和W25蛋白質(zhì)量較好,都具有活性結(jié)構(gòu)。
Monolith和Tycho提供更便捷的解決方案
問:傳統(tǒng)互作方法有什么不足?
答:傳統(tǒng)方法較繁瑣,提取蛋白費時費力,而且只能給出定性的結(jié)論,無法做出諸如該抗體是否具有中和病毒的潛力這種判斷。
問:微量熱泳動(MST)技術(shù)優(yōu)勢?
答:可以精確地測定分子間的相互作用力,而且競爭結(jié)合實驗可以直接準確的比較兩個分子間的相互作用力,從而為研究人員提供了準確判斷的依據(jù)。
問:Monolith的優(yōu)點?
答:
1. 無需固定,不受檢測樣品種類的限制。
2. 檢測速度快,檢測范圍廣(Kd:從pM到mM)。
3. 采用毛細管上樣方式,僅需微量樣品,簡單便捷,即可直接在溶液中測定分子間結(jié)合,最大程度節(jié)省珍貴樣品。
4. 儀器沒有液流系統(tǒng),不會造成污染,無需定期維護。
問:Tycho的優(yōu)點?
答:時間就是金錢,在本研究中幾分鐘內(nèi)就可以快速判定兩個蛋白的互作。易于操作,無需標記。僅需微量樣品,3分鐘就能為您提供蛋白品質(zhì)的所有信息。


參考文獻:
https://www.nature.com/articles/s41598-021-82833-w