Expeditious screening of candidate proteins for microbial vaccines.

Zaheer, R., Klima, C.L., et McAllister, T.A. (2015). « Expeditious screening of candidate proteins for microbial vaccines. », Journal of Microbiological Methods, 116, p. 53-59. doi : 10.1016/j.mimet.2015.06.018  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les avancées dans les technologies « omiques » à haut débit ont révolutionné la façon dont les vaccins candidats sont déterminés. Aujourd’hui, chaque protéine exprimée à la surface d’un organisme peut être identifiée in silico et pourrait être utilisée pour la mise au point rapide de vaccins recombinants/sous‑unitaires. Toutefois, l’évaluation de l’antigénicité d’un grand nombre de protéines candidates représente un immense défi : elle requiert généralement le clonage de plusieurs centaines de candidats suivi de l’analyse de l’immunogénicité. Dans notre article, nous faisons état de la mise au point d’une méthode rapide et à haut débit visant la sélection de protéines candidates pour les vaccins. Cette méthode fait appel à un système acellulaire couplé de transcription-traduction pour le dépistage des protéines étiquetées qui sont fixées en C‑terminal au moyen de plaques ELISA de 96 puits enduits du ligand approprié. L’ADN modèle pour l’expression acellulaire est produit par deux épreuves PCR séquentielles et comporte des séquences de gènes codantes, un promoteur, un terminateur, d’autres éléments nécessaires agissant en cis et des séquences étiquettes appropriées. Le processus génère des protéines candidates expressibles contenant deux étiquettes peptidiques différentes en N‑terminal et en C‑terminal des molécules protéiques. Les protéines sont analysées en parallèle pour que soient déterminées leur quantité et leur immunoréactivité avec les anticorps dirigés contre l’étiquette N‑terminale et avec les antisérums dirigés contre le pathogène d’intérêt, respectivement. La normalisation par rapport à la protéine totale liée détectable dans les puits témoins permet l’identification de candidats très immunoréactifs. Pour notre étude, nous avons sélectionné 30 représentants de plus de 300 protéines candidates possibles de Mannheimia haemolytica, une bactérie responsable de pneumonies chez les bovins d’engraissement, pour l’expression avec les étiquettes Strep‑II N‑terminale et His(6x) C‑terminale, puis nous avons évalué leur immunoréactivité relative au moyen du conjugué Strep-tactin-HRP et d’antisérums de lapins dirigés contre M. haemolytica. Avec ce système, nous avons pu analyser rapidement et quantitativement les protéines, et les classer selon leur pertinence afin de mettre en évidence des vaccins candidats potentiellement viables, et la majorité des candidats classés parmi les premiers sont associés à la virulence et à la pathogénicité. Le système est adaptable à n’importe quelle cible bactérienne et offre une solution de rechange aux méthodes classiques laborieuses de clonage, d’expression et d’analyse.

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