病毒样颗粒(Viral-like particles,VLP)是一种由病毒蛋白自组装形成的纳米级颗粒,不包含病毒的遗传物质,因此不具有感染性,安全性极佳。VLP能够模拟病毒的空间构象和表面重复抗原阵列,能够强效激活B细胞和T细胞,广泛用于疫苗研发和抗原展示。研究人员可通过在原核细胞、酵母、昆虫细胞系、植物及哺乳动物细胞系等多种表达系统中表达重组病毒蛋白,在实验室内制备VLP。
VLP的分类
根据结构特点和来源,VLP可以分为多种类型。非包膜VLP(non-eVLP)主要由一种或多种结构蛋白(如L1蛋白或核心抗原)组装而成,形成规则的二十面体或螺旋对称结构,例如人乳头瘤病毒(HPV)疫苗所采用的VLP。包膜VLP(eVLP)则更为复杂,它们在组装过程中会嵌入宿主细胞的脂质双分子层,并展示出关键的外源跨膜蛋白,如新冠病毒疫苗中使用的刺突(S)蛋白VLP。
此外,还有基于细菌、植物或昆虫病毒来源的VLP,例如豇豆花叶病毒(CPMV)和诺如病毒(NoV)VLP,它们展示了VLP技术平台的多样性和广泛适用性。
图1. 各种VLP结构的分类
(J Nanobiotechnology. 2021 Feb 25;19:59.)
VLP生产表达系统
VLP的生产依赖于多种重组蛋白表达系统,包括大肠杆菌、酵母、昆虫细胞(杆状病毒系统)、哺乳动物细胞(HEK293、CHO 等)以及植物细胞,甚至细胞自由表达系统也已用于VLP组装,每种系统各有优势。
VLP的结构分类、生产系统以及相关免疫机制等
(Int. J. Mol. Sci. 2024, 25(13), 7429)
哺乳动物细胞表达系统(如HEK293、CHO细胞)能够完成最复杂的蛋白质翻译后修饰,如精确的糖基化,是生产复杂包膜VLP的首选平台。
昆虫细胞-杆状病毒表达系统则以其高通量、高产量和较强的执行复杂折叠与组装能力而著称,是大规模生产非包膜和部分包膜VLP的工业主力。
对于结构相对简单的VLP,酵母表达系统和植物细胞表达系统提供了成本效益高、易于扩大生产的替代方案。
而原核表达系统(如大肠杆菌)虽然成本最低、速度最快,但通常只能用于表达可自发组装成VLP的单一结构蛋白单元。
VLPs不同表达系统在重组VLP生产中的优缺点
(Int. J. Mol. Sci. 2024, 25(13), 7429)
VLP在重组蛋白表达方面的优势
在重组蛋白表达方面,VLP平台具备多重优势。当目标抗原作为衣壳蛋白的一部分被展示在VLP表面时,其免疫原性会得到极大增强,使得即使是低丰度或弱免疫原的蛋白也能诱导强烈的抗体应答。
其次,VLP不含病毒基因组,安全性高,适合大规模生产和临床应用;再次,哺乳动物细胞等真核表达系统能够提供正确的折叠、二硫键形成和糖基化等PTM,保证重组蛋白的功能活性。
特别值得一提的是,VLP技术在表达跨膜蛋白方面具有无可比拟的优越性。VLP技术平台能够将完整天然构象的膜蛋白展示在类病毒颗粒表面,产生非常适合免疫和抗体筛选的全长跨膜蛋白。
跨膜蛋白,如GPCRs、离子通道和病毒包膜蛋白,在天然状态下嵌入脂质双分子层中,其正确结构和功能严重依赖于脂质环境。
传统的表达方式往往导致这些蛋白变性、聚集或功能丧失。而包膜VLP巧妙地解决了这一难题:它通过在生产细胞中共表达病毒核心结构蛋白和目标跨膜蛋白,使得目标蛋白能够自然地嵌入到VLP的脂质包膜中。这种“原位嵌入”方式最大限度地维持了跨膜蛋白的天然构象、正确的膜取向、复杂的翻译后修饰以及其固有的生物学功能,为基于结构的疫苗设计、药物筛选和功能研究提供了高质量的工具。
作为专注于前沿生物技术服务的提供者,AntibodySystem可提供多款基于VLP技术的重组蛋白,满足疫苗研发、抗体筛选以及功能验证等多种实验需求!
产品验证数据
Immobilized CD20 (VLP)(CAT#AHC90705) can bind Obinutuzumab. The EC50 of CD20 (VLP) is 38.2 ng/ml.
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数据验证相关抗体
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货号
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产品名称
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AHC90705
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Recombinant Human CD20/MS4A1 Protein, C-His-flag (VLP)
(Active)
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AHC90703
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Recombinant Human CD20/MS4A1 Protein, C-His-Flag (Active)
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DHC90704
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Research Grade Obinutuzumab
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AntibodySystem其他VLP部分相关产品目录:
货号 产品名称
AWB65402 Recombinant Cynomolgus monkey SLC34A2/NaPi2b Protein, C-Flag (Fluorescent VLP)
AHE32802 Recombinant Human ADCYAP1R1 Protein, C-His-Flag (VLP) (Active)
AHE32805 Recombinant Human ADCYAP1R1 Protein, C-His-Flag (VLP) (Active)
AHH31003 Recombinant Human CALCRL & RAMP1 Heterodimer, C-Flag & C-His (VLP) (Active)
AHA68401 Recombinant Human CD133/PROM1 Protein, C-Flag (VLP) (Active)
AHC90704 Recombinant Human CD20/MS4A1 Protein, C-His-flag (Fluorescent VLP) (Active)
AHC90705 Recombinant Human CD20/MS4A1 Protein, C-His-flag (VLP) (Active)
AHJ94804 Recombinant Human CD350/FZD10 Protein, C-Flag (VLP) (Active)
YHF19807 Recombinant Human CLDN18/Claudin-18 Protein, Tag free (VLP) (Active)
AHA19601 Recombinant Human CLDN4/Claudin-4 Protein, N-His & C-Flag (VLP) (Active)
AHF19201 Recombinant Human CLDN6/Claudin-6 Protein, C-Flag (VLP) (Active)
AHB67401 Recombinant Human CLDN9 Protein, C-Flag (Fluorescent VLP) (Active)
AHD46201 Recombinant Human CNR1/CB1 Protein, C-Flag (VLP) (Active)
AHD65901 Recombinant Human EDNRA/ETA/ETRA Protein, N-Flag-His (VLP) (Active)
AHD63002 Recombinant Human EDNRB/ETRB Protein, C-Flag (VLP) (Active)
AHE58704 Recombinant Human GIPR/GIP-R Protein, C-Flag (VLP) (Active)
AHK07701 Recombinant Human GPRC5D Protein, C-Flag (Fluorescent VLP) (Active)
AHB65403 Recombinant Human SLC34A2/NaPi2b Protein, C-His-Flag (VLP) (Active)
AMJ94802 Recombinant Mouse FZD10 Protein, C-Flag (VLP) (Active)
AMB65402 Recombinant Mouse SLC34A2/NaPi2b Protein, C-Flag (Active, Fluorescent VLP)
参考文献
1. Nooraei S, Bahrulolum H, Hoseini ZS, et al. Virus-like particles: preparation, immunogenicity and their roles as nanovaccines and drug nanocarriers. Journal of Nanobiotechnology. 2021;19(1).
2. Berreiros-Hortala, H.; Vilchez-Pinto, G.; Diaz-Perales, A.; Garrido-Arandia, M.; Tome-Amat, J. Virus-like Particles as Vaccines for Allergen-Specific Therapy: An Overview of Current Developments. International Journal of Molecular Sciences 2024, 25 (13), 7429–7429.
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