抗神经氨酸酶抗体荧光探针的设计和合成

Hemagglutinin and neuraminidase are the two most important glycoprotein on the influenza virus particle, and they play a vital role during the virus life cycle, and also are the most important virus antigen. More and more evidence suggested neuraminidase serves a profound role in influenza vaccine, and there is a strong correlation between the content of neuraminidase and vaccine protection. We recently developed an active-site titration reagent that can rapidly quantify neuraminidase content in influenza vaccine, which provides an important tool for the regulation of neuraminidase content in vaccine. One important aspect of vaccine potency is the anti-neuraminidase antibody titer generated. But the assay recently developed by FDA to measure anti-neuraminidase antibody titer is cumbersome and easy to introduce artificial error. Therefore, there is a great need to develop a more efficient and convenient neuraminidase antibody inhibition assay. The applicant will take advantage of neuraminidase catalytic mechanism and the optical properties of gold nanoparticle to develop a neuraminidase florogenic probe that can serve this purpose, and hope we can provide effective tools to evaluate the influenza vaccine potency.

血凝素和神经氨酸酶是流感病毒表面最主要的两个糖蛋白，在流感病毒的生命周期中起着至关重要的作用，也是能诱导人体发生免疫应答的最主要的流感病毒抗原。最近的研究表明流感病毒神经氨酸酶和流感疫苗的效力有很强的相关性，为我们更好的设计流感病毒疫苗提供了依据。我们前期发展了一种可以测量流感疫苗中神经氨酸酶含量的荧光探针，为标准化流感疫苗中神经氨酸酶含量提供了有效工具。研究神经氨酸酶在流感疫苗效力关系的一个重要手段是测量抗神经氨酸酶抗体的抑制值。 最近FDA发展并标准化了一种测量抗神经氨酸酶抗体的抑制值的方法，但是此方法操作复杂，容易引入人为误差。所以现在需要发展一种可以快速，方便测量抗神经氨酸酶抗体的抑制值的方法。本申请人将利用神经氨酸酶的催化机理和金纳米颗粒的光学特性发展一种神经氨酸酶的荧光探针，为衡量神经氨酸酶在流感疫苗中的作用提供有效手段。

神经氨酸酶（NA）是流感病毒表面重要的糖蛋白，也是流感疫苗中能产生广谱抗病毒效果的重要的抗原成分。研究表明，血清中抗NA抗体含量和流感疫苗的效力成明显正相关。但是现有的测定血清中抗NA抗体含量的方法，操作复杂，且容易引入人为误差，本项目利用金纳米颗粒的特性，拟发展一种可以快速测量血清中抗NA抗体含量的荧光探针。我们利用有机合成手段，首先合成了7-烯丙基唾液酸，然后利用CMP-Neu5Ac 合成酶NmCSS和唾液酸转移酶，合成了7-烯丙基唾液酸乳酸。之后利用光催化的Thiol-ene 反应在唾液酸7位末端引入氨基，进而引入BODIPY荧光基团。最后连接硫辛酸，和金纳米颗粒孵育制备NA荧光探针（12）. 之后，我们利用两性离子对金纳米颗粒进行修饰，成功的提高了NA荧光探针12的稳定性和活性。探针12可以测量出NA的多位点结合能力，并能测量出小分子抑制剂的抑制剂参数。但是在测量血清中抗NA抗体抑制剂参数的时候，我们遗憾的发现血清本身对探针12的活性有比较强抑制作用，导致探针12不能直接用于测量血清中抗NA抗体含量。我们猜想可能BODIPY荧光基因和血清中的蛋白发生了非特异性吸附，从而抑制了探针12的活性，我们后续将合成不带荧光基因修饰的探针来尝试解决这个问题。