pH响应型乙肝病毒样颗粒的构建及其性能研究

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乙肝(hepatitis B virus,HBV)病毒样颗粒(Virus-like particles,VLPs)是由乙肝病毒核心蛋白(hepatitis B virus core protein,HBc)在体外自组装形成的,不包含病毒遗传物质的二十面体空心颗粒,直径30-34 nm。VLPs因其纳米结构和良好的生物相容性,在疫苗开发、疾病诊断、药物传递和纳米材料等领域具有很好应用前景,但是其较低的自组装效率及稳定性制约其应用。因此,本文通过荷电基团改造HBc,以提高其VLPs的自组装效率及稳定性,构建pH响应型VLPs。通过在野生型HBc(wild-type HBc,wt HBc)的免疫显性区分别插入8个精氨酸和8个天冬氨酸,获得携带额外正电荷的HBc突变体(m+HBc)及携带额外负电荷的HBc突变体(m-HBc),以在HBc VLPs的表面引入正、负电荷基团。通过构建p ET-28a-wt HBc、p ET-28a-m+HBc和p ET-28a-m-HBc重组质粒,转入大肠杆菌表达以获得目的蛋白。确定最优表达条件为:1.0 mmol/L IPTG在28℃下诱导10 h。表达获得的HBc经亲和色谱和凝胶色谱纯化后进行体外自组装研究以及稳定性研究。发现m+HBc和m-HBc等分子比混合后可成功自组装,所得VLPs纳米颗粒粒径为30.44±2.23 nm,与wt HBc VLPs一致。该自组装过程及组装体稳定性受离子强度和pH值影响。使用尺寸排阻色谱、原子力显微镜、动态光散射等方法表征和分析VLPs在不同缓冲液中的稳定性差异。发现wt HBc VLPs可稳定存在于0.3-1.0 mol/L Na Cl溶液中,其最佳的稳定pH值为7.4,偏离此pH值使其稳定性降低。在低于pH 5.5的环境下,其相对稳定性明显降低,只达到pH7.4的64.2%。而m HBc VLPs的稳定性差异随pH值变化不大,在pH测试范围5.5~9.5的相对稳定性均高于88.3%。m HBc VLPs的pH响应性表明,正、负电荷基团的引入可提高HBc VLPs对pH值变化的耐受性,增强VLPs的稳定性,利于其实际应用。
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