Introduction. In the structure of the norovirus surface VP1, it consists of the S domain which N-terminal sequence is responsible for capsid formation, and P domain that extends beyond the capsid. Possibility of using S domain for preparing chimeric virus-like particles is shown. The aim of the work is to obtain a recombinant VP1 protein S domain and to characterize its immunogenic and antigenic properties. Materials and methods. Cloning of the sequence encoding VP1 protein S domain, modeling the structure of proteins, microbiological methods for working with E. coli cells producing recombinant proteins, polymerase chain reaction, electrophoresis of nucleic acids in an agarose gel and proteins in a polyacrylamide gel, affinity chromatography, enzyme immunoassay, electron microscopy were applied during the study. Results. A genetic construct encoding the recombinant VP1 norovirus genotype GII.4 protein S domain optimized for highly efficient expression in E. coli is obtained. E. coli Rosetta 2 cells were transformed with the genetic construct. Conditions for protein production and purification were optimized. A soluble recombinant protein reproducing norovirus VP1 protein S domain and forming virus-like particles with a diameter of 30 nm is obtained. Immunization of mice with the obtained protein caused specific antibody production including low-avidity IgM antibodies. When assessing antigenic properties, it was shown that antibodies interacting with the recombinant S domain are found in the blood samples collected from volunteers. Antibody titers, but of lower avidity, specific to the latter corresponded to those against full-length VP1. Likely, it was due to the localization of the S domain inside the viral particle. Conclusion. Antigenic and immunogenic properties of recombinant protein reproducing structure of norovirus VP1 S domain are characterized, and its ability to form virus-like particles is shown.
Введение. Поверхностный VP1 норовируса состоит из двух доменов: оболочечного S-домена и выступающего за пределы капсида P-домена. За формирование внутреннего каркаса капсида отвечает домен S, образованный N-концевой последовательностью белка. Цель работы — получить рекомбинантный S-домен белка VP1 норовируса и охарактеризовать его иммуногенные и антигенные свойства. Материалы и методы. Клонирование последовательности, кодирующей S-домен белка VP1 норовируса, моделирование структуры поверхностных белков с помощью ресурса Swiss-model, микробиологические методы работы с клетками E. coli, которые являются продуцентами рекомбинантных белков, полимеразная цепная реакция, электрофорез нуклеиновых кислот в агарозном геле и белков в полиакриламидном геле, аффинная хроматография, иммуноферментный анализ, электронная микроскопия. Результаты. Получена генетическая конструкция, кодирующая рекомбинантный S-домен белка VP1 норовируса генотипа GII.4, оптимизированная для высокоэффективной экспрессии в E. coli. Генетической конструкцией были трансформированы клетки E. coli штамма Rosetta 2. Подобраны и оптимизированы условия продукции и очистки рекомбинантного белка. Получен стабильный, растворимый рекомбинантный белок, воспроизводящий S-домен белка VP1 норовируса и образующий вирусоподобные частицы диаметром 30 нм. Иммунизация мышей полученным белком вызывала наработку антител к нему, в том числе наработку низкоавидных антител класса IgM. При оценке антигенных свойств было показано, что в крови волонтеров присутствуют антитела, способные специфически взаимодействовать с рекомбинантным S-доменом. Титры этих антител соответствовали титрам антител к полноразмерному белку VP1, но авидность антител была существенно ниже авидности антител к полноразмерному VP1. Вероятно, это явление связано с локализацией S-домена белка, который скрыт внутри вирусной частицы. Заключение. Проведенные исследования позволили охарактеризовать антигенные и иммуногенные свойства рекомбинантного белка, воспроизводящего структуру S-домена VP1 норовируса. Была показана способность S-домена VP1 норовируса индуцировать иммунные реакции, а также формировать вирусоподобные частицы.