การผลิตโปรตีนเอนวิโลปสายสั้นจากเชื้อไวรัสเดงกี่และความสามารถในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันในหนู BALB/c
คำสำคัญ:
ไวรัสเดงกี่; โปรตีนเอนวิโลป; แอนติเจน; อิมมิวโนเจนบทคัดย่อ
หลักการและวัตถุประสงค์: โรคไข้เลือดออกเดงกี่เป็นปัญหาทางสาธารณสุขที่สำคัญในประเทศเขตร้อนและกึ่งร้อนชื้น เชื้อไวรัสเดงกี่ทั้ง 4 สายพันธุ์ก่อให้เกิดโรคที่มีอาการรุนแรงแตกต่างกันไป ในปัจจุบันยังคงมีการวิจัยและพัฒนาวัคซีน ยารักษา และชุดตรวจวินิจฉัยให้มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอย่างต่อเนื่อง โปรตีนเอนวิโลป (envelope protein; E) เป็นโปรตีนเป้าหมายหลักของการตรวจจับโดยแอนติบอดีและเป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันที่ดี วัตถุประสงค์ในการศึกษาวิจัย คือ ผลิตโปรตีน rE74-118 จากสารพันธุกรรมของเชื้อไวรัสเดงกี่สายพันธุ์ที่ 2 และศึกษาคุณสมบัติเบื้องต้นของโปรตีนทั้งในหลอดทดลองและสัตว์ทดลอง
วิธีและผลการศึกษา: ผลิตโปรตีน rE74-118 ด้วยวิธีการโคลนนิ่งใส่พลาสมิด pET-32b และแสดงออกโปรตีนในเชื้อแบคทีเรีย Escherichia coli (SHuffle) หลังจากนั้นทำโปรตีนให้บริสุทธิ์ ได้ความเข้มข้นของโปรตีน 5.8 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ทำการทดสอบคุณสมบัติของโปรตีนในการจับจำเพาะกับโมโนโคลนอลแอนติบอดีและซีรั่มของผู้ป่วยโรคไข้เลือดออกเดงกี่ และนำไปทดสอบความสามารถในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันในหนู BALB/c พบว่าโปรตีน rE74-118 สามารถจับกับโมโนโคลนอลแอนติบอดีและซีรัมของผู้ป่วยได้อย่างจำเพาะ และสามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบสารน้ำในการต้านเชื้อไวรัสเดงกี่สายพันธุ์ที่ 2 ได้ในระดับอ่อนๆ และไม่เพิ่มความไวในการติดเชื้อ
สรุป: โปรตีน rE74-118 มีคุณสมบัติในการจับจำเพาะ (antigenicity) และมีความสามารถในการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน (immunogenicity)
เอกสารอ้างอิง
2. Modis Y, Ogata S, Clements D, Harrison SC. A ligand-binding pocket in the dengue virus envelope glycoprotein. Proc Natl Acad Sci U S A 2003; 100(12): 6986-91.
3. Wahala WM, Silva AM. The human antibody response to dengue virus infection. Viruses 2011; 12:2374-95.
4. Sasaki T, Setthapramote C, Kurosu T, Nishimura M, Asai A, Omokoko MD, et al. Dengue virus neutralization and antibody-dependent enhancement activities of human monoclonal antibodies derived from dengue patients at acute phase of secondary infection. Antiviral Res 2013; 98(3): 423-431.
5. Dejnirattisai W, Wongwiwat W, Supasa S, Zhang X, Dai X, Rouvinski A, et al. A new class of highly potent, broadly neutralizing antibodies isolated from viremic patients infected with dengue virus. Nat Immunol 2015; 16(2): 170-177.
6. Nadugala MN, Premaratne PH, Goonasekara CL. Systematic Bioinformatic Approach for Prediction of Linear B-Cell Epitopes on Dengue E and prM Protein. Adv Bioinformatics 2016: 1373157.
7. Zheng A, Umashankar M, Kielian M. In vitro and in vivo studies identify important features of dengue virus pr-E protein interactions. PLoS Pathog 2010; 6(10): e1001157.
8. Stephan T Kudlacek, Stefan W Metz, Focused dengue vaccine development: outwitting nature's design, Pathogens and Disease 2019; 77(1): ftz003.
9. Thomas A, Thiono DJ, Kudlacek ST, Forsberg J, Premkumar L, Tian S, et al. Dimerization of Dengue Virus E Subunits Impacts Antibody Function and Domain Focus. J Virol 2020; 94(18): e00745-20.
10. Setthapramote C, Sasaki T, Puiprom O, Limkittikul K, Pitaksajjakul P, Pipattanaboon C, et al. Human monoclonal antibodies to neutralize all dengue virus serotypes using lymphocytes from patients at acute phase of the secondary infection. Biochem Biophys Res Commun 2012; 423(4): 867-872.
11. Pipattanaboon C, Sasaki T, Nishimura M, Setthapramote C, Pitaksajjakul P, Leaungwutiwong P, et al. Cross-reactivity of human monoclonal antibodies generated with peripheral blood lymphocytes from dengue patients with Japanese encephalitis virus. Biologics 2013; 7: 175-1787.
