AbMole重組CRM197載體蛋白的特性及在疫苗研發(fā)中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：266　發(fā)布日期：2025-4-21　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

疫苗是針對各類新型和突發(fā)型疾病的強(qiáng)大工具，隨著科技的不斷進(jìn)步，疫苗研發(fā)取得了顯著進(jìn)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。例如，一些病原體的抗原性較弱，難以激發(fā)有效的免疫反應(yīng)；部分個體對傳統(tǒng)疫苗的免疫應(yīng)答效果不佳；此外，病原體自身也會出現(xiàn)變異，這些都是疫苗研發(fā)領(lǐng)域中不可避免的難題。AbMole的CRM197（Nontoxic Diphtheria Toxin，M58217）作為一種具有獨(dú)特優(yōu)勢的載體蛋白，可結(jié)合抗原以提高抗原的免疫原性、增強(qiáng)抗原呈遞、激活T細(xì)胞，因此是解決上述問題的關(guān)鍵，也是疫苗研發(fā)中的重要工具之一。AbMole提供高品質(zhì)抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗、靶點(diǎn)蛋白、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、化合物庫、抗生素，全球大量文獻(xiàn)專利引用。

圖1. CRM197的三維結(jié)構(gòu)圖[1]

一、CRM197（Nontoxic Diphtheria Toxin，M58217）的特性與優(yōu)勢

1.CRM197的結(jié)構(gòu)與特性

重組CRM197蛋白（M58217）是白喉毒素的一種非毒性突變體，由白喉?xiàng)U菌產(chǎn)生。其分子量約為 58.4kD，是一條由 535 個氨基酸組成的單鏈多肽，包含兩個通過二硫鍵連接的亞基。與天然白喉毒素不同，CRM197 的第52位氨基酸由甘氨酸突變?yōu)楣劝彼�，這一突變導(dǎo)致其活性位點(diǎn)環(huán)區(qū)的柔性增加，從而使其失去了ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶活性，無法對細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。然而，CRM197 在免疫原性上仍與天然白喉毒素保持一致，能夠被免疫系統(tǒng)識別并引發(fā)免疫反應(yīng)[2]。AbMole是ChemBridge中國區(qū)官方指定合作伙伴。

2.增強(qiáng)免疫原性

作為載體蛋白，CRM197（Nontoxic Diphtheria Toxin，M58217）能夠與多糖抗原、半抗原等結(jié)合，將原本免疫原性較弱的抗原轉(zhuǎn)化為 T 細(xì)胞依賴性抗原，從而顯著增強(qiáng)抗原的免疫原性。研究表明，CRM197 與多糖抗原結(jié)合后，可促進(jìn)抗原呈遞細(xì)胞對抗原的攝取、加工和呈遞，激活 T 細(xì)胞和 B 細(xì)胞，誘導(dǎo)產(chǎn)生更強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答，包括產(chǎn)生高親和力的抗體和記憶性免疫細(xì)胞，提高疫苗的免疫效果。

3.具有良好的結(jié)合性

CRM197（M58217）具有較多可供結(jié)合的位點(diǎn)，其賴氨酸殘基在分子上較為外露，可通過接頭分子介導(dǎo)與各種分子（如多糖、寡糖、多肽等）和膜結(jié)合，且結(jié)合過程不受溫度和 pH 的影響，并在加工過程中始終保持其三維結(jié)構(gòu)，有利于構(gòu)建穩(wěn)定的結(jié)合疫苗。同時，相比于其他載體蛋白，CRM197 在與多種不同的多糖抗原結(jié)合時，能更好地保持其免疫原性，減少載體誘導(dǎo)的免疫抑制現(xiàn)象，尤其是當(dāng)多個不同的多糖抗原連接到同一 CRM197 載體蛋白上時，仍能有效激發(fā)免疫反應(yīng)。

二、重組CRM197蛋白（M58217）在疫苗研發(fā)領(lǐng)域中的應(yīng)用

1. CRM197 偶聯(lián)的多抗原顯性表位用于有效的巨細(xì)胞病毒疫苗開發(fā)

研究人員計(jì)了一種與 CRM197 （M58217）載體蛋白偶聯(lián)的新型多肽巨細(xì)胞病毒疫苗，改善了傳統(tǒng)的巨細(xì)胞病毒疫苗只能引起體液免疫的缺點(diǎn)。該疫苗含有15個CD8+ T細(xì)胞表位、5個CD4+ T細(xì)胞表位和4個B細(xì)胞表位，并在動物實(shí)驗(yàn)中檢測到了抗原呈遞細(xì)胞的表面分子標(biāo)志物和促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，以及 T 細(xì)胞和抗體的激活。上述發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào) CRM197 偶聯(lián)多肽疫苗促進(jìn)了體液免疫和細(xì)胞免疫的協(xié)同作用。

圖2. CRM197 肽偶聯(lián)示意圖[3]

2.利用CRM197合成偽唾液酸抗菌疫苗可有效預(yù)防鮑曼不動桿菌感染

偽唾液酸（Pse）是一種鮑曼不動桿菌的表面聚糖，研究人員通過苯二甲醛將偽唾液酸和CRM197（M58217）偶聯(lián)在一起。發(fā)現(xiàn)Pse-CRM197 偶聯(lián)物可以刺激小鼠的免疫反應(yīng)，從而保護(hù)接種疫苗的小鼠免受由鮑曼不動桿菌引起的感染。

圖3. Pse-CRM197 偶聯(lián)物的設(shè)計(jì)和合成[4]

AbMole的CRM197（Nontoxic Diphtheria Toxin，M58217）是疫苗研發(fā)領(lǐng)域中的強(qiáng)大工具，具有結(jié)合能力強(qiáng)、能極大提高抗原的免疫原性等多種優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的載體蛋白/免疫佐劑。

AbMole多年來持續(xù)聚焦生命科學(xué)研究和新藥研發(fā)最新動態(tài)，為全球科研客戶提供高純度、高生物活性的各類小分子抑制劑、細(xì)胞因子、天然產(chǎn)物、抗生素和人源化單抗等試劑。

參考文獻(xiàn)：

[1] MALITO E, BURSULAYA B, CHEN C, et al. Structural basis for lack of toxicity of the diphtheria toxin mutant CRM197 [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2012, 109(14): 5229-34.

[2] GIANNINI G, RAPPUOLI R, RATTI G. The amino-acid sequence of two non-toxic mutants of diphtheria toxin: CRM45 and CRM197 [J]. Nucleic acids research, 1984, 12(10): 4063-9.

[3] JIANG S, NAN F, ZHANG S, et al. CRM197-conjugated multi antigen dominant epitope for effective human cytomegalovirus vaccine development [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2023, 224: 79-93.

[4] WEI R, YANG X, LIU H, et al. Synthetic Pseudaminic-Acid-Based Antibacterial Vaccine Confers Effective Protection against Acinetobacter baumannii Infection [J]. ACS Central Science, 2021, 7(9): 1535-42.

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