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TECHNICAL ARTICLES詳細介紹
來源與工程化特征
形態與生長特征
功能特性
APN 表達與受體結合:膜表面 APN 表達量達 7.1×10?分子 / 細胞(野生型 MDCK 僅為 1.2×103,MDCK-HA 不表達),可特異性結合犬冠狀病毒 S 蛋白(結合率 95%),對豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)的交叉結合率約 40%;APN 介導的病毒內吞效率是野生型細胞的 12 倍,與 MDCK-HA 的 HA 介導內吞機制不同,其依賴 pH 中性條件下的受體構象激活。
冠狀病毒復制支持:對犬冠狀病毒的感染效率達 98%(野生型為 15%,MDCK-HA 無支持能力),病毒復制周期縮短至 12 小時(野生型為 24 小時),培養上清中病毒滴度達 10?.? TCID??/mL(是野生型的 100 倍);感染后 48 小時出現典型的細胞脫落病變(MDCK-HA 感染流感病毒表現為融合病變),與犬冠狀病毒自然感染的細胞病理特征高度一致。
受體功能特異性:敲除 APN 后,冠狀病毒感染率從 98% 降至 8%,但對流感病毒的敏感性無顯著變化(與 MDCK-HA 的 HA 功能特異性形成呼應);過表達 APN 可使其他犬源細胞(如 cf2Th)的冠狀病毒感染率提升 8 倍,證實其受體功能的核心性。
冠狀病毒入侵機制研究
受體介導的內吞路徑:利用該細胞系發現,APN 與冠狀病毒 S 蛋白結合后,通過激活 PI3K/Akt 信號通路(磷酸化水平提升 4 倍)促進內吞體形成,與野生型細胞相比,內吞體成熟速度加快 50%;與 MDCK-HA 的酸性依賴融合機制不同,冠狀病毒通過 APN 介導的內吞體直接釋放核衣殼(pH 6.5-7.0 條件下效lü最高),明確冠狀病毒te有的入侵路徑。
S 蛋白 - 受體互作位點:通過表達突變型 APN 的 MDCK-C09 細胞發現,APN 第 294 位天冬氨酸是與 S 蛋白結合的關鍵位點(突變后結合率下降 90%),該位點在犬、豬等動物中高度保守(人與犬的同源性達 82%),為廣譜冠狀病毒受體阻斷劑設計提供靶點。
抗冠狀病du藥物篩選與評價
受體阻斷劑篩選模型:建立基于病毒入侵抑制的高通量篩選體系,某小分子化合物可特異性阻斷 APN 與 S 蛋白結合(IC??=1.8μM),在 MDCK-C09 細胞中使冠狀病毒復制下降 99%,對 MDCK-HA 支持的流感病毒無抑制作用(體現與 HA 靶向藥物的特異性差異),動物實驗顯示其可降低犬冠狀病毒感染后的病毒載量 10?倍。
中和抗體效能檢測:利用 APN 高表達特性,可靈敏評估抗冠狀病毒 S 蛋白抗體的中和活性,某單克隆抗體在該細胞系中表現出的中和效價是野生型細胞的 8 倍(EC??=0.03μM),與犬體免疫保護力的相關性達 97%(高于 MDCK-HA 對流感抗體的評估效率)。
冠狀病毒疫苗研發與質量控制
疫苗株免疫原性評估:通過比較不同冠狀病毒疫苗株在 MDCK-C09 細胞中的復制能力與 S 蛋白表達量,發現弱毒株的 S 蛋白突變可導致 APN 結合力下降 30%,但誘導的中和抗體滴度更高(與 MDCK-HA 評估流感疫苗的 HA 活性指標形成對照),為疫苗株減毒機制研究提供依據。
跨種傳播風險評估:表達人源 ACE2 受體的 MDCK-C09 衍生株,可模擬冠狀病毒跨種感染的受體適應過程,發現某犬冠狀病毒變異株的 S 蛋白突變可使對人 ACE2 的結合力提升 5 倍,提示潛在跨種傳播風險(與 MDCK-HA 研究流感跨種機制的思路一致但對象不同)。
優勢:
冠狀病毒特異性:是目前支持犬冠狀病毒高效復制的最佳細胞系,其 APN 介導的感染機制與 MDCK-HA 的 HA 機制形成病毒科間的功能對照,為比較病毒入侵策略提供du特模型。
實驗靈敏度高:病毒滴度與感染效率顯著高于野生型細胞,使藥物篩選的信噪比提升 10 倍以上,尤其適合低活性候選藥物的早期評估,結果可靠性優于野生型模型。
與其他細胞系互補:與 MDCK-HA 分別聚焦冠狀病毒與流感病毒,共同構建 “呼吸道 - 消化道病毒" 研究平臺,完善犬源病毒的細胞模型體系。
局限性:
病毒譜較窄:主要支持冠狀病毒復制,對其他病毒(如流感病毒)的研究價值有限(需與 MDCK-HA 配合使用)。
篩選壓力依賴:長期培養需維持 G418 篩選,可能影響細胞代謝狀態(與 MDCK-HA 的嘌呤霉素篩選問題類似)。
種屬受體限制:對人源冠狀病毒的支持能力較弱(需改造表達人源受體),跨種研究需額外構建衍生細胞系。
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