ES2339728A1 - Proteinas n, m y he de torovirus porcino, procedimiento de obtencion y sus aplicaciones en diagnostico y tratamiento de torovirus porcino. - Google Patents
Proteinas n, m y he de torovirus porcino, procedimiento de obtencion y sus aplicaciones en diagnostico y tratamiento de torovirus porcino. Download PDFInfo
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Abstract
Proteínas N, M y he de torovirus porcino, procedimiento de obtención y sus aplicaciones en diagnóstico y tratamiento de torovirus porcino. La presente invención describe la capacidad inmunogénica de las proteínas N, M y HE de torovirus porcino, y el empleo de las mismas para el desarrollo de procedimientos de diagnóstico inmunológico de torovirus porcino así como para la elaboración de anticuerpos específicos. Por otro lado, estas proteínas pueden utilizarse para la elaboración de vacunas dirigidas a la prevención de esta enfermedad en cerdos.
Description
Proteínas N, M y HE de torovirus porcino,
procedimiento de obtención y sus aplicaciones en diagnóstico y
tratamiento de torovirus porcino.
Este invento podría tener aplicación en el
sector ganadero y en particular, con utilidad para el diagnóstico y
tratamiento veterinario, mediante herramientas biotecnológicas de
tipo inmunológico y vacunas, respectivamente, especialmente para el
diagnóstico y tratamiento de torovirus porcino.
Los torovirus pertenecen a la familia
Coronaviridae, del orden Nidovirales. Son virus emergentes
causantes de gastroenteritis en caballos, terneras, cerdos y
humanos, de los que apenas se tiene información. Esta situación es
debida a que los torovirus a excepción del aislado equino BEV, no
han sido adaptados al cultivo in vitro, lo que ha retrasado
el desarrollo de herramientas para su diagnóstico y para su estudio.
Los estudios iniciales sobre torovirus se llevaron a cabo mediante
microscopía electrónica y mediante esta técnica se describió la
existencia de torovirus equino (BEV), bovino (BToV) (Woode y col.,
1982), humano (HToV) (Beards y col., 1984) y porcino (PToV) (Scott y
col., 1987). Sin embargo, fue a partir de la adaptación al cultivo
in vitro de BEV (Weiss y col., 1983), y el desarrollo de
infecciones experimentales con BToV en terneras (Woode y col.,
1982), cuando se inició el desarrollo de herramientas para el
estudio de los torovirus. Así, basándose en el genoma de BEV, pues
era el único del que se disponía de información, se han utilizado
para la detección de torovirus sistemas de RT-PCR
(Koopmans y col., 1991; Duckmanton y col., 1998) así como
hibridación con sondas basadas en la secuencia de BEV (Koopmans y
col., 1991). También se han utilizado para diagnóstico métodos de
ELISA, especialmente para BToV (Brown y col., 1987; Woode, 1987;
Durham y col., 1989; Koopmans y col., 1989; Koopmans y col., 1991;
Liebler y col., 1992) y HToV (Koopmans y col., 1993; Koopmans y
col., 1997). Los escasos trabajos realizados sobre PToV corresponden
a estudios llevados a cabo mediante microscopía electrónica (Scott y
col., 1987; Durham y col., 1989; Penrith y Gerdes, 1992) o mediante
estudios serológicos utilizando BEV como antígeno. Hasta la fecha,
la detección de anticuerpos frente a torovirus porcino se ha llevado
a cabo mediante ensayos de neutralización de la infectividad de BEV
y mediante ELISA frente a BEV (Brown y col., 1988; Liebermann,
1990). Estos métodos presentan varios inconvenientes, uno de ellos
relacionado con la dificultad de la obtención de virus, que requiere
un gran esfuerzo tanto económico como del personal de laboratorio.
Por otra parte, para el ensayo de neutralización es necesaria además
la utilización de cultivos celulares, algo que habitualmente no se
lleva a cabo en el diagnóstico veterinario y que está reservado al
diagnóstico en humanos. Además, este ensayo es laborioso y lento ya
que se requieren varios días para obtener el resultado. Por otra
parte, a pesar de que las distintas especies de torovirus están
serológicamente relacionadas esta reactividad cruzada no es total,
por lo que sistemas de diagnóstico basados en esta reactividad
pueden producir un mayor porcentaje de falsos
negativos.
negativos.
La evidencia molecular de la existencia de PToV
no se obtuvo hasta 1998 (Kroneman y col., 1998). En ese mismo
trabajo se observó una elevada prevalencia de anticuerpos frente al
virus mediante ensayos de neutralización del virus BEV. Hasta la
fecha los únicos métodos de diagnóstico de torovirus que se utilizan
(en investigación y/o comercializados) son específicos para las
formas del virus que afectan al ganado equino y bovino:
- ELISA para la detección de anticuerpos frente
a torovirus usando el virus equino BEV como antígeno
- ELISA para la detección de anticuerpos frente
a torovirus usando el virus bovino BRV como antígeno
- Ensayo de neutralización de la infectividad de
BEV para la detección de anticuerpos frente a torovirus
- Proteína N del torovirus bovino BRV expresada
en E. coli en westernblot para detectar anticuerpos frente a
torovirus en sueros de terneras infectadas con BRV.
- Se ha generado un suero policlonal en cobayas
frente a la proteína HE del torovirus bovino BRV expresada en
células de insecto mediante un baculovirus recombinante
- Se ha generado un suero policlonal en cobayas
frente a la proteína N del torovirus bovino BRV expresada en E.
coli, y
- Se ha generado un suero policlonal en conejo
frente a un fragmento de la proteína HE de torovirus bovino BRV (aa
35-391).
Sin embargo, y pasado todo este tiempo, no se ha
desarrollado y comercializado un sistema de diagnóstico específico
de torovirus porcino siendo las únicas alternativas los sistemas
anteriormente descritos. Por tanto, la toma de decisiones basada en
el diagnóstico con los sistemas descritos puede ser incorrecta, lo
que al mismo tiempo provoca que el peligro de infecciones de
torovirus porcino no se valore adecuadamente o se infravalore en el
sector veterinario y no se promueva una política de control en un
sector, el porcino, de gran valor económico. Únicamente, en relación
con el torovirus porcino se ha expresado de forma transitoria (pero
no se ha purificado) la proteína HE de tres aislados de torovirus
porcino, pero en ningún caso se ha demostrado la capacidad
antigénica o inmunogénica de estas proteínas (Smits, SL et
al. 2003).
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424-35.
En un aspecto, la invención se relaciona con un
complejo proteico útil para el diagnóstico y el desarrollo de
vacunas frente a torovirus porcino, en adelante complejo proteico de
la invención, que comprende, al menos, una proteína y/o, un
fragmento o péptido de la misma, del siguiente grupo:
i) proteína N de SEQ ID NO: 9,
ii) proteína M de SEQ ID NO: 11, y
iii) proteína HE de SEQ ID NO: 13.
En otra realización particular, el complejo
proteico de la invención está constituido por una mezcla de
fragmentos o péptidos de las, mismas o distintas, proteínas
pertenecientes al siguiente grupo: proteína de SEQ ID NO: 9,
proteína de SEQ ID NO: 11 y proteína de SEQ ID NO: 13;
preferentemente, un complejo formado por fragmentos de la proteína N
o de la proteína HE, preferentemente los péptidos
286E1-HE (SEQ ID NO: 14) y/o
286F1-HE (SEQ ID NO: 16) (Ejemplo 4).
En otro aspecto, la invención se relaciona con
un procedimiento para la producción de las proteínas de torovirus
porcino de la invención, en adelante procedimiento de la invención,
que comprende cultivar un microorganismo que contiene la secuencia
de nucleótidos que codifica para una o varias proteínas de torovirus
porcino de la invención y que expresa dichas proteínas, y, si se
desea, recuperar dichas proteínas de la invención.
En una realización más particular, el
procedimiento de expresión de la invención comprende la infección de
una célula de insecto con un baculovirus que comprende la secuencia
de nucleótidos del gen N (SEQ ID NO: 8).
En otra realización más particular, el
procedimiento de expresión de la invención comprende la infección de
una célula de mamífero con un virus vaccina que comprende la
secuencia de nucleótidos del gen HE (SEQ ID NO: 12).
Por tanto, en otro aspecto, la invención
proporciona una secuencia de nucleótidos codificante de las
proteínas N, M y HE de la invención, en adelante secuencia de
nucleótidos de la invención útil para la construcción de un vector
de expresión que comprende, al menos, una secuencia y/o, un
fragmento de la misma, del siguiente grupo:
i) secuencia de nucleótidos N de SEQ ID NO:
8,
ii) secuencia de nucleótidos M de SEQ ID NO: 10,
y
iii) secuencia de nucleótidos HE de SEQ ID NO:
12.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto, la invención proporciona un
sistema o vector de expresión útil para transformar (o infectar
cuando el sistema de expresión esté basado en un virus recombinante
derivado de baculovirus o del virus vaccinia) células, que comprende
una secuencia de nucleótidos que codifica para una proteína de la
invención, en donde dicha proteína de la invención es una proteína
cuya secuencia de aminoácidos está constituida por, al menos, una
secuencia de aminoácidos perteneciente al siguiente grupo: SEQ ID
NO: 9, SEQ ID NO: 11 y SEQ ID NO: 13, estando dicha secuencia de
nucleótidos codificante para dicha proteína de la invención
operativamente unida a unos elementos de control de transcripción y,
opcionalmente, de traducción.
En otro aspecto, la invención proporciona una
célula hospedadora que contiene una secuencia de nucleótidos que
codifica para las proteínas de la invención. En una realización
particular, dicha célula hospedadora es una célula de insecto, de
mamífero o levadura transformada con un sistema de expresión
proporcionado por esta invención que comprende una construcción
génica que comprende la secuencia de nucleótidos que codifica para
una proteína de la invención. Prácticamente cualquier tipo de célula
eucariota puede ser utilizada para la puesta en práctica del
procedimiento de la invención; no obstante, en una realización
particular, dicha célula es de insecto para expresar la proteína N o
de mamífero para expresar la proteína HE. En el caso de usar una
levadura, se puede seleccionar una levadura del género
Saccharomyces, por ejemplo, S. cerevisae, S. pombe,
etc., o una levadura del género Pichia, por ejemplo, P.
pastoris, etc.
Dichas proteínas de la invención pueden ser
utilizadas para desarrollar anticuerpos específicos, para
identificar sueros de animales infectados y para inmunizar animales,
en particular, cerdos, por lo que pueden ser utilizadas con fines de
diagnóstico o terapéuticos.
En otro aspecto, la invención proporciona un
anticuerpo específico de la proteína de la invención, en adelante
anticuerpo de la invención, ya sea monoclonal o policlonal, o
específico de un fragmento o péptido de la misma.
Otra realización particular lo constituye el
anticuerpo de la invención que es específico de una proteína de la
invención perteneciente al siguiente grupo: proteína N de SEQ ID NO:
9 (ver Ejemplo 4), proteína M de SEQ ID NO: 11 y proteína HE de SEQ
ID NO: 13.
En otro aspecto, la invención se relaciona con
el empleo de dichos anticuerpos de la invención en la elaboración de
sistema de diagnóstico inmunológico de torovirus porcino, tales
como, sistema de ELISA, tira de inmunocromatografía o de Western
blot, que permita la identificación de dichos virus en una muestra
biológica, por ejemplo heces de un animal sospechoso de padecer o
haber padecido una infección por torovirus porcino, preferentemente
un cerdo.
Además, en otro aspecto, la invención se
relaciona con el empleo de dichas proteínas de la invención en la
elaboración de medicamentos tales como, vacunas. En una realización
particular, dicho medicamento es una vacuna destinada a conferir
protección a animales, en particular, cerdos, frente a infecciones
de torovirus porcino.
Por tanto, en otro aspecto, la invención se
relaciona con el empleo de dichas proteínas de la invención en la
elaboración de sistema de diagnóstico inmunológico de torovirus
porcino, tales como, sistema de ELISA, tira de inmunocromatografía o
de Western blot (inmunoblot), que permita la identificación conjunta
y simultánea de anticuerpos frente a las proteínas de la invención
presentes en una muestra biológica de cerdos.
Además, en otro aspecto, la invención se
relaciona con el empleo de dichas proteínas de la invención en la
elaboración de medicamentos tales como, vacunas. En una realización
particular, dicho medicamento es una vacuna destinada a conferir
protección a animales, en particular, cerdos, frente a infecciones
de torovirus porcino.
En otro aspecto, la invención proporciona una
vacuna que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de una o
varias proteínas de la invención, junto con, opcionalmente, uno o
más adyuvantes y/o vehículos farmacéuticamente aceptables. Dicha
vacuna es útil para proteger animales, en particular, cerdos, frente
a torovirus porcino.
Así, en otro aspecto la invención se relaciona
con un sistema de diagnóstico de torovirus porcino a partir de una
muestra biológica mediante la identificación de material genómico,
en adelante procedimiento de identificación genómica de la
invención, específico de torovirus porcino, basado en la
identificación de los genes N, M y HE, de secuencias SEQ ID NO: 8,
SEQ ID NO: 10 y SEQ ID NO: 11, respectivamente.
Otro aspecto particular, lo constituye un
procedimiento de identificación genómica de la invención basado en
la amplificación de DNA y que comprende las siguientes etapas:
- i)
- aislamiento de material génico de una muestra biológica sospechosa de contener torovirus porcino y obtención del cDNA correspondiente,
- ii)
- amplificación por PCR de dicho cDNA mediante oligonucleótidos específicos para, al menos, uno de los genes de la invención, gen N, M y HE que se corresponden, a título ilustrativo y sin que limite el alcance de la invención, respectivamente, con los siguientes:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- iii)
- diagnóstico de un torovirus porcino si alguno de los genes de la invención es amplificado en ii).
Otro aspecto adicional lo constituyen
oligonucleótidos o cebadores utilizados en la identificación
genómica de la invención basado en la amplificación de DNA,
preferentemente las parejas de oligonucleótidos siguientes:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
La presente invención se enfrenta al problema de
proporcionar nuevas herramientas para el diagnóstico y el desarrollo
de vacunas frente a infecciones provocadas por torovirus en
mamíferos, preferentemente en animales, y más preferentemente en
cerdos.
La presente invención describe la identificación
y caracterización de las proteínas de un aislado de torovirus
porcino a partir de una muestra de heces en la que se había
observado la presencia de partículas de torovirus mediante
microscopía electrónica, y al que se le ha dado el nombre de
PToV-BRES2.
Así, las investigaciones se dirigieron a la
caracterización filogenética de este aislado
PToV-BRES2 mediante la amplificación de las fases de
lectura abierta (ORFs) correspondientes a los genes que codifican
tres de las proteínas estructurales de PToV: proteína de la
nucleocápsida (N) correspondiente a la ORF5, proteína de membrana
(M) correspondiente a la ORF3, y la proteína hemaglutinina esterasa
(HE) correspondiente a la 0RF4, presente en la superficie de la
partícula viral (Ejemplo 1, SEQ ID NO: 1-SEQ ID NO:
3, respectivamente), para a continuación poder desarrollar nuevas
herramientas de diagnóstico serológico para la detección de
anticuerpos en animales frente a torovirus porcino, diagnóstico del
propio virus y vacunas frente a dicha enfermedad.
Para producir la proteína N de este torovirus
porcino (PToV-BRES2) se ha utilizado un sistema
heterólogo basado en baculovirus que permite expresar dicha proteína
en grandes cantidades (Ejemplo 2, SEQ ID NO: 9). Mediante el sistema
utilizado la proteína se expresa como un producto de fusión que
tiene una cola de seis histidinas en su extremo
amino-terminal, lo que facilita su purificación
mediante métodos convencionales de cromatografía.
Las proteínas M y HE también han sido expresadas
y purificadas siguiendo el mismo procedimiento (SEQ ID NO: 11 y SEQ
ID NO: 13, respectivamente), aunque los rendimientos de cantidad de
proteína purificada fueron significativamente menores que los
obtenidos con la proteína N, especialmente en el caso de la proteína
M. Además, como ejemplo ilustrativo de las distintas alternativas
para producir estas proteínas y de cara a obtener mejores
rendimientos a su producción industrial para la proteína HE se ha
generado también un virus vaccinia recombinante que expresa dicha
proteína, en este caso desprovista de la cola de histidinas (Ejemplo
3). Mediante este sistema la proteína se expresa en células de
mamífero, y por tanto, su procesamiento
post-traduccional es más similar al que experimenta
durante la infección por torovirus que cuando se expresa mediante el
recombinante de baculovirus, por lo que su capacidad de inducir una
respuesta inmune puede mejorar ostensiblemente con respecto a la
proteína producida inicialmente con baculovirus. Su purificación se
realizó mediante cromatografía de inmunoafinidad para lo cual se
generó un suero policlonal en conejo (anti-HEpept)
mediante la inmunización con una mezcla de los péptidos sintéticos
286E1 (SEQ ID NO: 14) y 286F1 (SEQ ID NO: 16) correspondientes,
respectivamente, a los aminoácidos 50-60 y
150-160 de la proteína HE de PToV de la invención,
acoplados a KLH (Keyhole Limpet Hemocayanin). Asimismo,
mediante la inmunización con estos péptidos se han generado sueros
policlonales frente a la proteína HE en ratas (Ejemplo 4).
El término "complejo proteico de torovirus
porcino", tal como se utiliza en esta descripción, se refiere a
un conjunto de, al menos, una proteína de un torovirus porcino y/o
fragmento o péptido de la misma, con actividad antigénica o
inmunogénica, perteneciente al grupo de proteína N, M y HE.
Los términos "proteína N", "proteína
M", "proteína HE" y "proteínas de la invención/proteínas
de torovirus porcino de la invención" se refieren, en general, a
una proteína cuya secuencia de aminoácidos está constituida por la
secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 13
y al grupo formado por todas ellas, respectivamente, e incluye a
cualquiera de las diferentes formas de dichas proteínas N, M y HE
representativas de cualquiera de las cepas existentes de torovirus
porcino así como a proteínas sustancialmente homologas a dichas
proteínas N, M y HE de torovirus porcino, es decir, proteínas cuyas
secuencias de aminoácidos tienen un grado de identidad, respecto a
dichas proteínas, de, al menos, un 60%, preferentemente de, al menos
un 80%, más preferentemente de, al menos, un 90% y, aún más
preferentemente de, al menos, un 95%.
El término "análoga", tal como aquí se
utiliza, pretende incluir cualquier secuencia de nucleótidos que
puede ser aislada o construida sobre la base de la secuencia de
nucleótidos codificantes de las proteínas N, M y HE de torovirus
porcino, por ejemplo, mediante la introducción de sustituciones de
nucleótidos conservativas o no conservativas, incluyendo la
inserción de uno o más nucleótidos, la adición de uno o más
nucleótidos en cualquiera de los extremos de la molécula o la
deleción de uno o más nucleótidos en cualquier extremo o en el
interior de la secuencia. En general, una secuencia de nucleótidos
análoga a otra secuencia de nucleótidos es sustancialmente homologa
a dicha secuencia de nucleótidos. En el sentido utilizado en esta
descripción, la expresión "sustancialmente homologa" significa
que las secuencias de nucleótidos en cuestión tienen un grado de
identidad, a nivel de nucleótidos, de, al menos, un 80%,
preferentemente de, al menos, un 90%, más preferentemente de, al
menos, un 95% y, aún más preferentemente de, al menos, un 97%.
Así, en un aspecto, la invención se relaciona
con un complejo proteico útil para el diagnóstico y el desarrollo de
vacunas frente a torovirus porcino, en adelante complejo proteico de
la invención, que comprende, al menos, una proteína y/o, un
fragmento o péptido de la misma, del siguiente grupo:
i) proteína N de SEQ ID NO: 9,
ii) proteína M de SEQ ID NO: 11, y
iii) proteína HE de SEQ ID NO: 13.
En una realización particular, el complejo
proteico de la invención está constituido por una única proteína de
las pertenecientes al siguiente grupo: proteína de SEQ ID NO: 9,
proteína de SEQ ID NO: 11 y proteína de SEQ ID NO: 13 (Ejemplo
1).
En otra realización particular, el complejo
proteico de la invención está constituido por una mezcla de las
proteínas pertenecientes al siguiente grupo: proteína de SEQ ID NO:
9, proteína de SEQ ID NO: 11 y proteína de SEQ ID NO: 13;
preferentemente, un complejo proteico formado por la proteína N y M,
o un complejo proteico formando por la proteína N y HE.
En otra realización particular, el complejo
proteico de la invención está constituido por una mezcla de
fragmentos o péptidos de las, mismas o distintas, proteínas
pertenecientes al siguiente grupo: proteína de SEQ ID NO: 9,
proteína de SEQ ID NO: 11 y proteína de SEQ ID NO: 13;
preferentemente, un complejo formado por fragmentos de la proteína N
o de la proteína HE, preferentemente los péptidos
286E1-HE (SEQ ID NO: 14) y/o
286F1-HE (SEQ ID NO: 16) (Ejemplo 4).
Las proteínas proporcionadas por esta invención
pueden obtenerse mediante la expresión de cada proteína de forma
separada o conjunta, en células hospedadoras apropiadas, por
ejemplo, bacterias, células de insecto, levaduras, o
preferentemente, en virus vaccinia para el caso de la proteína HE,
las cuales contienen la secuencia de nucleótidos que codifica para
dicha/s proteína/s de torovirus porcino en una construcción génica.
En una realización particular, dichas células hospedadoras
apropiadas son células de insecto o de mamífero o levaduras
transformadas (infectadas cuando el sistema de expresión esté basado
en un virus recombinante derivado de baculovirus o del virus
vaccinia) con un sistema de expresión adecuado que incluye una
construcción génica que comprende la secuencia de nucleótidos
codificante para una o varias de las proteínas de torovirus porcino
de la invención.
En otro aspecto, la invención se relaciona con
un procedimiento para la producción de las proteínas de torovirus
porcino de la invención, en adelante procedimiento de la invención,
que comprende cultivar un microorganismo que contiene la secuencia
de nucleótidos que codifica para una o varias proteínas de torovirus
porcino de la invención y que expresa dichas proteínas, y, si se
desea, recuperar dichas proteínas de la invención.
En una realización particular, el procedimiento
de la invención comprende las etapas de:
a) cultivar células, preferentemente de insecto
o de mamífero, transformadas con un sistema de expresión que
comprende la secuencia de nucleótidos que codifica para, al menos,
una proteína de la invención, en donde dicha proteína es una
proteína cuya secuencia de aminoácidos está constituida por la
secuencia SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 Y SEQ ID NO: 13.
b) si se desea, aislar y, opcionalmente,
purificar, dichas proteínas.
Para ello, el procedimiento de la invención
comprende, como paso previo, la obtención de un sistema de expresión
génica, tal como un sistema constituido por un plásmido que contiene
una secuencia de nucleótidos que codifica para dicha proteína de la
invención, seguido de la transformación de una célula con dicho
sistema de expresión, la expresión de las proteínas recombinantes,
y, si se desea, el aislamiento de las proteínas, y, opcionalmente,
la purificación de dichas proteínas.
La obtención de células transformadas con un
sistema o vector de expresión que permite la expresión de las
proteínas de la invención puede ser realizada por un experto en la
materia en base a lo aquí descrito y al estado de la técnica sobre
esta tecnología (Ikonomou y col., 2003; Isaacs, 2004). Los
microorganismos o células transformadas se cultivan bajo
condiciones, conocidas por los expertos en la materia, que permiten
la expresión de las proteínas recombinantes de forma aislada o
conjuntamente en una misma construcción. El aislamiento y
purificación de dichas proteínas de la invención puede realizarse
por métodos convencionales, por ejemplo, mediante fraccionamiento en
gradientes de sacarosa y cromatografía de afinidad.
En una realización más particular, el
procedimiento de expresión la invención comprende la infección de
una célula de insecto con un baculovirus que comprende la secuencia
de nucleótidos del gen N (SEQ ID NO: 8).
En otra realización más particular, el
procedimiento de expresión la invención comprende la infección de
una célula de mamífero con un virus vaccina que comprende la
secuencia de nucleótidos del gen HE (SEQ ID NO: 12).
El sistema o vector de expresión utilizado para
transfectar las células huésped comprende la secuencia de
nucleótidos que codifica para una proteína de la invención
operativamente unida a unos elementos de control de transcripción,
y, opcionalmente, de traducción, e incluso de purificación y
constituye un aspecto adicional de esta invención.
Por tanto, en otro aspecto, la invención
proporciona una secuencia de nucleótidos codificante de las
proteínas N, M y HE de la invención, en adelante secuencia de
nucleótidos de la invención útil para la construcción de un vector
de expresión que comprende, al menos, una secuencia y/o, un
fragmento de la misma, del siguiente grupo:
i) secuencia de nucleótidos N de SEQ ID NO:
8,
ii) secuencia de nucleótidos M de SEQ ID NO: 10,
y
iii) secuencia de nucleótidos HE de SEQ ID NO:
12.
En otra realización particular, la secuencia de
nucleótidos de la invención está constituida por una única secuencia
de las pertenecientes al siguiente grupo: SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO:
10 y SEQ ID NO: 12 (Ejemplo 1).
Los vectores de expresión que contienen la
secuencia de nucleótidos de la invención pueden contener varias de
las secuencias de la invención, en distintas combinaciones, o
utilizarse vectores de expresión distintos para las distintas
secuencias en función de los sistemas utilizados o de las
aplicaciones a desarrollar.
En otra realización particular, la secuencia de
nucleótidos de la invención está constituida por una mezcla de las
secuencias pertenecientes al siguiente grupo: SEQ ID NO: 8, SEQ ID
NO: 10 y SEQ ID NO: 12; preferentemente, una mezcla de secuencias
formada por la secuencia de nucleótidos N y M (SEQ ID NO: 8 y SEQ ID
NO: 10), o más preferentemente, un complejo proteico formando por la
secuencia de nucleótidos N y HE (SEQ ID NO: 8 y SEQ ID NO: 12).
En otra realización particular, la secuencia de
nucleótidos de la invención está constituida por una mezcla de las
secuencias codificantes de fragmentos de la proteína N o de la
proteína HE, preferentemente, los péptidos 286E1-HE
(SEQ ID NO: 14) y/o 286F1-HE (SEQ ID NO: 16).
En otro aspecto, la invención proporciona un
sistema o vector de expresión útil para transformar células, que
comprende una secuencia de nucleótidos que codifica para una
proteína de la invención, en donde dicha proteína de la invención es
una proteína cuya secuencia de aminoácidos está constituida por, al
menos, una secuencia de aminoácidos perteneciente al siguiente
grupo: SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 y SEQ ID NO: 13, estando dicha
secuencia de nucleótidos codificante para dicha proteína de la
invención operativamente unida a unos elementos de control de
transcripción y, opcionalmente, de traducción.
En una realización particular, dicho sistema de
expresión proporcionado por esta invención comprende la secuencia de
nucleótidos que comprende la fase de lectura abierta o región
codificante correspondiente a una proteína seleccionada entre el
siguiente grupo: SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 Y SEQ ID NO: 13.
Los elementos de control de transcripción y,
opcionalmente, de traducción, presentes en dicho sistema de
expresión incluyen promotores, que dirigen la transcripción de la
secuencia de la proteína de la invención (a la que está
operativamente unido), y otras secuencias necesarias o apropiadas
para la transcripción y su regulación adecuada en tiempo y lugar,
por ejemplo, señales de inicio y terminación, sitios de corte, señal
de poliadenilación, origen de replicación, activadores
transcripcionales (enhancers), silenciadores transcripcionales
(silencers), etc., todas ellas útiles en distintos tipos de células.
Por otro lado, puede utilizarse cualquier secuencia de ADN
codificante de un péptido o secuencia peptídica que permita el
aislamiento o la detección de las proteína recombinante de interés,
por ejemplo, a título ilustrativo y sin que limite el alcance de la
invención, una secuencia de polihistidina (6xHis), una secuencia
peptídica reconocible por un anticuerpo monoclonal (por ejemplo,
E-tag para su identificación, o cualquier otra que
sirva para purificar la proteína de fusión resultante por
cromatografía de inmunoafinidad: péptidos etiqueta tales como
c-myc, HA, FLAG) (Using antibodies: a laboratory
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El empleo del sistema de expresión génica
proporcionado por esta invención para la producción y obtención de
las proteínas de la invención constituye un aspecto adicional de
esta invención.
En otro aspecto, la invención proporciona una
célula hospedadora que contiene una secuencia de nucleótidos que
codifica para las proteínas de la invención. En una realización
particular, dicha célula hospedadora es una célula de insecto, de
mamífero o levadura transformada con un sistema de expresión
proporcionado por esta invención que comprende una construcción
génica que comprende la secuencia de nucleótidos que codifica para
una proteína de la invención. Prácticamente cualquier tipo de célula
eucariota puede ser utilizada para la puesta en práctica del
procedimiento de la invención; no obstante, en una realización
particular, dicha célula es de insecto para expresar la proteína N o
de mamífero para expresar la proteína HE. En el caso de usar una
levadura, se puede seleccionar una levadura del género
Saccharomyces, por ejemplo, S. cerevisae, S. pombe,
etc., o una levadura del género Pichia, por ejemplo, P.
pastoris, etc.
Dichas proteínas de la invención pueden ser
utilizadas para desarrollar anticuerpos específicos, para
identificar sueros de animales infectados y para inmunizar animales,
en particular, cerdos, por lo que pueden ser utilizadas con fines de
diagnóstico o terapéuticos.
En primer lugar, las proteínas de la invención,
preferentemente la proteína N purificada y fragmentos o péptidos de
la proteína HE de la invención se han utilizado para la obtención de
anticuerpos funcionalmente activos.
Tal como se utiliza en la presente invención el
término "anticuerpo funcionalmente activo" se refiere a un
anticuerpo recombinante que mantiene su capacidad de unión a
antígeno perteneciente, incluyendo minianticuerpos, que se definen
como fragmentos derivados de anticuerpos construidos por tecnología
de ADN recombinante, que, pese a su menor tamaño, conservan la
capacidad de unión al antígeno ya que mantienen al menos un dominio
variable de inmunoglobulina donde residen las zonas de unión a
antígenos, y que pertenece, a título ilustrativo y sin que limite el
alcance de la invención, al siguiente grupo: Fab, F(ab')2,
scFv, y anticuerpos recombinantes monodominio (dAbs). En el marco de
la presente invención, se entiende por anticuerpos recombinantes
monodominio y/o dominios tipo inmunoglobulina con capacidad de unión
y reconocimiento independiente, tanto a los dominios variables de
cadena pesada (VH), a los dominios variables de cadena ligera (VL),
a los anticuerpos recombinantes de camélidos (VHH), los anticuerpos
recombinantes de camélidos humanizados, los anticuerpos
recombinantes de otras especies camelizados, los anticuerpos
monodominio IgNAR de peces cartilaginosos; es decir, que se incluyen
tanto dominios que de forma natural son monodominio (caso de VHH e
IgNAR), como anticuerpos que por ingeniería se han alterado para que
por sí solos sean capaces de interaccionar con el antígeno y mejorar
sus propiedades de estabilidad y solubilidad. Se incluye en esta
definición cualquier modificación de los anticuerpos recombinantes
como su multimerización o la fusión a cualquier molécula (p.ej.
toxinas, enzimas, antígenos, otros fragmentos de anticuerpos,
etc.).
El anticuerpo funcionalmente activo puede ser
obtenido de un ser humano o un animal (p.ej. camellos, llamas,
vicuñas, ratones, ratas, conejos, caballos, tiburones nodriza, etc.)
o mediante técnicas de DNA recombinante o síntesis química de genes,
y por otro lado, incluye tanto a anticuerpos monoclonales como a
anticuerpos policlonales.
En otro aspecto, la invención proporciona un
anticuerpo específico de la proteína de la invención, en adelante
anticuerpo de la invención, ya sea monoclonal o policlonal, o
específico de un fragmento o péptido de la misma.
Otra realización particular lo constituye el
anticuerpo de la invención que es específico de una proteína de la
invención perteneciente al siguiente grupo: proteína N de SEQ ID NO:
9 (ver Ejemplo 4), proteína M de SEQ ID NO: 11 y proteína HE de SEQ
ID NO: 13.
Otra realización particular lo constituye el
anticuerpo de la invención que es específico de un fragmento de una
proteína de la invención perteneciente al siguiente grupo: proteína
N de SEQ ID NO: 9, proteína M de SEQ ID NO: 11 y proteína HE de SEQ
ID NO: 13, preferentemente un fragmento de la proteína HE (ver
Ejemplo 4), y más preferentemente de los péptidos 286E1 (SEQ ID NO:
14) y 286F1 (SEQ ID NO: 16) correspondientes, respectivamente, a los
aminoácidos 50-60 y 150-160 de la
proteína HE de la invención. Estos anticuerpos policlonales se han
obtenido en conejo y rata (Ejemplo 4.2).
Los anticuerpos anteriores pueden ser utilizados
en procedimientos inmunológicos de diagnóstico de torovirus porcino,
a partir de muestras de heces de cerdos o de restos de granjas para
el control de infecciones o estudios epidemiológicos de torovirus,
formando parte de un sistema de diagnóstico inmunológico de
torovirus porcino.
Por lo tanto, en otro aspecto, la invención se
relaciona con el empleo de dichos anticuerpos de la invención en la
elaboración de sistema de diagnóstico inmunológico de torovirus
porcino, tales como, sistema de ELISA, tira de inmunocromatografía o
de Western blot, que permita la identificación de dichos virus en
una muestra biológica, por ejemplo heces de un animal sospechoso de
padecer o haber padecido una infección por torovirus porcino,
preferentemente un cerdo.
En otro aspecto, la invención proporciona un
sistema de diagnóstico inmunológico de torovirus porcino que
comprende una cantidad efectiva de uno o varios anticuerpos de la
invención, capaces de interactuar con una proteína de un torovirus
porcino.
En otra realización particular, dicho sistema de
diagnóstico inmunológico es un ELISA que comprende uno de los
anticuerpos de la invención frente a las proteínas N, M y HE, o una
mezcla de varios de ellos, preferentemente una mezcla de anticuerpos
que reconocen las proteínas N y HE.
En otra realización particular, dicho sistema de
diagnóstico es una tira inmunocromatográfica que comprende uno de
los anticuerpos de la invención frente a las proteínas N, M y HE, o
una mezcla de varios de ellos, preferentemente una mezcla de
anticuerpos que reconocen las proteínas N y HE.
En otra realización particular, dicho sistema de
diagnóstico es un sistema inmunoblot que comprende uno de los
anticuerpos de la invención frente a las proteínas N, M y HE, o una
mezcla de varios de ellos, preferentemente una mezcla de anticuerpos
que reconocen las proteínas N y HE.
Además, en otro aspecto, la invención se
relaciona con el empleo de dichas proteínas de la invención en la
elaboración de medicamentos tales como, vacunas. En una realización
particular, dicho medicamento es una vacuna destinada a conferir
protección a animales, en particular, cerdos, frente a infecciones
de torovirus porcino.
Los anticuerpos generados durante la respuesta
inmune desarrollada frente a un patógeno, por ejemplo, por un cerdo,
permanecen en el suero del individuo durante varias semanas, por lo
que la detección de estos anticuerpos en los sueros de los cerdos
permite obtener información acerca de la presencia de un patógeno en
el ambiente de la población y en dichos individuos. Así, en esta
invención se describe la utilización como antígeno de varias de las
proteínas o fragmentos de las mismas (péptidos) de esta cepa aislada
de torovirus porcino PToV-BRES2, preferentemente la
proteína N, M o HE, y especialmente de la proteína de la
nucleocápsida, N, para la detección por técnicas inmunológicas,
preferentemente por ELISA y por inmunoblot de anticuerpos frente a
PToV en muestras de sueros de mamíferos, preferentemente animales, y
más preferentemente de cerdo. La proteína N de PToV reúne varias
características por las que es un candidato idóneo para desarrollar
un sistema de diagnóstico y una vacuna, como es el presentar un alto
grado de conservación en torovirus, ser una proteína abundante en la
partícula viral, y ser muy inmunogénica
(Ejemplo 5).
(Ejemplo 5).
Frente a la alta inmunogenicidad de la proteína
N, la proteína M es menos inmunogénica, por lo que su utilidad como
antígeno para diagnóstico serológico es reducida, aunque puede
utilizarse conjuntamente con la proteína N y/o la proteína HE para
la identificación de anticuerpos en sueros de animales. En cuanto a
la proteína HE, se ha comprobado que induce la producción de
anticuerpos en animales infectados con el virus bovino BToV
(Cornelissen y col., 1997). Además, utilizando la proteína HE de
PToV como antígeno en ELISA en la presente invención se ha
comprobado que la proteína es reconocida por sueros porcinos
positivos para torovirus, aunque la reactividad frente a esta
proteína es menor que frente a la proteína N (Ejemplo 5a). Por
tanto, ambas proteínas M y HE pueden utilizarse como un segundo y/o
tercero antígeno de confirmación en ensayos serológicos,
conjuntamente con la proteína N.
Por tanto, en otro aspecto, la invención se
relaciona con el empleo de dichas proteínas de la invención en la
elaboración de sistema de diagnóstico inmunológico de torovirus
porcino, tales como, sistema de ELISA, tira de inmunocromatografía o
de Western blot, que permita la identificación conjunta y simultánea
de anticuerpos frente a las proteínas de la invención presentes en
una muestra biológica de cerdos.
Tal como se utiliza en la presente invención el
término "muestra biológica" se refiere a una muestra biológica
tipo suero, plasma o sangre de un animal sospechoso de padecer o
haber padecido una infección por torovirus porcino, preferentemente
un cerdo.
En otro aspecto, la invención proporciona un
sistema de diagnóstico inmunológico torovirus porcino que comprende
una cantidad efectiva de una o varias proteínas de la invención,
capaces de interactuar con anticuerpos
anti-torovirus porcino.
En otra realización particular, dicho sistema de
diagnóstico inmunológico es un ELISA que comprende una de las
proteínas de la invención N, M y HE, o una mezcla de varias de
ellas, preferentemente una mezcla de N y HE (Ejemplo 5).
En otra realización particular, dicho sistema de
diagnóstico es una tira inmunocromatográfica que comprende una de
las proteínas de la invención N, M y HE, o una mezcla de varias de
ellas, preferentemente una mezcla de N y HE (Ejemplo 5).
La realización de una tira inmunocromatográfica
que comprenda un sistema de visualización de la reacción
antígeno-anticuerpo (pj. partículas coloidales o
microesferas coloreadas recubiertas por un anticuerpo), la
inmovilización de las proteínas de la invención, un soporte inerte
que permita el flujo de dichos elementos reconstituidos al añadir el
suero o plasma, y un sistema control de las condiciones de la propia
reacción inmunocromatográfica, puede ser desarrollado fácilmente por
un experto en la materia y con la información suministrada por la
invención.
En otra realización particular, dicho sistema de
diagnóstico es un sistema inmunoblot que comprende una de las
proteínas de la invención N, M y HE, o una mezcla de varias de
ellas, preferentemente una mezcla de N y HE (Ejemplo 5).
Además, en otro aspecto, la invención se
relaciona con el empleo de dichas proteínas de la invención en la
elaboración de medicamentos tales como, vacunas. En una realización
particular, dicho medicamento es una vacuna destinada a conferir
protección a animales, en particular, cerdos, frente a infecciones
de torovirus porcino.
\global\parskip0.950000\baselineskip
En otro aspecto, la invención proporciona una
vacuna que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de una o
varias proteínas del complejo de la invención (proteínas N, M y HE),
junto con, opcionalmente, uno o más adyuvantes y/o vehículos
farmacéuticamente aceptables. Dicha vacuna es útil para proteger
animales, en particular, cerdos, frente a torovirus porcino. En una
realización preferida, la vacuna proporcionada por esta invención es
una vacuna útil para proteger cerdos lactantes de la infección
causada por torovirus, aunque también puede tener utilidad para
prevenir reinfecciones en individuos adultos.
En este sentido, además los virus, por ejemplo
virus vaccinia, pueden utilizarse para la elaboración de vacunas de
DNA de forma alternativa a la descrita anteriormente, pudiéndose
tomar como ejemplo, a titulo ilustrativo, el propio virus vaccinia
desarrollado para la expresión de la proteína HE de esta invención
para elaborar una vacuna. Así, otro objeto particular de la
invención lo constituye una vacuna frente torovirus porcino útil
para proteger animales, en particular, cerdos, caracterizada porque
comprende un virus vaccina que comprende a su vez, al menos una, las
secuencias de nucleótidos de los genes N, M y HE (SEQ ID NO: 8, SEQ
ID NO: 10 y SEQ ID NO: 12). La elaboración de este tipo de vacunas,
preferentemente atenuadas puede ser llevada a cabo fácilmente por un
experto en la materia (Sutter G, Staib C. 2003. "Vaccinia vectors
as candidate vaccines: the development of modified vaccinia virus
Ankara for antigen delivery". Curr Drug Targets Infect Disord.,
3:263-71; Ishii K, Hasegawa H, Nagata N, Mizutani T,
Morikawa S, Suzuki T, Taguchi F, Tashiro M, Takemori T, Miyamura T,
Tsunetsugu-Yokota Y. 2006. "Induction of
protective immunity against severe acute respiratory syndrome
coronavirus (SARS-CoV) infection using highly
attenuated recombinant vaccinia virus DIs". Virology, 351:
368-80).
En el sentido utilizado en esta descripción, la
expresión "cantidad terapéuticamente efectiva" se refiere a la
cantidad de las proteínas de la invención calculada para producir el
efecto deseado y, en general, vendrá determinada, entre otras
causas, por las características propias de dichas proteínas de la
invención y el efecto de inmunización a conseguir.
Los adyuvantes y vehículos farmacéuticamente
aceptables que pueden ser utilizados en dichas vacunas son los
adyuvantes y vehículos conocidos por los técnicos en la materia y
utilizados habitualmente en la elaboración de vacunas.
En una realización particular, dicha vacuna se
prepara en forma de una solución o suspensión acuosa, en un
diluyente farmacéuticamente aceptable, tal como solución salina,
solución salina tamponada con fosfato (PBS), o cualquier otro
diluyente aceptable farmacéuticamente.
La vacuna proporcionada por esta invención puede
ser administrada por cualquier vía de administración apropiada que
dé como resultado una respuesta inmune protectora frente a la
secuencia heteróloga o epítopo utilizado, para lo cual dicha vacuna
se formulará en la forma farmacéutica adecuada a la vía de
administración elegida. En una realización particular, la
administración de la vacuna proporcionada por esta invención se
efectúa por vía parenteral, por ejemplo, por vía intraperitoneal,
subcutánea, etc.
Finalmente, la caracterización de los genes que
expresan las proteínas N, M y HE de la invención (SEQ ID NO: 8, SEQ
ID NO: 10 Y SEQ ID NO: 12) ha permitido el desarrollo de técnicas
específicas de detección viral mediante amplificación por PCR del
DNA obtenido por RT-PCR a partir del RNA de este
torovirus porcino (más concretamente de cDNA obtenido a partir de su
RNA) o mediante Northern blot que pueden ser utilizadas en
procedimientos de diagnóstico de torovirus porcino (ver Ejemplo 1),
a partir de muestras de heces de cerdos o de restos de granjas para
el control de infecciones o estudios epidemiológicos de
torovirus.
Así, en otro aspecto la invención se relaciona
con un sistema de diagnóstico de torovirus porcino a partir de una
muestra biológica mediante la identificación de material genómico,
en adelante procedimiento de identificación genómica de la
invención, específico de torovirus porcino, basado en la
identificación de los genes N, M y HE, de secuencias SEQ ID NO: 8,
SEQ ID NO: 10 y SEQ ID NO: 11, respectivamente.
Otro aspecto particular, lo constituye un
procedimiento de identificación genómica de la invención basado en
la amplificación de DNA y que comprende las siguientes etapas:
- iv)
- aislamiento de material génico de una muestra biológica sospechosa de contener torovirus porcino y obtención del cDNA correspondiente,
- v)
- amplificación por PCR de dicho cDNA mediante oligonucleótidos específicos para, al menos, uno de los genes de la invención, gen N, M y HE que se corresponden, a título ilustrativo y sin que limite el alcance de la invención, respectivamente, con los siguientes:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- vi)
- diagnóstico de un torovirus porcino si alguno de los genes de la invención es amplificado en ii).
\global\parskip1.000000\baselineskip
\newpage
Otro aspecto adicional lo constituyen
oligonucleótidos o cebadores utilizados en la identificación
genómica de la invención basado en la amplificación de DNA,
preferentemente las parejas de oligonucleótidos siguientes:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
Otro aspecto particular, lo constituye un
procedimiento de identificación genómica de la invención basado en
la técnica de Northern blot con sondas de polinucleótidos
específicas de los genes N, M y HE, de secuencias SEQ ID NO: 8, SEQ
ID NO: 10 y SEQ ID NO: 11, respectivamente.
La Figura 1 muestra los tamaños de los
fragmentos amplificados a partir del cDNA de
PToV-BRES2 utilizando como cebadores los
oligonucleótidos descritos en la Tabla 1, analizados por
electroforesis en un gel de agarosa al 1%. Como marcadores de peso
molecular se utilizaron una escalera de DNA de 100 pb (a la
izquierda) y otra de 1000 pb (a la derecha). Los pesos moleculares
de cada marcador se indican en pb.
La Figura 2 muestra las secuencias de
nucleótidos de los fragmentos amplificados a partir del cDNA de
PToV-BRES2, correspondientes a la ORF5 (Figura 2A),
ORF3 (Figura 2B) y ORF4 (Figura 2C), que codifican las proteína N, M
y HE, respectivamente.
La Figura 3 muestra el análisis de la expresión
de la proteína N de PToV-BRES2 en células de insecto
a diferentes tiempos postinfección (24, 48 y 72 hpi) con el virus
rBac-PToVBRES2-N mediante
SDS-PAGE y tinción con azul coomassie (A) e
inmunoblot con un suero comercial anti-his y con el
suero anti-BRES que corresponde al animal infectado
con el aislado de torovirus porcino PToV-BRES2 (B).
La posición de la proteína N se indica con una punta de flecha. Los
tamaños de los marcadores de peso molecular en kilodaltons se
indican a la izquierda o a la derecha de cada panel.
La Figura 4 muestra el análisis de la expresión
de la proteína M de PT0V-BRES2 en células de insecto
a diferentes tiempos postinfección (24, 48 y 72 hpi) con el virus
rBac-PToVBRES2-M mediante
SDS-PAGE y tinción con azul coomassie (A) e
inmunoblot con los sueros anti-his y
anti-BEV-M_{Nt} (B). La posición
de la proteína M se indica con una punta de flecha. Los tamaños de
los marcadores de peso molecular en kilodaltons se indican a la
izquierda de cada panel.
La Figura 5 muestra el análisis de la expresión
de la proteína HE de PToV-BRES2 en células de
insecto a diferentes tiempos postinfección (24, 48 y 72 hpi) con el
virus rBac-PToVBRES2-HE mediante
SDS-PAGE y tinción con azul coomassie (A) e
inmunoblot con los sueros anti-his y
anti-BRES (B). La posición de la proteína HE se
indica con una punta de flecha. Los tamaños de los marcadores de
peso molecular en kilodaltons se indican a la izquierda o a la
derecha de cada panel.
La Figura 6 muestra los distintos pasos del
proceso de purificación de la proteína recombinante N de
PT0V-BRES2. Las muestras de proteína
correspondientes al extracto celular inicial (Fo), fracción
insoluble (Fi), la resina antes (Ro) y después de las eluciones (Rf)
y las eluciones de la proteína (E1, E2, y E3) fueron analizadas
mediante inmunoblot con el suero anti-his. La
posición de la proteína N recombinante se indica con una punta de
flecha. Los tamaños de los marcadores de peso molecular en
kilodaltons se indican a la izquierda de la figura.
La Figura 7 muestra el análisis de la proteína
HE expresada en células de mamífero por el virus recombinante
rVV-HE analizada mediante SDS-PAGE
en condiciones no reductoras, y observada tras la inmunodetección
con los sueros porcinos anti-BRES (A) y Serotec
(suero porcino comercial de la casa Serotec Ltd. en el que se ha
comprobado la presencia de anticuerpos frente a torovirus) (B). La
posición de la proteína N recombinante se indica con una punta de
flecha. Los tamaños de los marcadores de peso molecular en
kilodaltons se indican a la izquierda de cada
panel.
panel.
La Figura 8 muestra la reactividad del suero
policlonal generado en conejo frente a la proteína HE de PToV
mediante la inmunización con dos péptidos sintéticos (286E1 y
286F1). (A) Análisis mediante inmunoblot de la reactividad del suero
con la proteína expresada en células de mamífero por el virus
recombinante rVV-HE. Las diluciones del suero se
indican en la parte superior del gel. La posición de la proteína HE
recombinante se indica con una punta de flecha. (B) Análisis por
inmunomicroscopía electrónica de la reactividad del suero
anti-HE con la proteína HE presente en la superficie
de una partícula de PToV.
La Figura 9 muestra la reactividad del suero
policlonal generado en conejo frente a la proteína N de PToV
mediante la inmunización con la proteína recombinante purificada a
partir de células de insecto infectadas con el virus recombinante
rBac-PToVBRES2-N. Extractos de
células de insecto no infectadas (Mock) o infectadas durante 24, 48
y 72 horas se separaron mediante SDS-PAGE y las
proteínas se transfirieron a una membrana de nitrocelulosa y se
hicieron reaccionar con el suero policlonal diluido 1:1000. La
posición de la proteína N recombinante se indica con una punta de
flecha. Los tamaños de los marcadores de peso molecular en
kilodaltons se indican a la izquierda de la figura.
La Figura 10 muestra la reactividad en ELISA
frente a las proteínas N y HE de PToV-BRES2
recombinantes de la invención de diferentes sueros porcinos. Las
proteínas purificadas a partir de células de insecto infectadas con
el virus rBac-PToVBRES-N o a partir
de células de mamífero infectadas con el virus
rVV-HE se utilizaron para tapizar los pocillos de
una placa de ELISA, utilizando 400 ng de cada proteína por pocillo.
Los pocillos se incubaron por duplicado con los sueros Serotec y
anti-Bres así como con otras muestras de sueros
porcinos procedentes de distintas granjas (ZAR 410, ZAR 1301, JA2,
JA6 y EST512) y con los sueros control de conejo con anticuerpos
anti-N y anti-HEpept. En la figura
se muestran las medias de los valores de densidad óptica obtenidos
para cada suero frente a las proteínas N y HE.
La Figura 11 muestra los resultados de la
titulación del antígeno con el suero policlonal de conejo
anti-N para la optimización de las condiciones del
ELISA frente a la proteína N. En la figura se muestran las curvas
obtenidas para cada cantidad (400, 200, 100 y 50 ng) de proteína N
purificada con las distintas diluciones del suero.
La Figura 12 muestra los resultados de la
titulación de los sueros porcinos Serotec y
anti-Bres frente a 400 ng de la proteína N para la
elección de la dilución óptima de los sueros porcinos a analizar en
el ELISA.
La Figura 13 muestra la ausencia de reactividad
cruzada entre los anticuerpos frente a los virus de cerdo TGEV y
PRRSV y la proteína N de PToV. Se analizó la reactividad en ELISA de
sueros de animales libres de patógenos no inmunizados (spf), o
inoculados con los virus PRCV (anti-PRCV) y PRRSV
(anti-PRRSV), y de los sueros porcinos positivos
para PToV anti-BRES y Serotec, frente a la proteína
N de PToV purificada, y frente a partículas virales purificadas de
PRRSV y TGEV. En la figura se muestran las medias de los valores de
densidad óptica obtenidos para cada suero diluido 1:100.
La Figura 14 muestra la ausencia de reactividad
en inmunoblot de los sueros anti-PRCV y
anti-PRRSV frente a la proteína N de PToV purificada
y frente a partículas virales purificadas de BEV. El suero porcino
Serotec reconoce la proteína N de PToV, y en menor medida la
proteína N presente en las partículas virales del torovirus equino
BEV, pero también presenta anticuerpos que reconocen la proteína M
de PRRSV y la proteína N de PRCV. Este resultado es improbable que
se deba a una reactividad cruzada ya que un suero policlonal
producido frente al virus equino (anti-BEV), que
reconoce específicamente las proteínas N tanto del virus homólogo
BEV como de PToV, no reacciona con las proteínas de PRRSV o PRCV.
Además los sueros anti-PRCV y
anti-PRRSV reaccionan específicamente con las
proteínas del virus homólogo, pero no reconocen la proteína N de
PToV ni las proteínas de BEV.
La Figura 15 muestra los resultados obtenidos
del análisis por ELISA frente a la proteína N de PToV en un muestreo
con sueros de campo procedentes de diferentes granjas de cerdos de
Navarra (A), Aragón (B) y Galicia (C). En los tres casos se incluyó
el suero Serotec como control positivo y suero de animales spf como
control negativo.
La Figura 16 muestra los resultados obtenidos
del análisis por inmunoblot frente a la proteína N de PToV de los
mismos sueros de campo utilizados en la Figura 15, que proceden de
diferentes granjas de Navarra (A), Aragón (B) y Galicia (C). En los
tres casos se incluyó el suero Serotec como control positivo.
Se utilizó el kit comercial High pure RNA
isolation kit (Roche Applied Science). Brevemente, se utilizaron
200 \mul de material de partida y el RNA se recuperó en 60 \mul
de tampón de elución (agua libre de RNasas y DNasas) provisto por el
fabricante. El RNA obtenido se conservó a -80ºC.
La extracción y manipulación de RNA se llevó a
cabo utilizando materiales y reactivos libres de RNasas y dedicados
exclusivamente a estos procedimientos, y en un ambiente aislado del
resto del laboratorio.
A partir de este RNA, se obtuvo su cadena de DNA
complementaria (cDNA) utilizando hexámeros aleatorios como cebadores
a fin de conseguir cadenas de cDNA representativas de todo el genoma
del virus. Más concretamente, las reacciones de la transcriptasa
reversa (RT) para la síntesis de las cadenas de cDNA se llevaron a
cabo utilizando el sistema SuperScript II (Invitrogen, Corp)
siguiendo las instrucciones del fabricante. Brevemente, se añadieron
8 \mul de RNA a una mezcla de 10 pmoles de desoxinucleótidos
trifosfatos (dNTPs) (Roche Applied Science) y 200 ng de hexámeros
aleatorios (Roche Applied Science). La mezcla se incubó durante 5
minutos a 65ºC y 1 minuto en hielo. A continuación se añadieron 9
\mul de una mezcla de reacción RT que contenía
Tris-HCl 50 mM, pH 8,3; KCl 75 mM, MgCl_{2} 7,5
mM; dithiotreiol (DTT) 10 mM y 40 U de inhibidor de ribonucleasas
(Fermentas). Se incubó esta mezcla 2 minutos a 42ºC y se añadieron
200 U (1 \mul) de transcriptasa reversa SuperScriptII (Invitrogen,
Corp) y se incubó de nuevo 50 minutos a 42ºC. Transcurrido este
tiempo la enzima se inactivo mediante una incubación a 75ºC, 15
minutos. El cDNA obtenido se almacenó a -20ºC.
Todo el proceso se llevó a cabo en instalaciones
separadas de la extracción de RNA, con pipetas y puntas con filtro
dedicadas exclusivamente a este procedimiento.
A continuación, para obtener por separado las
ORFs 5, 3 y 4 correspondientes a las proteínas N, M y HE de
torovirus porcino, se utilizó la reacción en cadena de la polimerasa
(PCR), utilizando para ello los oligonucleótidos descritos en la
Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Las secuencias para el reconocimiento de enzimas
de restricción se indican subrayadas. Los codones de inicio y de
parada de la traducción se indican en negrita.
\vskip1.000000\baselineskip
El gen N de PToV-BRES2 (0RF5)
que codifica la proteína de la nucleocápsida N se amplificó por
RT-PCR a partir de una muestra de heces de cerdo que
contiene el aislado de torovirus porcino PToV-BRES2.
Para amplificar la secuencia de la ORF5 se utilizaron los
oligonucleótidos PToV-N5' (SEQ ID NO: 1) y
PToV-N3' (SEQ ID NO: 2) y el resultado se visualizó
en un gel de agarosa al 1% y tinción con bromuro de etidio. Se
obtuvo un único producto de RT-PCR. Este producto
tiene una longitud de 500 pb similar al descrito para la ORF5 de los
torovirus (Figura 1). De forma similar y utilizando las parejas de
oligonucleótidos SEQ ID NO: 3 y SEQ ID NO: 4 y SEQ ID NO: 5 y SEQ ID
NO: 6 se amplificaron los genes correspondientes a proteínas M y HE,
respectivamente, obteniéndose fragmentos con los tamaños esperados
de 700 y 1200 pares de bases (pb) descritos para las ORFs 3 y 4,
respectivamente (Figura 1).
Más en detalle, para la amplificación de los
genes N, M y HE se llevaron a cabo las siguientes reacciones de
PCR:
\bullet
PToV-BRES2-N:
La amplificación de la secuencia codificante de
la proteína N se llevó a cabo utilizando los oligonucleótidos
PToV-N5' (SEQ ID NO: 1) y PToV-N3'
(SEQ ID NO: 2), en una reacción de PCR que contenía 2 \mul de
cDNA, 2,5 \mul de tampón de PCR 10X (20 mM de
Tris-HCl, pH 8,0; KCl 50 mM), 1,5 mM de MgCl_{2},
0,2 \muM de cada oligonucleótido, 0,2 \muM de dNTPs; 1 U de la
DNA polimerasa Taq platinum (Invitrogen Corp.) y 18 \mul de agua
libre de DNasas. El programa de amplificación consistió en 2 minutos
a 92ºC; 30 ciclos de 40 segundos a 92ºC, 40 segundos a 50ºC, 40
segundos a 72ºC; y un ciclo de 5 minutos a 72ºC.
\bullet
PToV-BRES2-M:
La secuencia codificante de la proteína M se
amplificó utilizando los oligonucleótidos PToV-M5'
(SEQ ID NO: 3) y PToV-M3' (SEQ ID NO: 4). El resto
de los componentes de la mezcla de reacción fueron los mismos que en
el caso anterior. El programa de amplificación fue: 2 minutos a
92ºC; 20 ciclos de 40 segundos a 92ºC, 40 segundos a 50ºC, 40
segundos a 72ºC; y 10 ciclos en los que a cada ciclo se añadía 20
segundos más al tiempo de extensión, y finalmente un paso de 5
minutos a 72ºC.
\newpage
\bullet
PToV-BRES2-HE:
En primer lugar, a partir del cDNA obtenido por
RT y utilizando los oligonucleótidos PToV-HE3' (SEQ
ID NO: 6) y ToV-M5' (SEQ ID NO: 7) se amplificó la
secuencia codificante de la proteína HE junto con parte del gen M y
la región intergénica entre ambos genes. El producto de esta
reacción se secuenció, y en base a esta secuencia se diseñó el
oligonucleótido PToV-BRES2-HE5' (SEQ
ID NO: 5) en la región 5' del gen HE. Los oligonucleótidos
PToV-BRES2-HE5' y
PToV-HE3' se utilizaron para amplificar el gen HE a
partir del cDNA. La reacción se llevó a cabo utilizando el sistema
High Fidelity System (Eppendorf) siguiendo las instrucciones del
fabricante. Se añadieron 2 \mul de cDNA a una mezcla de reacción
que contenía IX high fidelity buffer (Eppendorf), 200 \muM dNTPs,
200 nM de cada oligonucleótido y 0.71 U/\mul de la mezcla de
enzimas TripleMaster polymerase mix. La mezcla de reacción se incubó
a 93ºC 3 minutos, seguido de 10 ciclos de 1 minuto a 93ºC, 40
segundos a 50ºC y 5 minutos a 68ºC, y 25 ciclos en los que el tiempo
de extensión se aumentaba 20 segundos en cada ciclo. Por último, se
añadió un paso de 10 minutos a 68ºC.
El fragmento de 500 pares de bases
correspondiente al gen N de PToV-BRES2 (SEQ ID NO:
8) que se obtuvo mediante PCR se clonó en el vector comercial
pGemT-Easy (Promega Corp.). Después de la ligación
con DNA T4 Ligasa (New England Biolabs) la mezcla de reacción se
utilizó para transformar E. coli DH5\alpha por choque
térmico. Las bacterias se sembraron en placas de agar en presencia
de ampicilina y X-Gal. Las colonias positivas se
seleccionaron por blanco/azul y la presencia del inserto se comprobó
por PCR.
Los clones positivos se crecieron en medio LB y
en presencia de ampicilina. A partir de estos cultivos se obtuvieron
preparaciones de los DNA plasmídicos de los distintos clones
seleccionados mediante la utilización del kit comercial
Quiaprep® miniprep kit (Quiagen), siguiendo las instrucciones del
fabricante. La correcta inserción del fragmento correspondiente al
gen N en los distintos clones se confirmó mediante digestión
enzimática con las enzimas de restricción BamHI y XbaI
y mediante secuenciación a partir de los oligonucleótidos
correspondientes a las secuencias de los promotores T7 y Sp6
presentes en el vector.
En total se secuenciaron 4 clones
independientes. La secuencia consenso de estos 4 clones (Figura 2A)
queda agrupada con el resto de las secuencias del gen N de los
aislados porcinos con las que presenta un 91-93% de
homología. La homología respecto a las cepas de BToV B145, B150,
B155 y B156 y B1314 fue de un 91-93%, mientras que
respecto al aislado bovino BRV fue solo de un 69%. Finalmente la
homología frente a BEV, fue del 70%.
A continuación, y de forma similar las ORFs 3 y
4 (SEQ ID NO: 10 y SEQ ID NO: 12) correspondientes a las proteínas M
(Figura 2B) y HE (Figura 2C) se insertaron en el mismo vector
comercial pGemT-Easy (Promega Corp.) y se
secuenciaron, a partir de distintos clones independientes. Las
secuencias de los distintos clones demostraron que los productos
obtenidos correspondían a los genes M y HE torovirus porcino,
mostrando una homología del 98% en el caso del gen M, y del
92-80% en el caso del gen HE, frente al resto de
aislados porcinos descritos en la bibliografía.
\vskip1.000000\baselineskip
Para la generación del baculovirus recombinante
que exprese la ORF5 de PToV-BRES2, el gen completo
se clonó en el vector comercial de transferencia para baculovirus
pFastBac-HTc (Invitrogen Corp.), mediante digestión
enzimática del plásmido
pGT-PToVBRES2-N con las
endonucleasas BamHI y XbaI y ligación en los mismos
lugares de restricción en el plásmido pFastBac-HTc,
obteniéndose la construcción
pFB-PToVBRES2-N, en la que el gen de
la proteína N de PToV, queda bajo el control del promotor
temprano/tardío de la polihedrina de baculovirus y en fase en su
extremo 5' con la secuencia que codifica una cola de histidinas
(His-tag) presente en el plásmido.
A continuación, el plásmido generado
pFB-PToVBRES2-N, se utilizó para
transformar bacterias E. coli DH10Bac, que contienen un
bácmido lacZ-mini-attTn7, para la
generación de baculovirus recombinantes por recombinación homologa,
y un plásmido en el que están codificadas las proteínas mediadoras
de la recombinación. Las bacterias transformadas se crecieron
durante 3 días hasta observarse actividad
\beta-galactosidasa en las colonias que portan los
bácmidos no recombinantes. Se seleccionaron dos clones
independientes de cada transformación, se crecieron y los bácmidos
recombinantes se purificaron mediante lisis alcalina (Sambroock y
col., 2001).
Siguiendo la misma estrategia se introdujeron
los genes que codifican las proteínas M y HE de
PToV-BRES2 en el vector de transferencia para
baculovirus pFastBac-HTc, dando lugar a las
construcciones pFB-PToVBRES2-M y
pFB-PToVBRES2-HE. Con estos
plásmidos se transformaron bacterias E. coli DH10Bac, y se
obtuvieron los correspondientes bácmidos recombinantes conteniendo
los genes correspondientes a las proteínas M y HE, los cuales fueron
seleccionados y purificados según se ha descrito anteriormente.
Los bácmidos recombinantes conteniendo el gen N
de PToV-BRES2 se utilizaron para transfectar células
High Five mediante el uso de lipofectina (Invitrogen Corp.),
siguiendo las instrucciones de la casa comercial suministradora. Los
cultivos transfectados se mantuvieron a 28ºC hasta observar un
extenso efecto citopático, aproximadamente 3 días, momento en qué se
recogieron los sobrenadantes de los cultivos que contienen el virus
recombinante, rBac-PToVBRES2-N y se
guardaron a 4ºC como stock primario.
El baculovirus recombinante
rBac-PToVBRES2-N se amplificó a
partir del stock primario mediante infección de células de
insecto High Five, y el sobrenadante de los cultivos se
recogió cuando el efecto citopático era mayor, y se guardó
igualmente a 4ºC como stock secundario.
Siguiendo el mismo procedimiento se generaron
los baculovirus recombinantes que contienen los genes que codifican
las proteínas M y HE de PToV-BRES2,
rBac-PToVBRES2-M y
rBac-PToVBRES2-HE,
respectivamente.
Los baculovirus recombinantes generados se
utilizaron para infectar células High Five, y analizar la
expresión de las proteínas recombinantes N, M y HE (SEQ ID NO: 9,
SEQ ID NO: 11 y SEQ ID NO: 13) de PToV mediante inmunodetección con
un suero que reconoce la cola de histidinas
(anti-his) así como con un suero de cerdo con
anticuerpos frente a PToV (anti-BRES). Para ello,
cultivos de células High Five fueron infectados a alta
multiplicidad con los diferentes virus recombinantes y fueron
recogidos a diferentes tiempos post-infección para
determinar en cada caso el momento óptimo de expresión de la
correspondiente proteína recombinante. Una vez recogidas las células
se lavaron dos veces con PBS mediante centrifugación a 1500 rpm 5
minutos y se resuspendieron en tampón de muestra (Laemmli, 1970) y
los extractos celulares se separaron mediante electroforesis en
geles de poliacrilamida (SDS-PAGE). Los geles se
tiñeron con azul de coomassie o se transfirieron a membranas de
nitrocelulosa. Las membranas se bloquearon mediante incubación
durante 1 hora con una solución de leche desnatada en polvo al 5% en
PBS, y posteriormente se incubaron con el suero que reconoce las
histidinas o con sueros de cerdos que presentan anticuerpos frente
al virus PToV durante 1 hora a temperatura ambiente o toda la noche
a 4ºC. Tras la incubación se lavaron las membranas y se incubaron
con un anticuerpo secundario conjugado con peroxidasa diluido 1:1000
en la solución de bloqueo, durante 1 hora a temperatura ambiente.
Posteriormente, la membrana se lavó tres veces con PBS y el
inmuonoblot se reveló mediante quimioluminiscencia utilizando el
sistema comercial ECL (Amersham Biosciences), seguido de la
exposición a una película de autorradiografía de alta sensibilidad
(Biomax XAR film, Kodak).
En los extractos de células infectadas con el
virus rBac-PToVBRES2-N analizados
por SDS-PAGE y tinción con azul de coomassie se
observó la aparición de una proteína de 20 kDa a las 48 hpi, cuya
cantidad aumenta a las 72 hpi. Además, tanto el suero
anti-his como el suero de cerdo
anti-BRES reconocen una proteína mayoritaria de 20
kDa, que se acumula en las células y se observa desde las 24 hpi. La
proteína N de PToV tiene peso molecular teórico de 16 kDa, por lo
que el tamaño esperado de la proteína final una vez fusionada a la
cola de histidinas (3 kDa) sería de 20 kDa, que coincide con el
tamaño observado en los inmunoblots (Figura 3).
En los extractos de células infectadas con el
virus rBac-PToVBRES2-M tanto el
suero anti-his como un suero policlonal dirigido
contra el extremo amino terminal de la proteína
(anti-M_{Nt}) reconocen una proteína de 23 kDa
detectable a partir de las 48 hpi (Figura 4B). En el gel teñido con
azul de coomassie partir de las 72 hpi se puede observar la
acumulación de la proteína M sobre el fondo de proteínas celulares
presentes en el extracto (Figura 4A). El peso molecular teórico de
la proteína M de PToV es de 26 kDa y contando con la cola de
histidinas, el peso total teórico de la proteína sería de 29 kDa.
Sin embargo, previamente se ha descrito que en el caso del torovirus
equino BEV el carácter altamente hidrofóbico de la proteína M hace
que su movilidad electroforática corresponda a la de una proteína de
22 kDa (Den Boon y col., 1991).
En muestras de células infectadas con el
baculovirus recombinante
rBac-PToV-HE el suero
anti-his y el suero porcino
anti-BRES reconocen una proteína de 65 kDa presente
desde las 24 hpi, y a las 4 8 y 72 hpi se detectaron además
proteínas de 120 y 250 kDa con ambos sueros (Figura 5B). Estas
mismas bandas se observan en el gel teñido con coomassie en los
extractos recogidos a 4 8 y 72 hpi (Figura 5A). El peso molecular
teórico de la proteína HE recombinante es de 51 kDa, 48 kDa
correspondiente a la proteína HE y 3 kDa más de la cola de
histidinas. Sin embargo, se ha descrito que la proteína HE de
torovirus está glicosilada (Cornelissen y col., 1997) y que el peso
molecular de la forma glicosilada es de 65 kDa. Por lo tanto, la
proteína de 65 kDa detectada en los extractos de células de insecto
correspondería a la forma glicosilada de la proteína. Las proteínas
de 120 kDa y de 250 kDa podrían corresponder a formas diméricas y
tetraméricas de la proteína HE.
Las proteínas N, M y HE recombinantes de PToV se
purificaron mediante cromatografía de afinidad utilizando una resina
comercial de cobalto (Talón^{TM}, Clontech). Brevemente, las
células High Five, infectadas a alta multiplicidad, se
recogieron en el momento de máxima infección, aproximadamente 48
hpi. Las células se recuperaron por centrifugación a 3000 rpm 10
minutos y se lavaron dos veces con PBS mediante centrifugación a
3000 rpm 10 minutos. Tras los lavados, las células se resuspendieron
en una solución de lisis que contenía guanidina 6 M, NaCl 300 mM,
H_{2}NaPO_{4} 50 mM, pH 8,0 e imidazol 1 mM, se homogenizaron
por agitación, se incubaron en hielo durante 30 minutos y se
sometieron a 3 pulsos de sonicación a 80 V durante 10 segundos. Para
eliminar los restos celulares se centrifugó el extracto de células a
3000 rpm, 10 minutos a 4ºC. El sobrenadante (10 ml) se añadió a 2 ml
de resina de cobalto previamente estabilizada en la misma solución
de lisis y se incubó durante 2 horas a 4ºC en una noria.
Transcurrido este tiempo se recuperó la resina mediante
centrifugación a 1500 rpm 5 minutos, y se lavó tres veces con
solución de lisis sin imidazol. A continuación, se realizaron tres
lavados con una solución de urea 8 M, NaCl 300 mM, H_{2}NaPO_{4}
50 mM, pH 8,0, tras los cuales se recuperaron las distintas
proteínas utilizando dos volúmenes de una solución de imidazol 1 M,
urea 8 M, 3 00 mM NaCl, H_{2}NaPO_{4} 50 mM, pH 8,0. La resina
se mantuvo en agitación en la noria toda la noche a 4ºC y tras una
centrifugación se recogió el sobrenadante (elución 1) y se añadió de
nuevo tampón de elución a la resina. Tras 20 minutos de agitación en
la noria a temperatura ambiente la mezcla se centrifugó y se recogió
el sobrenadante (elución 2), este proceso se repitió una tercera vez
(elución 3). La Figura 3 muestra el análisis mediante electroforesis
en SDS-PAGE y tinción con azul de coomassie de los
distintos pasos de purificación de la proteína N.
Una vez purificadas, se dializaron las distintas
proteínas frente H_{2}O MilliQ para eliminar el imidazol, y tras
la diálisis se liofilizaron. Las proteínas purificadas se
disolvieron en la misma solución de elución pero en ausencia de
imidazol y se cuantificaron mediante un ensayo BCA diluyendo cada
proteína al menos 1:5 en H_{2}O MilliQ para disminuir la
concentración de urea por debajo de 3 M y así no interfiera en el
ensayo. La curva de BSA se preparó en una solución idéntica a la de
la proteína diluida.
\vskip1.000000\baselineskip
El fragmento de DNA correspondiente al gen HE de
PToV-BRES-2 (SEQ ID NO: 12) se
obtuvo mediante restricción enzimática del plásmido
pGT-BRES2-HE con BamHI y
NcoI y se subclonó en el vector pJR101 (Gherardi y col.,
1999), previamente digerido con las mismas enzimas, obteniéndose el
vector pJR-BRES2-HE.
Para la obtención del virus vaccinia
recombinante que exprese la proteína HE (SEQ ID NO: 13) se
infectaron células BSC40 con un virus vaccinia parental de la cepa
Western Reserve (WR) a baja multiplicidad de infección y se
transfectaron a continuación con el plásmido pJR101-
BRES2-HE, siguiendo un protocolo similar al
utilizado en la generación de los recombinantes de baculovirus. A
las 48 hpi, se recogieron las células y se centrifugaron a 1500 rpm
durante 10 minutos. Las células depositadas se resuspendieron en
medio de cultivo DMEM y se lisaron mediante tres ciclos de
congelación/descongelación seguidos de 3 pulsos de sonicación de 10
segundos a 80V cada uno, y se centrifugaron a 1500 rpm durante 10
minutos para eliminar los restos celulares. El sobrenadante obtenido
se utilizó para infectar nuevos cultivos y los virus recombinantes,
que denominamos rVV-HE, fueron seleccionados en
base al color azul que desarrollan las placas de lisis tras la
adición de X-gluc al medio con agar en un ensayo de
placa (Carroll y Moss, 1995). Este proceso de selección se repitió
tres veces y el virus recombinante seleccionado fue amplificado
mediante infección de nuevos cultivos celulares y los extractos
obtenidos tras 72 horas de infección fueron lisados según se ha
descrito anteriormente, y el sobrenadante obtenido sirvió como
stock de virus.
El virus recombinante rVV-HE se
utilizó para infectar células BSC40, y analizar la expresión de la
proteína HE de PToV mediante inmunodetección con dos sueros de cerdo
que contienen anticuerpos frente a PToV (anti-BRES y
Serotec). Las células se lavaron dos veces con PBS y se recogieron
en tampón de muestra (Laemmli, 1970) y los extractos celulares se
separaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida
(SDS-PAGE) y se transfirieron a membranas de
nitrocelulosa. Ambos sueros porcinos reconocen una proteína de
aproximadamente 65 kDa en los extractos de células infectadas con el
virus recombinante rVV-HE, que no está presente en
los extractos de células infectadas con el virus parental WR. Por
otra parte, se comprobó que el suero anti-HEpept
producido frente a dos péptidos correspondientes a la proteína HE
reconocía asimismo una proteína de 65 kDa en los extractos de
células infectadas con rVV-HE (Figuras 7A y 7B).
Además, por inmunomicroscopía electrónica se comprobó que este suero
marcaba la superficie de las partículas virales del asilado
PToV-BRES2, indicando que estaba reconociendo
específicamente la proteína HE presente en la superficie de los
viriones (Figura 8).
Para purificar la proteína HE se infectaron
células BSC40 a alta multiplicidad con el virus
rVV-HE. A las 24 hpi se recogieron las células en
una solución de lisis (Tris-HCl 20 mM, pH 6,5, NaCl
40 mM, EDTA 20 mM y Tritón X-100 al 0,1%). Los
restos celulares se descartaron mediante centrifugación y el
sobrenadante se añadió sobre una décima parte del volumen de
proteína A unida a sefarosa, a la que previamente se le habían
acoplado anticuerpos anti-HEpept. La mezcla se
incubó durante 2 horas a temperatura ambiente en agitación. Tras 3
lavados con la solución de lisis se eluyó la proteína por
competición utilizando una mezcla de los péptidos 286E1 y 286F1 cada
uno a una concentración de 1 mg/ml e incubando en agitación a 4ºC
durante toda la noche. Posteriormente se hicieron dos eluciones más
incubando 2 horas a temperatura ambiente. La proteína HE es
capturada por los anticuerpos anti-HEpept (ver
Ejemplo 4.2) y posteriormente eluida con los péptidos sintéticos.
Cuando se analiza la preparación de proteína purificada mediante
SDS-PAGE se observa una banda principal de 65 kDa y
una escalera de bandas superiores sensibles a la reducción con
\beta-mercaptoetanol y que son reconocidas por un
suero de rata producido frente al péptido 286E1 (SEQ ID NO: 14). Las
muestras de elución se dializaron frente a la solución de lisis pero
sin Tritón X-100 y la proteína obtenida se
cuantificó por BCA, comparándola con una curva patrón de BSA. Se
obtuvieron 1,5 \mug de proteína por 2\cdot10^{7} células. Esta
proteína purificada ha sido utilizada en ensayos de ELISA para la
detección de anticuerpos frente a PToV, como se detallará en el
siguiente apartado.
\vskip1.000000\baselineskip
La proteína N (SEQ ID NO: 9) purificada según se
ha descrito anteriormente se utilizó como antígeno para inmunizar
animales de experimentación, conejos y ratas, y generar anticuerpos
policlonales frente a la misma. Para la generación de anticuerpos se
utilizó una primera inoculación de proteína N purificada (500 \mug
en conejos y 50 \mug en ratas) emulsionada con adyuvante completo
de Freund, seguida de tres dosis de recuerdo con el antígeno (250
\mug para los conejos y 25 \mug para las ratas) mezclado con
adyuvante incompleto de Freund.
10 días después de la última dosis se extrajo
sangre para comprobar la reactividad de los sueros mediante
inmunoblot. Los sueros policlonales generados tanto en conejos como
en ratas reconocen específicamente la proteína N recombinante
expresada en células de insecto mediante el baculovirus
rBac-PToV-(N), así como la proteína N del torovirus
equino BEV, aunque frente a ésta última muestra una menor
reactividad. Por tanto, estos resultados confirman la
inmunogenicidad de la proteína N, y proporcionan un nuevo reactivo
específico frente a torovirus porcino que puede tener utilidad para
detectar la presencia de partículas virales en muestras biológicas
mediante ensayos de ELISA o de inmunocaptura de complejos
RNA-proteína N y posterior análisis por
RT-PCR.
Por otro lado, se generó un suero policlonal en
conejo (anti-HEpept) mediante la inmunización con
una mezcla de los péptidos sintéticos 286E1 (SEQ ID NO: 14) y 286F1
(SEQ ID NO: 16) correspondientes respectivamente a los aminoácidos
50-60 y 150-160 de la proteína HE de
PToV, acoplados a KLH (Keyhole Limpet Hemocyanin). Asimismo,
mediante la inmunización con estos péptidos se han generado sueros
policlonales frente a la proteína HE en ratas. Las inmunizaciones en
conejos y en ratas con estos péptidos se llevó a cabo siguiendo el
procedimiento descrito en el ejemplo 4.1.
\vskip1.000000\baselineskip
La siguiente descripción muestra cómo la
proteína N de PToV (SEQ ID NO: 9) producida mediante el sistema de
baculovirus, y la proteína HE (SEQ ID NO: 11) expresada mediante un
recombinante del virus vaccinia, una vez purificadas siguiendo el
procedimiento descrito en cada caso, pueden ser utilizadas para la
detección de anticuerpos en ensayos de ELISA y de
Western-blot, de forma aislada, especialmente la
proteína N, o de forma conjunta.
Los pocillos de placas de 96 pocillos
(Immunoplate F96 Maxisorp, Nunc) se tapizaron por duplicado con 50
\mul del antígeno correspondiente (proteína N, M y HE) diluido en
tampón carbonato-bicarbonato 0,1 M, pH 9,6, y se
incubaron toda la noche a 4ºC. A continuación se lavaron los
pocillos tres veces con 200 \mul de PBST (PBS conteniendo Tween 20
al 0,05%) y se saturaron con 180 \mul de albúmina de suero bovino
(BSA), fracción V (Sigma) al 3% en PBST durante 2 horas a 37ºC. Los
sueros específicos producidos frente a las proteínas recombinantes o
frente a péptidos de las mismas, y los sueros porcinos se diluyeron,
a la dilución indicada en cada caso, en una solución de BSA al 1% en
PBST, y se añadieron a los pocillos una vez retirada la solución de
saturación. Tras 1 hora de incubación a 37ºC, se lavaron los
pocillos, se añadió el anticuerpo secundario a una dilución 1:1000
en la solución de BSA al 1% en PBST, y se incubó durante 1 hora a
37ºC. Se lavaron de nuevo los pocillos tres veces y se reveló el
ELISA añadiendo 50 \mul por pocillo del sustrato dihidrocloruro de
o-fenilendiamina (OPD FAST^{TM}, Sigma), preparado
según las instrucciones del fabricante e incubando durante 10
minutos a temperatura ambiente. La reacción se detuvo mediante la
adición de 50 \mul por pocillo de ácido sulfúrico 2 N. Los valores
de absorbancia se midieron a 4 92 nm en un espectrofotómetro
multicanal (Titertek Multiscan MCC/340).
\newpage
En un ensayo de ELISA se comparó la reactividad
frente a las proteínas N y HE purificadas de dos sueros porcinos que
contienen anticuerpos frente a torovirus anti-BRES y
Serotec, así como de otros sueros de campo (Figura 10). En el mismo
ensayo se pusieron como controles positivos los sueros de conejo
específicos producidos frente a la proteína N
(anti-PToV-N) y la proteína HE
(anti-HEpept). Todos los sueros porcinos mostraron
mayor reactividad frente a la proteína N que frente a la proteína HE
(Figura 10). Cada una de las proteínas fue reconocida por el suero
de conejo homólogo y no se observó reactividad cuando los
anticuerpos de conejo se utilizaron frente a la proteína no
homóloga.
Una vez comprobada la mayor utilidad de la
proteína N como antígeno para detección de anticuerpos frente a
torovirus en sueros porcinos, se estudió cuál sería la cantidad
óptima de proteína en el pocillo para tener una mayor sensibilidad.
Para ello, se tapizaron los pocillos con distintas cantidades de
proteína N (25, 100, 200 y 400 ng/pocillo), y estos se incubaron con
distintas diluciones del suero de conejo específico
anti-PToV-N. A diluciones
intermedias del suero (1:400 y 1:1600) la mayor sensibilidad se
obtuvo cuando se utilizaron 400 ng por pocillo (Figura 11).
Utilizando esta cantidad de antígeno en el ELISA se analizó la curva
de reactividad frente a la proteína N recombinante, de dos sueros
porcinos con anticuerpos frente a torovirus, Serotec y
anti-Bres, observándose que el suero Serotec produce
una mayor reactividad, efecto que se observa más claramente cuando
se utiliza la dilución 1:100 de cada uno de los sueros (Figura
12).
Una vez establecidas las condiciones del ELISA
frente a la proteína N, se evaluaron las posibles reacciones de
reactividad cruzada con otros virus relacionados que infectan
cerdos, como el virus del síndrome respiratorio reproductivo de
cerdo (PRRSV) y el virus de la gastroenteritis de cerdo (TGEV),
pertenecientes a las familias Arteriviridae y
Coronaviridae, respectivamente y ambas pertenecientes al
orden Nidovirales (Figura 13). En concreto, se analizó la
reactividad de los sueros de cerdo con anticuerpos frente a
torovirus anti-BRES y Serotec, y de sueros de cerdos
libres de patógenos inmunizados frente a PRRSV
(anti-PRRSV) y frente al coronavirus respiratorio
de cerdo PRCV (anti-PRCV), que es un mutante de
deleción de TGEV, serológicamente casi idéntico a TGEV (Zhang y
col., 2007). Como control negativo se utilizó un suero de un cerdo
libre de patógenos no inmunizado. Como antígenos para este ensayo de
ELISA se utilizaron 250 ng/pocillo de los virus TGEV y PRRSV
purificados mediante ultracentrifugación en gradientes de sacarosa,
y 400 ng/pocillo de proteína N purificada. Los pocillos se incubaron
por duplicado con una dilución 1:100 de cada uno de los sueros de
cerdo. Los sueros de cerdo anti-PRRSV y
anti-PRCV reaccionaron con los correspondientes
virus homólogos pero no reconocieron la proteína N de PToV. Por su
parte, los sueros de cerdo anti-BRES y Serotec sí
reaccionaron frente a PRRSV y TGEV si bien la reactividad frente a
la proteína N de PToV fue siempre superior. La ausencia de
reactividad de los sueros procedentes de animales spf inmunizados
con PRRSV o PRCV frente a la proteína N de PToV indica la ausencia
de reactividad cruzada.
Para comprobar que la reactividad del suero
Serotec frente a los otros virus de cerdo es específica y no debida
a reactividad cruzada, se separaron por SDS-PAGE 2
\mug de viriones purificados del torovirus equino BEV, 10 \mug
de viriones purificados de TGEV y PRRSV y 6 \mug de la proteína
PToV-N y estas muestras se hicieron reaccionar en
inmunoblot con los sueros Serotec, anti-PRCV y
anti-PRRSV, diluidos 1:100. El suero específico
frente a PRRSV reconoce específicamente la proteína M del virus
homólogo y, en el caso del suero frente a PRCV, éste reconoce tanto
la proteína N como la proteína M de TGEV, pero ninguno de estos
sueros reaccionó con la proteína PToV-N ni con BEV
(Figura 14). Sin embargo, el suero Serotec, que proviene de animales
criados en condiciones naturales, mostró una fuerte reactividad
frente a la proteína N de PToV, y una reactividad menor frente a la
proteína N de BEV, así como frente a las proteínas M de PRRSV y N de
TGEV, indicando que la reactividad frente a estos virus observada
por ELISA se debe a la presencia en el suero Serotec de anticuerpos
frente a estos virus. Además, el suero policlonal generado frente a
BEV (anti-BEV) que reconoce la proteína N del virus
homólogo pero también la de PToV, no reacciona con las proteínas de
PRRSV ni PRCV. Estos resultados ponen de manifiesto la especificidad
del ensayo de ELISA desarrollado con la proteína N de PToV como
antígeno para la detección de anticuerpos frente a PToV en sueros
porcinos.
Una vez determinada la especificidad del ensayo
se llevó a cabo un ELISA con sueros porcinos procedentes de
distintas granjas españolas situadas en distintas áreas geográficas
(Navarra, Aragón y Galicia) (Figura 15). Todos los sueros se
utilizaron a una dilución 1:100, y como control positivo se utilizó
el suero Serotec y como control negativo una mezcla de sueros de
cerdo libres de patógenos. Para establecer el valor de densidad
óptica a partir de cuál consideramos una muestra como positiva se
utilizó el valor de 0.202, que corresponde al valor medio de
densidad óptica del suero control negativo más tres veces la
desviación estándar. Con este criterio todos los sueros porcinos
analizados resultaron positivos por ELISA.
Para la detección de anticuerpos frente a PToV
por inmunoblot, la proteína N recombinante purificada se sometió a
electroforesis en un gel de poliacrilamida al 13% (400 ng de
proteína por carril). Tras la electroforesis se transfirió la
proteína a una membrana de nitrocelulosa, se tiñó la membrana con
Rojo Ponceau y antes de retirar la tinción se cortó la nitrocelulosa
en tiras correspondientes a cada uno de los carriles y se procedió a
la inmunodetección. Se utilizaron los sueros porcinos procedentes de
las granjas de Navarra, Aragón y Galicia a una dilución 1:100, y
tras la incubación con el anticuerpo secundario acoplado a
peroxidasa las membranas se revelaron utilizando una solución de
4-cloronaftol (0.5 mg/ml) en PBS conteniendo
peróxido de hidrogeno al 0.05% (Sigma) (Figura 16). De los 44 sueros
analizados, 37 mostraron reactividad frente a la proteína N en este
ensayo de inmunoblot. Al comparar estos resultados con los obtenidos
por ELISA con estos mismos sueros (Tabla 2) se comprobó la mayor
sensibilidad del ELISA frente al inmunoblot.
El ensayo de inmunoblot se ha llevado a cabo
asimismo con la proteína HE purificada, comprobándose de nuevo la
menor reactividad de los sueros porcinos frente a esta proteína en
comparación con la proteína N. Además, se observó que la intensidad
de la banda detectada era similar para todos los sueros, a
diferencia de lo que ocurre con la proteína N con la que se observan
variaciones significativas en intensidad, que se correlacionan con
diferencias en los valores de densidad óptica obtenidos frente a la
misma proteína en ELISA.
\global\parskip0.000000\baselineskip
<110> CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES
CIENTÍFICAS
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> PROTEÍNAS N, M Y HE DE TOROVIRUS
PORCINO, PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN Y SUS APLICACIONES EN
DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO DE TOROVIRUS PORCINO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> PToV
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 17
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn versión 3.3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 22
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Oligo PToV-N5'
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipggatccatga attctatgct ta
\hfill22
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 23
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> oligo PToV-N3'
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskiptctagattaa ttcaaagcca ctt
\hfill23
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Oligo PToV-M3'
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipggatccatgt ttgatacaaa
\hfill20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 26
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Oligo PToV-M3'
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskiptctagactac tcaaacttta cacttg
\hfill26
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Oligo PToV-HE5'
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipggatccatgt tgaggatgat
\hfill20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 28
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Oligo PToV-HE3'
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcgtctagagc ctaataacta cttaaaca
\hfill28
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Oligo Tov-m 5
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipagtatgacct ttactggcta
\hfill20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 504
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Torovirus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (7)..(498)
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 8
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 163
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Torovirus
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 714
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Torovirus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (7)..(708)
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 233
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Torovirus
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
\hskip1cm
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1295
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Torovirus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (7)..(1287)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 12
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 426
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Torovirus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 33
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Secuencia Codificante del péptido
286E1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)..(33)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido 286E1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 14
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 15
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Constructo sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 15
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 16
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 33
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Secuencia codificante Péptido
286F1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)..(33)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido 286F1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 16
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 17
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Constructo sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 17
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm
Claims (42)
1. Complejo proteico útil para el diagnóstico y
el desarrollo de vacunas frente a torovirus porcino
caracterizado porque comprende, al menos, una proteína y/o,
un fragmento o péptido de la misma, del siguiente grupo:
i) proteína N de SEQ ID NO: 9,
ii) proteína M de SEQ ID NO: 11, y
iii) proteína HE de SEQ ID NO: 13.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Complejo proteico según la reivindicación 1
caracterizado porque está constituido por una única proteína
de las pertenecientes al siguiente grupo: proteína de SEQ ID NO: 9,
proteína de SEQ ID NO: 11 y proteína de SEQ ID NO: 13.
3. Complejo proteico según la reivindicación 1
caracterizado porque está constituido por una mezcla de las
proteínas pertenecientes al siguiente grupo: proteína de SEQ ID NO:
9, proteína de SEQ ID NO: 11 y proteína de SEQ ID NO: 13;
preferentemente, un complejo proteico formado por la proteína N y M,
o un complejo proteico formando por la proteína N y HE.
4. Complejo proteico según la reivindicación 1
caracterizado porque está constituido por una mezcla de
fragmentos o péptidos de las, mismas o distintas, proteínas
pertenecientes al siguiente grupo: proteína de SEQ ID NO: 9,
proteína de SEQ ID NO: 11 y proteína de SEQ ID NO: 13;
preferentemente, un complejo formado por fragmentos de la proteína N
o de la proteína HE, preferentemente los péptidos
286E1-HE (SEQ ID NO: 14) y/o
286F1-HE (SEQ ID NO: 16).
5. Procedimiento para la producción de las
proteínas de torovirus porcino del complejo proteico según las
reivindicaciones 1 a la 4 caracterizado porque comprende
cultivar un microorganismo que contiene la secuencia de nucleótidos
que codifica para una o varias de dichas proteínas de torovirus
porcino, la expresión y, si se desea, la recuperación de dichas
proteínas.
6. Procedimiento según la reivindicación 5
caracterizado porque comprende las etapas de:
a) cultivar células, preferentemente de insecto
o de mamífero, transformadas con un sistema de expresión que
comprende la secuencia de nucleótidos que codifica para, al menos,
una proteína de la invención, en donde dicha proteína es una
proteína cuya secuencia de aminoácidos está constituida por la
secuencia SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 y SEQ ID NO: 13.
b) si se desea, aislar y, opcionalmente,
purificar, dichas proteínas.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Procedimiento según la reivindicación 6
caracterizado porque comprende la transfección de una célula
de insecto con un baculovirus que comprende la secuencia de
nucleótidos del gen N (SEQ ID NO: 8).
8. Procedimiento según la reivindicación 6
caracterizado porque comprende la transformación de una
célula de mamífero con un virus vaccina que comprende la secuencia
de nucleótidos del gen HE (SEQ ID NO: 12).
9. Secuencia de nucleótidos caracterizada
porque codifica las proteínas N, M o HE según las reivindicaciones 1
a la 4 útil para la construcción de un vector de expresión y que
puede comprender, al menos, una secuencia y/o, un fragmento de la
misma, del siguiente grupo:
i) secuencia de nucleótidos N de SEQ ID NO:
8,
ii) secuencia de nucleótidos M de SEQ ID NO: 10,
y
iii) secuencia de nucleótidos HE de SEQ ID NO:
12.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Secuencia de nucleótidos según la
reivindicación 9 caracterizada porqué está constituida por
una única secuencia de las pertenecientes al siguiente grupo: SEQ ID
NO: 8, SEQ ID NO: 10 y SEQ ID NO: 12.
11. Secuencia de nucleótidos según la
reivindicación 9 caracterizada porqué está constituida por
una mezcla de las secuencias pertenecientes al siguiente grupo: SEQ
ID NO: 8, SEQ ID NO: 10 y SEQ ID NO: 12; preferentemente, una mezcla
de secuencias formada por la secuencia de nucleótidos N y M (SEQ ID
NO: 8 y SEQ ID NO: 10), o más preferentemente, un complejo proteico
formando por la secuencia de nucleótidos N y HE (SEQ ID NO: 8 y SEQ
ID NO: 12).
12. Secuencia de nucleótidos según la
reivindicación 9 caracterizada porque está constituida por
una mezcla de las secuencias codificantes de fragmentos de la
proteína N o de la proteína HE, preferentemente, los péptidos
286E1-HE (SEQ ID NO: 14) y/o
286F1-HE (SEQ ID NO: 16).
13. Proteína o péptido caracterizado
porque es codificada por una secuencia de nucleótidos según las
reivindicaciones 9 a la 12.
14. Sistema o vector de expresión útil para
transformar células caracterizado porque comprende una
secuencia de nucleótidos según las reivindicaciones 9 a la 12.
15. Sistema según la reivindicación 14
caracterizado porque el sistema de expresión comprende una
secuencia de nucleótidos que comprende la fase de lectura abierta o
región codificante correspondiente a una proteína seleccionada entre
el siguiente grupo: SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 y SEQ ID NO: 13.
16. Célula hospedadora caracterizada
porque contiene una secuencia de nucleótidos según las
reivindicaciones 9 a la 12.
17. Célula hospedadora según la reivindicación
16 caracterizada porque es una célula de insecto, de mamífero
o levadura transformada.
18. Uso de la proteína o péptido según la
reivindicación 13 para desarrollar anticuerpos específicos útiles
para identificar sueros de animales infectados y para inmunizar
animales, en particular, cerdos.
19. Anticuerpo caracterizado porque es
específico de una proteína según la reivindicación 13, o específico
de un fragmento o péptido de la misma, ya sea monoclonal o
policlonal.
20. Anticuerpo según la reivindicación 19
caracterizado porque es específico de una proteína
perteneciente al siguiente grupo: proteína N de SEQ ID NO: 9,
proteína M de SEQ ID NO: 11 y proteína HE de SEQ ID NO: 13.
21. Anticuerpo según la reivindicación 19
caracterizado porque es específico de un fragmento de una
proteína según la reivindicación 13 y perteneciente al siguiente
grupo: proteína N de SEQ ID NO: 9, proteína M de SEQ ID NO: 11 y
proteína HE de SEQ ID NO: 13, preferentemente un fragmento de la
proteína HE, y más preferentemente de los péptidos 286E1 (SEQ ID NO:
14) y 286F1 (SEQ ID NO: 16) correspondientes, respectivamente, a los
aminoácidos 50-60 y 150-160 de la
proteína HE de la invención.
22. Empleo de un anticuerpo según las
reivindicaciones 19 a la 21 en la elaboración de sistema de
diagnóstico inmunológico de torovirus porcino que permita la
identificación de dichos virus en una muestra biológica.
23. Empleo de un anticuerpo según la
reivindicación 22 caracterizado porque el sistema
inmunológico pertenece al siguiente grupo: sistema de ELISA, tira de
inmunocromatografía o de Western blot, que permita la identificación
de dichos virus en una muestra biológica.
24. Sistema de diagnóstico inmunológico de
torovirus porcino caracterizado porque comprende una cantidad
efectiva de uno o varios anticuerpos según las reivindicaciones 19 a
la 21, capaces de interactuar con una proteína de un torovirus
porcino.
25. Sistema de diagnóstico inmunológico según la
reivindicación 24 caracterizado porque es un ELISA que
comprende uno de los anticuerpos de la invención frente a las
proteínas N, M y HE, o una mezcla de varios de ellos,
preferentemente una mezcla de anticuerpos que reconocen las
proteínas N y HE porcinas.
26. Sistema de diagnóstico inmunológico según la
reivindicación 24 caracterizado porque es una tira
cinematografiara que comprende uno de los anticuerpos de la
invención frente a las proteínas N, M y HE, o una mezcla de varios
de ellos, preferentemente una mezcla de anticuerpos que reconocen
las proteínas N y HE porcinas.
27. Sistema de diagnóstico inmunológico según la
reivindicación 24 caracterizado porque es un sistema
inmunoblot que comprende uno de los anticuerpos de la invención
frente a las proteínas N, M y HE, o una mezcla de varios de ellos,
preferentemente una mezcla de anticuerpos que reconocen las
proteínas N y HE porcinas.
28. Uso de la proteína o péptido según la
reivindicación 13 para desarrollar anticuerpos específicos útiles
para identificar sueros de animales infectados y para inmunizar
animales, en particular, cerdos.
29. Empleo de la proteína según la
reivindicación 13 en la elaboración de un sistema inmunológico de
identificación de anticuerpos frente a PToV en muestras de sueros de
mamíferos, preferentemente animales, y más preferentemente de
cerdo.
30. Empleo de la proteína según la
reivindicación 29 caracterizado porque el sistema pertenece
al siguiente grupo: sistema de ELISA, tira de inmunocromatografía o
de Western blot, que permite la identificación conjunta y simultánea
de anticuerpos frente a dichas proteínas presentes en una muestra
biológica de cerdos.
31. Empleo según la reivindicación 30
caracterizado porque la muestra biológica pertenece al
siguiente grupo: suero, plasma o sangre de un animal sospechoso de
padecer o haber padecido una infección por torovirus porcino,
preferentemente un cerdo.
32. Sistema de diagnóstico inmunológico de
torovirus porcino caracterizado porque comprende una cantidad
efectiva de una o varias proteínas según la reivindicación 13,
capaces de interactuar con anticuerpos
anti-torovirus porcino.
33. Sistema de diagnóstico inmunológico según la
reivindicación 32 caracterizado porque es un ELISA que
comprende una de las proteínas de la invención N, M y HE, o una
mezcla de varias de ellas, preferentemente una mezcla de N y HE.
34. Sistema de diagnóstico inmunológico según la
reivindicación 32 caracterizado porque es una tira
inmunocromatográfica que comprende una de las proteínas de la
invención N, M y HE, o una mezcla de varias de ellas,
preferentemente una mezcla de N y HE.
35. Sistema de diagnóstico inmunológico según la
reivindicación 32 caracterizado porque es un sistema
inmunoblot que comprende una de las proteínas de la invención N, M y
HE, o una mezcla de varias de ellas, preferentemente una mezcla de N
y HE.
36. Uso de la proteína o péptido según la
reivindicación 13 en la elaboración de una vacuna destinada a
conferir protección a animales, en particular, cerdos, frente a
infecciones de torovirus porcino.
37. Vacuna frente torovirus porcino útil para
proteger animales, en particular, cerdos, caracterizada
porque comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de una o
varias proteínas según la reivindicación 13, junto con,
opcionalmente, uno o más adyuvantes y/o vehículos farmacéuticamente
aceptables.
38. Vacuna frente torovirus porcino útil para
proteger animales, en particular, cerdos, caracterizada
porque comprende un virus vaccina que comprende a su vez, al menos
una, las secuencias de nucleótidos de los genes N, M y HE (SEQ ID
NO: 8, SEQ ID NO: 10 y SEQ ID NO: 12).
39. Sistema de diagnóstico de torovirus porcino
a partir de una muestra biológica mediante la identificación de
material genómico específico de torovirus porcino
caracterizado porque comprende la identificación de los genes
N, M y HE, de secuencias SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10 y SEQ ID NO:
11, respectivamente.
40. Procedimiento de identificación genómica
según la reivindicación 39 caracterizado porque se basa en la
amplificación de DNA y porque comprende las siguientes etapas:
- i)
- aislamiento de material génico de una muestra biológica sospechosa de contener torovirus porcino y obtención del cDNA correspondiente,
- ii)
- amplificación por PCR de dicho cDNA mediante oligonucleótidos específicos para, al menos, uno de los genes de la invención, gen N, M y HE que se corresponden, con los siguientes:
- a.
- pareja de oligos PToV-N5' y PToV-N3' para el gen N (SEQ ID NO: 1 y SEQ ID NO: 2),
- b.
- pareja de oligos PToV-M5' y PToV-M3' para el gen M (SEQ ID NO: 3 y SEQ ID NO: 4), Y
- c.
- pareja de oligos PToV-HE5' y PToV-HE3' para el gen HE (SEQ ID NO: 5 y SEQ ID NO: 6), y
- iii)
- diagnóstico de un torovirus porcino si alguno de los genes de la invención es amplificado en ii).
\vskip1.000000\baselineskip
41. Oligonucleótidos o cebadores útiles para la
amplificación por PCR según la reivindicación 40 ii) constituidos
por parejas caracterizados porque pertenecen al siguiente
grupo:
- a.
- pareja de oligos PToV-N5' y PToV-N3' para el gen N (SEQ ID NO: 1 y SEQ ID NO: 2),
- b.
- pareja de oligos PToV-M5' y PToV-M3' para el gen M (SEQ ID NO: 3 y SEQ ID NO: 4), Y
- c.
- pareja de oligos PToV-HE5' y PToV-HE3' para el gen HE (SEQ ID NO: 5 y SEQ ID NO: 6).
\vskip1.000000\baselineskip
42. Procedimiento de identificación genómica
según la reivindicación 39 caracterizado porque se basa en la
técnica de Northern blot mediante sondas de polinucleótidos
específicas de los genes N, M y HE, de secuencias SEQ ID NO: 8, SEQ
ID NO: 10 y SEQ ID NO: 11, respectivamente.
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KRONEMAN, A. et al. "Identification and characterization of a porcine Torovirus". JOURNAL OF VIROLOGY. 01.05.1998. Vol. 72, Nº. 5, páginas 3507-3511; todo el documento. * |
SMITS, S.L. et al. "{}Phylogenetic and evolutionary relationships among Torovirus field variants: evidence for multiple intertypic recombination events"{}. JOURNAL OF VIROLOGY. 01.09.2003. Vol. 77, N$^{o}$. 17, páginas 9567-9577; todo el documento. * |
SMITS, S.L. et al. "Phylogenetic and evolutionary relationships among Torovirus field variants: evidence for multiple intertypic recombination events". JOURNAL OF VIROLOGY. 01.09.2003. Vol. 77, Nº. 17, páginas 9567-9577; todo el documento. * |
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