Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1045410.32607/20758251-2016-8-2-116-126Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleA Fusion Protein Based on the Second Subunit of Hemagglutinin of Influenza A/H2N2 Viruses Provides Cross ImmunityГибридный белок на основе второй субъединицы гемагглютинина вирусов гриппа A/H2N2 формирует перекрестный иммунитетStepanovaL. A.СтепановаЛ. А.
Russian Federation
stepanoval60@mail.ruSergeevaM. V.СергееваM. В.
Russian Federation
stepanoval60@mail.ruShuklinaM. A.ШуклинаM. A.
Russian Federation
stepanoval60@mail.ruShaldzhyanA. A.ШалджянA. A.
Russian Federation
stepanoval60@mail.ruPotapchukM. V.ПотапчукM. В.
Russian Federation
stepanoval60@mail.ruKorotkovA. V.КоротковA. В.
Russian Federation
stepanoval60@mail.ruTsybalovaL. M.ЦыбаловаЛ. M.
Russian Federation
stepanoval60@mail.ruResearch Institute of InfluenzaНаучно-исследовательский институт гриппа МЗ РФ1506201682VOL 8, NO2 (2016)ТОМ 8, №2 (2016)11612617012020Copyright ©; 2016, Stepanova L.A., Sergeeva M.V., Shuklina M.A., Shaldzhyan A.A., Potapchuk M.V., Korotkov A.V., Tsybalova L.M.Copyright ©; 2016, Степанова Л.А., Сергеева M.В., Шуклина M.A., Шалджян A.A., Потапчук M.В., Коротков A.В., Цыбалова Л.M.2016Stepanova L.A., Sergeeva M.V., Shuklina M.A., Shaldzhyan A.A., Potapchuk M.V., Korotkov A.V., Tsybalova L.M.Степанова Л.А., Сергеева M.В., Шуклина M.A., Шалджян A.A., Потапчук M.В., Коротков A.В., Цыбалова Л.M.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10454

Conserved fragments of the second subunit of hemagglutinin (HA2) are of great interest for the design of vaccine constructs that can provide protective immunity against influenza A viruses of different subtypes. A recombinant fusion protein, FlgMH, was constructed on the basis of flagellin and a highly conserved HA2 fragment (35-107) of influenza viruses of the subtype A/H2N2, containing B cell, CD4+ T cell, and CD8+ T cell epitopes. The native conformation of the HA2 fragment was partially preserved upon its attachment to the C-terminus of flagellin within the recombinant fusion protein FlgMH. FlgMH was shown to stimulate a mixed Th1/Th2 response of cross-reactive antibodies, which bind to influenza viruses of the first phylogenetic group (H1, H2, H5), to the target sequence as well as the induction of specific cytotoxic T cells (CD3+CD8+IFNγ+). Immunization with the recombinant protein protected animals from a lethal influenza infection. The developed FlgMH protein is a promising agent that may be included in an influenza vaccine with a wide spectrum of action which will be able to stimulate the T and B cell immune responses.

Консервативные участки второй субъединицы гемагглютинина (НА2) представляют интерес для дизайна вакцинных конструкций, способных обеспечить протективный иммунитет против вирусов гриппа А различных подтипов. На основе флагеллина и высококонсервативного фрагмента НА2 (35-107) вирусов гриппа подтипа A/H2N2, содержащего В-клеточные, CD4+ Т-клеточные, а также CD8+ Т-клеточные эпитопы, сконструирован гибридный рекомбинантный белок FlgMH. Нативная конформация фрагмента НА2 частично сохранялась при присоединении к C-концу флагеллина в составе гибридного рекомбинантного белка FlgMH. Показано, что FlgMH стимулирует формирование смешанного Тh1/Тh2-ответа на целевую последовательность, перекрестно реагирующих антител, связывающихся с вирусами гриппа первой филогенетической группы (H1, H2, H5), и индукцию специфических цитотоксических Т-лимфоцитов (CD3+CD8+ИФН-γ+). Иммунизация рекомбинантным белком защищала животных от летальной гриппозной инфекции. Сконструированный белок FlgMH перспективен для включения в противогриппозную вакцину широкого спектра действия, способную стимулировать Т- и В-клеточный иммунный ответ.

vaccineinfluenzaHA2recombinant proteinflagellinвакцинагриппНА2рекомбинантный белокфлагеллинThis work was supported by the Russian Science Foundation (project No. 15-14-00043).Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 15-14-00043).[1] Skehel J.J., Wiley D.C. // Annu. Rev. Biochem. 2000, V.69, P.531-569[2] Gerhard W., Mozdzanowska K., Zharikova D. // Emerg. Infect. Dis. 2006, V.12, №14, P.569-574[3] Kwong P.D., Wilson I.A. // Nat. Immunol. 2009, V.10, №6, P.573-578[4] Ekiert D.C., Friesen R.H., Bhabha G., Kwaks T., Jongeneelen M., Yu W., Ophorst C., Cox F., Korse H.J., Brandenburg B. // Science. 2011, V.333, №6044, P.843-850[5] Trosby M., van den Brink E., Jongeneelen M., Poon L.L., Alard P., Cornelissen L., Bakker A., Cox F., van Deventer E., Guan Y. // PLoS One. 2008, V.3, №12, e3942[6] Gocnik M., Fislova T., Sladkova T., Mucha V., Kostolansky F., Vareckova E. // J. Gen. Virol. 2007, V.88, №3, P.951-955[7] Prabhu N., Prabakaran M., Ho H.T., Velumani S., Qiang J., Goutama M., Kwang J. // Virology Journal 2009, V.83, №6, P.2553-2562[8] Wang T.T., Tan G.S., Hai R., Pica N., Petersen E., Moran T.M., Palese P. // PloS Pathog. 2010, V.6, №2, e1000796[9] Wei C.J., Boyington J.C., McTamney P.M., Kong W.P., Pearce M.B., Xu L., Andersen H., Rao S., Tumpey T.M., Yang Z.Y. // Science. 2010, V.329, №5995, P.1060-1064[10] Corti D., Voss J., Gamblin S.J., Codoni G., Macagno A., Jarrossay D., Vachieri S.G., Pinna D., Minola A., Vanzetta F. // Science. 2011, V.333, №6044, P.850-856[11] Wrammert J., Koutsonanos D., Li G.M., Edupuganti S., Sui J., Morrissey M., McCausland M., Skountzou I., Hornig M., Lipkin W.I. // J. Exp. Med. 2011, V.208, №1, P.181-193[12] Wang T.T., Tan G.S., Hai R., Pica N., Ngai L., Ekiert D.C., Wilson I.A., Garcia-Sastre A., Moran T.M., Palese P. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010, V.107, №44, P.18979-18994[13] Bommakanti G., Citron M.P., Hepler R.W., Callahan C., Heidecker G.J., Najar T.A., Lu X., Joyce J.G., Shiver J.W., Casimiro D.R. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010, V.107, №31, P.13701-13706[14] Stanekova Z., Adkins I., Kosova M., Janulíkova J., Sebo P., Vareckova E. // Antiviral Res. 2013, V.97, №1, P.24-35[15] Stranzl T., Larsen M.V., Lundegaard C., Nielsen M. // Immunogenetics. 2010, V.62, №6, P.357-368[16] Vita R., Zarebski L., Greenbaum J.A., Emami H., Hoof I., Salimi N., Damle R., Sette A., Peters B. // Nucleic Acids Research 2010, V.38, P.D854-D862[17] Pettersen E.F., Goddard T.D., Huang C.C., Couch G.S., Greenblatt D.M., Meng E.C., Ferrin T.E. // J. Comput. Chem. 2004, V.25, №13, P.1605-1612[18] Kelley L.A., Sternberg M.J. // Nature Protocols 2009, V.4, №3, P.363-371[19] Grant S., Jessee J., Bloom F., Hanahan D. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990, V.87, №12, P.4645-4649[20] Laemmli U.K. // Nature 1970, V.227, №5259, P.680-685[21] Arulanandam B.P., Raeder R.H., Nedrud J.G., Bucher D.G., Le J., Metzger D.W. // J. Immunol. 2001, V.166, №1, P.226-231[22] Bizanov G., Janakova L., Knapstad S.E., Karlstad T., Bakke H., Haugen I.L., Haugan A., Samdal H.H., Haneberg B. // Scand. J. Immunol. 2005, V.61, №6, P.503-510[23] Bobat S., Flores-Langarica A., Hitchcock J., Marshall J.L., Kingsley R.A., Goodall M., Gil-Cruz C., Serre K., Leyton D.L., Letran S.E. // Eur. J. Immunol. 2011, V.41, №6, P.1606-1618[24] Cunningham A.F., Khan M., Ball J., Toellner K.M., Serre K., Mohr E., MacLennan I.C. // Eur. J. Immunol. 2004, V.34, №11, P.2986-2995[25] Didierlaurent A., Ferrero I., Otten L.A., Dubois B., Reinhardt M., Carlsen H., Blomhoff R., Akira S., Kraehenbuhl J.P., Sirard J.C. // J. Immunol. 2004, V.172, №11, P.6922-6930[26] Huleatt J.W., Jacobs A.R., Tang J., Desai P., Kopp E.B., Huang Y., Song L., Nakaar V., Powell T.J. // Vaccine. 2007, V.25, №4, P.763-775[27] Sanders C.J., Franchi L., Yarovinsky F., Uematsu S., Akira S., Nunez G., Gewirtz A.T. // Eur. J. Immunol. 2009, V.39, №2, P.359-371[28] Gat O., Galen J.E., Tennant S., Simon R., Blackwelder W.C., Silverman D.J., Pasetti M.F., Levine M.M. // PLos One. 2011, V.5, №11, e1373[29] Stepanova L.A., Kotlyarov R.Y., Kovaleva A.A., Potapchuk M.V., Korotkov A.V., Sergeeva M.V., Kasianenko M.A., Kuprianov V.V., Ravin N.V., Tsybalova L.M. // PLoS One. 2015, V.10, №3, e0119520[30] McSorley S.J., Ehst B.D., Yu Y., Gewirtz A.T. // J. Immunol. 2002, V.169, №7, P.3914-3919[31] Bates J.T., Uematsu S., Akira S., Mizel S.D. // J. Immunol. 2009, V.182, №12, P.7539-7547[32] Cuadros C., Lopez-Hernandez F.J., Dominguez A.L., Mc-Clelland M., Lustgarten J. // Infect. Immun. 2004, V.72, №5, P.2810-2816[33] Jensen P.E. // Semin. Immunol. 1995, V.7, №6, P.347-353[34] Collins D.S., Unanue E.R., Harding C.V. // J. Immunol. 1991, V.147, №12, P.4054-4059[35] Singh R., Cresswell P. // Science. 2010, V.328, №5984, P.1394-1398[36] Bates J.T., Graff A.H., Phipps J.P., Grayson J.M., Mizel S.B. // J. Immunol. 2011, V.186, №11, P.6255-6262