Моноклональные антитела и рекомбинантные белки для иммунодиагностики болезни, вызванной вирусом Эбола

СтатьяПРОБ ОСОБ ОПАС ИНФ. 2015; № 3: 58–64. DOI:10.21055/0370-1069-2015-3-58-64

Казачинская Е.И.^[1,2,3]

Никонорова Ю.В.^[2]

Локтев В.Б.^[1,2,4,3]

^[1]Новосибирский государственный университет

^[2]ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор», пос. Кольцово, Новосибирская область

^[4]Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН

^[3]Новосибирский государственный университет

В обзоре обобщены литературные данные по исследованию вирусных антигенов и антител, специфичных к вирусу Эбола, пригодных для разработки тест-систем для иммунодиагностики вызываемого им заболевания. Представлены результаты работ авторов по получению гибридомных моноклональных антител (МКА), специфичных к структурным вирусным белкам NP, VP40 и VP35, рекомбинантных белков NP, VP40 и VP35 в прокариотической системе E. coli, а также возможность использования панелей МКА для выявления вирусных и рекомбинантных белков ВЭ в иммуноферментном анализе.

вирус Эбола

рекомбинантные белки

моноклональные антитела

иммунодиагностика

Антитела моноклональные

Белки вирусные

Белки рекомбинантные

Болезнь

Гликопротеины

Иммуноглобулин G

Иммунологические тесты

Иммуноферментный твердофазный анализ

Карповые

Мыши

Нуклеопротеины

Особо опасные инфекции

Человек

Чувствительность и специфичность

Борисевич В.Н., Михайлов В.В., Краснянский Б.П., Градобоев В.Н., Лебединская Е.В., Потрываева Н.В., Тиманькова Г.Д. Разработка и изучение свойств иммуноглобулинов против лихорадки Эбола. Вопр. вирусол. 1996; 6:270-3.

Иванова А.В., Казачинская Е.И., Качко А.А., Субботина Е.Л., Сорокин А.В., Разумов И.А., Нетесов С.В., Локтев В.Б. Получение и иммунологическая характеристика рекомбинантных белков VP40 и NP филовирусов. Пробл. особо опасных инф. 2010; 106:32-3.

Казачинская Е.И., Терновой В.А., Рудзевич Т.Н., Нетесов С.В., Чепурнов А.А., Разумов И.А. Исследование антигенной структуры белка VP35 вируса Эбола. Вопр. вирусол. 2001; 5:25-31.

Казачинская Е.И., Перебоев А.В., Чепурнов А.А., Беланов Е.Ф., Разумов И.А. Моноклональные антитела к вирусу Эбола: получение, характеризация и изучение перекрестной реактивности с вирусом Марбург. Вопр. вирусол. 2000; 3:40-4.

Казачинская Е.И., Иванова А.В., Сорокин А.В., Качко А.А., Субботина Е.Л., Разумов И.А., Локтев В.Б. Моноклональные антитела и рекомбинантные белки филовирусов. Иммунохимические свойства и оценка возможности их использования для иммунодиагностики. Мед. иммунол. 2010; 3(12):177-90.

Мерзликин Н.В., Чепурнов А.А., Истомина Н.Н., Офицеров В.И., Воробьева М.С. Разработка и применение иммуноферментных тест-систем для диагностики лихорадки Эбола. Вопр. вирусол. 1995; 40(1):31-5.

Рудзевич Т.Н., Терновой В.А., Казачинская Е.И., Разумов И.А., Чепурнов А.А., Локтев В.Б., Нетесов С.В. Выявление антигенных детерминант на N - конце белка VP35 вируса Эбола с помощью коротких рекомбинатных фрагментов этого белка. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2003; 2:38-41.

Aman M., Bosio C.M., Panchal R.G., Burnett J.C., Schmaljohn A., Bavari S. Molecular mechanisms of filovirus cellular trafficking. Microbes Infect. 2003; 5(7):639-49.

Bente D., Gren J., Strong J.E., Feldmann H. Disease modeling for Ebola and Marburg viruses. Dis. Model. Mech. 2009; 2(1-2):12-7.

Binning J.M., Wang T., Luthra P., Shabman R.S., Borek D.M., Liu G., Xu W., Leung D.W., Basler C.F., Amarasinghe G.K. Development of RNA aptamers targeting Ebola virus VP35. Biochemistry. 2013; 52(47):8406-19.

Bukreyev A.А., Volchkov V.E., Blinov V.M., Netesov S.V. The VP35 and VP40 proteins of filoviruses. Homology between Marburg and Ebola viruses. FEBS Lett. 1993; 322(1):1-6.

Bukreyev A.А. Characteristics of Filoviridae: Marburg and Ebola Viruses. Naturwissenschaften. 1999; 6:8-17.

Bukreyev A., Rollin P.E., Tate M.K., Yang L., Zaki S.R., Shieh W.J., Murphy B.R., Collins P.L., Sanchez A. Successful topical respiratory tract immunization of primates against Ebola virus. J. Virol. 2007; 81(12):6379-88.

Carroll M.W., Matthews D.A., Hiscox J.A., Elmore M.J., Pollakis G., Rambaut A., Hewson R., García-Dorival I., Bore J.A., Koundouno R., Abdellati S., Afrough B., Aiyepada J., Akhilomen P., Asogun D., Atkinson B., Badusche M., Bah A., Bate S., Baumann J., Becker D., Becker-Ziaja B., Bocquin A., Borremans B., Bosworth A., Boettcher J.P., Cannas A., Carletti F., Castilletti C., Clark S., Colavita F., Diederich S., Donatus A., Duraffour S., Ehichioya D., Ellerbrok H., Fenandez-Garcia M.D., Fizet A., Fleischmann E., Gryseels S., Hermelink A., Hinzmann J., Hopf-Guevara U., Ighodalo Y., Jameson L., Kelterbaum A., Kis Z., Kloth S., Kohl C., Korva M., Kraus A., Kuisma E., Kurth A., Liedigk B., Logue C.H., Lüdtke A., Maes P., McCowen J., Mély S., Mertens M., Meschi S., Meyer B., Michel J., Molkenthin P., Muñoz-Fontela C., Muth D., Newman E.N., Ngabo D., Oestereich L., Okosun J., Olokor T., Omiunu R., Omomoh E., Pallasch E., Pályi B., Portmann J., Pottage T., Pratt C., Priesnitz S., Quartu S., Rappe J., Repits J., Richter M., Rudolf M., Sachse A., Schmidt K.M., Schudt G., Strecker T., Thom R., Thomas S., Tobin E., Tolley H., Trautner J., Vermoesen T., Vitoriano I., Wagner M., Wolff S., Yue C., Capobianchi M.R., Kretschmer B., Hall Y., Kenny J.G., Rickett N.Y., Dudas G., Coltart C.E., Kerber R., Steer D., Wright C., Senyah F., Keita S., Drury P., Diallo B., de Clerck H., Van Herp M., Sprecher A., Traore A., Diakite M., Konde M.K., Koivogui L., Magassouba N., Avšič-Županc T., Nitsche A., Strasser M., Ippolito G., Becker S., Stoecker K., Gabriel M., Raoul H., Di Caro A., Wölfel R., Formenty P., Günther S. Temporal and spatial analysis of the 2014-2015 Ebola virus outbreak in West Africa. Nature. 2015 Jun 17; doi: 10.1038/nature14594..
DOI: 10.1038/nature14594

de La Vega M.A., Wong G., Kobinger G.P., Qiu X. The multiple roles of sGP in Ebola pathogenesis. Viral Immunol. 2015; 28(1):3-9.

Dhama K., Malik Y.S., Malik S.V., Singh R.K. Ebola from emergence to epidemic: the virus and the disease, global preparedness and perspectives. J. Infect. Dev. Ctries. 2015; 9(5):41-55.

Dolnik O., Volchkova V., Garten W., Carbonnelle C., Becker S., Kahnt J., Ströher U., Klenk H.D., Volchkov V. Ectodomain shedding of the glycoprotein GP of Ebola virus. EMBO J. 2004; 23:2175-84.

Groen J., van den Hoogen B.G., Burghoorn-Maas C.P., Fooks A.R., Burton J., Clegg C.J., Zeller H., Osterhaus A.D. Serological reactivity of baculovirus-expressed Ebola virus VP35 and nucleoproteins. Microbes Infect. 2003; 5(5):379-85.

Hartlieb B., Muziol T., Weissenhorn W., Becker S. Crystal structure of the C-terminal domain of Ebola virus VP30 reveals a role in transcription and nucleocapsid association. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007; 104(2):624-9.

Huang Y., Wei H., Wang Y., Shi Z., Raoul H., Yuan Z. Rapid detection of filoviruses by real-time TaqMan polymerase chain reaction assays. Virol. Sin. 2012; 27(5):273-7.

Huang Y., Zhu Y., Yang M., Zhang Z., Song D., Yuan Z. Nucleoprotein-based indirect enzyme-linked immunosorbent assay (indirect ELISA) for detecting antibodies specific to Ebola virus and Marbug virus. Virol. Sin. 2014; 29(6):372-80.

Ikegami T., Niikura M., Saijo M., Miranda M.E., Calaor A.B., Hernandez M., Acosta L.P., Manalo D.L., Kurane I., Yoshikawa Y., Morikawa S. Antigen capture enzyme-linked immunosorbent assay for specific detection of Reston Ebola virus nucleoprotein. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 2003; 10(4):552-7.

Kalstrom G., Warfield K.L., Swenson D.L., Mort S., Panchal R.G., Ruthel G., Bavari S., Aman J. Analysis of Ebola virus and VLP release using an immunocapture assay. J. Virol. Meth. 2005; 127(1):1-9.

Ksiazek T.G., Rollin P.E., Jahrling P.B., Johnson E., Dalgard D.W., Peters C.J. Enzyme immunosorbent assay for Ebola virus antugens in tissues of infected primates. J. Clin. Microbiol. 1992; 30(4): 947-50.

Licata J.M., Johnson R.F., Han Z., Harty R.N. Contribution of ebola virus glycoprotein., nucleoprotein., and VP24 to budding of VP40 virus-like particles. J. Virol. 2004; 78(14):7344-51.

Luch A., Grunov R., Moller P., Feldman H., Becker S. Development, characterization and use of monoclonal VP40-antibodies for the detection of Ebola virus. J. Virol. Meth. 2003; 111:21-8.

Luch A., Grunov R., Otterbein C., Moller P., Feldman H., Becker S. Production of monoclonal antibodies and development of an antigen capture ELISA directed against envelope glycoprotein GP of Ebola virus. Med. Microbiol. Immunol. 2004; 193:81-7.

Lucht A., Formenty P., Feldmann H., Gotz M., Leroy E., Bataboukila P., Grolla A., Feldmann F., Wittmann T., Campbell P., Atsangandoko C., Boumandoki P., Finke E.J., Miethe P., Becker S., Grunov R. Development of an immunofiltration-based antigen-detection assay for rapid diagnosis of Ebola virus infection. J. Infect. Dis. 2007; 196(2):184-92.

Maruyama T., Rodriguez L.L., Jahrling P.B., Sanchez A., Khan A.S., Nichol S.T., Peters C.J., Parren P.W., Burton D.R. Ebola virus can be effectively neutralized by antibody produced in natural human infection. J. Virol. 1999; 73(7):6024-30.

Muhlberger E., Lotfering B., Klenk H.-D. Becker S. Three of the four nucleocapsid proteins of Marburg virus., NP., VP35., and L., are sufficient to mediate replication and transcription of Marburg virus-specific monocistronic minigenomes. J. Virol. 1998; 72(11):8756-84.

Nakayama E., Yokoyama A., Miyamoto H., Igarashi M., Kishida N., Matsuno K., Marzi A., Feldmann H., Ito K., Saijo M., Takada A. Enzyme-linked immunosorbent assay for detection of filovirus species-specific antibodies. Clin. Vaccine Immunol. 2010; 17(11):1723-8.

Ndayimirije N., Kindhauser M.K. Marburg hemorrhagic fever in Angola-fighting fear and a lethal pathogen. N. Engl. J. Med. 2005; 352(21):2155-7.

Niikura M., Ikegami T., Saijo M., Kurane I., Miranda M.E., Morikawa S. Detection of Ebola viral antigen by enzyme-linked immunosorbent assay using a novel monoclonal antibody to nucleoprotein. J. Clin. Microbiol. 2001; 39(9):3267-71.

Noda T., Watanabe S., Sagara H., Kawaoka Y. Mapping of the VP40-binding regions of the nucleoprotein of Ebola virus. J. Virol. 2007; 81(7):3554-62.

Onyango C.O., Opoka M.L., Ksiazek T.G., Formenty P., Ahmed A., Tukei P.M., Sang R.C., Ofula V.O., Konongoi S.L., Coldren R.L., Grein T., Legros D., Bell M., De Cock K.M., Bellini W.J., Towner J.S., Nichol S.T., Rollin P.E. Laboratory diagnosis of Ebola hemorrhagic fever during an outbreak in Yambio, Suda, 2004. J. Infect. Dis. 2007; 196(2):193-8.

Prehaud C., Hellebrand E., Coudrier D., Volchkov V.E., Volchkova V.A., Feldmann H., Le Guenno B., Bouloy M. Recombinant Ebola virus nucleoprotein and glycoprotein (Gabon 94 strain) provide new tools for the detection of human infections. J. Gen. Virol. 1998; 79(11): 2565-72.

Prins K.C., Delpeut S., Leung D.W., Reynard O., Volchkova V.A., Reid S.P., Ramanan P., Cárdenas W.B., Amarasinghe G.K., Volchkov V.E., Basler C.F. Mutations abrogating VP35 interaction with double-stranded RNA render Ebola virus avirulent in guinea pigs. J. Virol. 2010; 84(6):3004-15.

Qiu X., Alimonti J.B., Melito P.L., Fernando L., Ströher U., Jones S.M. Characterization of Zaire ebolavirus glycoprotein-specific monoclonal antibodies. Clin. Immunol. 2011; 141(2):218-27.

Saijo M., Niikura M., Morikawa S., Ksiazek T.G., Meyer R.F., Peters C.J., Kurane I. Enzyme-linked immunosorbent asseys for detection of antibodies to Ebola and Marburg viruses using recombinant nucleoproteins. J. Clin. Microbiol. 2001; 39(1):1-7.

Shahhosseini S., Das D., Qiu X., Feldmann H., Jones S.M., Suresh M.R. Production and characterization of monoclonal antibodies against different epitopes of Ebola virus antigens. J. Virol. Methods. 2007; 143(1):29-37.

Takada A., Watanabe S., Okazaki K., Kida H., Kawaoka Y. Infectivity-Enhancing Antibodies to Ebola virus glycoprotein. J. Virol. 2001; 75(5):2324-30.

Takada A., Feldmann H., Stroeher U., Bray M., Watanabe S., Ito H., McGregor M., Kawaoka Y. Identification of protective epitopes on ebola virus glycoprotein at the single amino acid level by using recombinant vesicular stomatitis viruses. J. Virol. 2003; 77(2):1069-74.

Towner J.S., Sealy T.K., Khristova M.L., Albariño C.G., Conlan S., Reeder S.A., Quan P.L., Lipkin W.I., Downing R., Tappero J.W., Okware S., Lutwama J., Bakamutumaho B., Kayiwa J., Comer J.A., Rollin P.E., Ksiazek T.G., Nichol S.T. Newly Discovered Ebola Virus Associated with Hemorrhagic Fever Outbreak in Uganda. PLoS Pathog. 2008; 4(11):e1000212.

Volchkov V.E., Volchkova V.A., Slenczka W., Klenk H.D., Feldmann H. Release of viral glycoproteins during Ebola virus infection. Virology. 1998; 245(1):110-9.

Volchkova V.A., Klenk H.D., Volchkov V.E. Delta-peptide is the carboxy-terminal cleavage fragment of the nonstructural small glycoprotein sGP of Ebola virus. Virology. 1999; 265(1):64-71.

Wilson J.A., Bray M., Bakken R., Hart M.K. Vaccine potential of Ebola virus VP24., VP30., VP35 and VP40 proteins. Virology. 2001; 286(2):384-90.

Wolf K., Beimforde N., Falzarano D., Feldmann H., Schnittler H.J. The Ebola virus soluble glycoprotein (sGP) does not affect lymphocyte apoptosis and adhesion to activated endothelium. J. Infect. Dis. 2011; 204(3):947-52.

Yu J.S., Liao H.X., Gerdon A.E., Huffman B., Scearce R.M., McAdams M., Alam S.M., Popernack P.M., Sullivan N.J., Wright D., Cliffel D.E., Nabel G.J., Haynes B.F. Detection of Ebola virus envelope using monoclonal and polyclonal antibodies in ELISA, surface plasmon resonance and a quartz crystal microbalance immunosensor. J. Virol. Methods. 2006; 137(2):219-28.

Zinzula L., Esposito F., Mühlberger E., Trunschke M., Conrad D., Piano D., Tramontano E. Purification and functional characterization of the full length recombinant Ebola virus VP35 protein expressed in E. coli. Protein Expr. Purif. 2009; 66(1):113-9.

Язык текста: Русский

ISSN: 0370-1069