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最新研究:只需一个血糖仪,即可定量监测新冠病毒抗体!




血糖仪还有一种新功能:定量监测新冠病毒抗体。近日,科学家们研制出一种新型融合蛋白,并将其与人免疫球蛋白G结合,通过测定葡萄糖生成量来定量读取人体内新冠病毒抗体含量。

美国翰斯·霍普金斯大学的研究人员在《美国化学学会杂志》发表题为“
Antibody–Invertase Fusion Protein Enables Quantitative Detection of SARS-CoV-2 Antibodies Using Widely Available Glucometers”的论文,向人们展示了利用血糖仪来定量检测新冠病毒抗体(SARS-CoV-2 Antibodies)的可能。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02537

01研究简述
转化酶介导的蔗糖转化已被应用于分子诊断;但是,让转化酶和检测分子(例如检测抗体)发生偶联绝非易事。之前,有研究通过将检测抗体和转化酶偶联到同一纳米颗粒上以避免两者直接附着;也有研究使用链霉亲和素作为生物素化抗体和生物素化转化酶的中间体,使两者形成复合物。这些方式产生的偶联效率均非常低。

研究者设计了一种基因融合蛋白:由两个转化酶分子和一种抗人免疫球蛋白G抗体通过基因融合组成。此新型融合蛋白克服了转化酶与检测分子的低效化学偶联问题,并保留组成蛋白的结合亲和性及催化活性,可作为免疫测定的准确报告基因。


研究关键点一:“抗人免疫球蛋白G抗体-转化酶融合蛋白”的设计和纯化

研究制造了四种“抗人免疫球蛋白G抗体-转化酶融合蛋白”(简称Ab+Inv):在该四类融合蛋白中,检测抗体(anti-hIgG)连接到两个转化酶分子的肽连接子的位置及长度不同。此四类融合蛋白均基于anti-hIgG HP6017(此抗体结合所有人IgG同种型的Fc结构域),且均是通过人胚胎肾(HEK)293F细胞的瞬时转染产生。


研究关键点二:验证新型融合蛋白( Ab+Inv) 与人类免疫球蛋白G的结合

为证明此新型融合蛋白(Ab + Inv)保留了与靶抗原(即人类免疫球蛋白G)的结合,研究对其进行了生物层干涉测定。测定发现,对比与未融合的抗体(human IgG),四类融合蛋白均显示出相类似的human IgG结合特性。其中,有两类结合蛋白显示出略高的亲和性。


研究关键点三:验证新型融合蛋白( Ab+Inv)催化活性

为确定融合蛋白是否保留组分转化酶的催化活性,使用血糖仪进行葡萄糖转化测定:用特定浓度的蔗糖对融合蛋白进行培养,以测定培养后葡萄糖生成水平。测定显示,四种融合蛋白的酶活性与未融合转化酶几乎相同,其酶活性不受其与人类免疫球蛋白G结合的影响。


研究关键点四:SARS-CoV-2抗体检测试剂盒的开发和应用

为证明融合蛋白的诊断潜力,研究人员选取了基于条带的检测方式。研究从机构生物储存库访问了确诊的阴性和阳性患者血液样本,并获得了两组盲法训练样本集:TS1包含六个确诊阴性患者和六个确诊阳性患者。TS2由90个纵向样本(随时间采集)组成,这些样本来自7名住院SARS-CoV-2 RT-PCR确诊患者。研究团队不知道这两种TS的抗体滴度,直到研究者对商用ELISA测量进行了交叉检查。

此条带检测方式的试纸条带有SARS-CoV-2刺突蛋白,试纸条当浸入COVID-19患者样本中时,患者的SARS-CoV-2抗体与刺突蛋白结合。进而进行洗涤步骤:将试纸暴露于融合蛋白溶液中半小时,以便融合蛋白与条带上捕获的抗体结合,然后进行洗涤。随后,将条带浸入100mM蔗糖溶液中60分钟,以使转化酶催化转化为葡萄糖。最后,去除条带并使用商用血糖仪测定所得葡萄糖浓度。

使用市售血糖仪对COVID-19特异性抗体进行定量测定

参考资料:https://medicalxpress.com/news/2022-06-glucose-meter-sars-cov-antibodies.html
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02537


参考来源:转化医学网  |  作者:Lily

整理:IVD原料世界



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