豬藍耳病毒（Porcine Reproductive and ResPIratory Syndrome Virus, PRRSV）屬于動脈炎病毒科，其 N 蛋白（Nucleocapsid protein，核衣殼蛋白）是病毒的結構蛋白之一，在病毒復制和免疫反應中起關鍵作用。

1. 氨基酸組成與結構域

   • PRRSV-N 蛋白由約 123-132 個氨基酸組成，具體長度因病毒株不同略有差異（如美洲型和歐洲型毒株存在序列變異）。
   • 結構上屬于高度保守的核衣殼蛋白，含有多個 α- 螺旋和 β- 折疊結構，形成緊密的二聚體或多聚體，包裹病毒 RNA 基因組。
   • 抗原表位：N 蛋白含有多個 B 細胞抗原表位和 T 細胞表位，是宿主免疫識別的主要靶標之一，尤其在體液免疫中誘導產生抗體的能力較強。

2. 三維結構特點

   • 通過 X 射線晶體學和冷凍電鏡研究發現，N 蛋白核心區域形成 “球形” 結構，表面暴露的親水區域常作為抗體結合位點，而內部疏水區域與 RNA 結合。

• 理論分子量：約 14-15 kDa（基于氨基酸序列計算，不同毒株可能有 0.5-1 kDa 的差異）。
• SDS-PAGE 電泳表現：在變性條件下，N 蛋白的電泳遷移率通常對應 15-17 kDa，略高于理論值，可能與翻譯后修飾（如磷酸化、乙酰化）或電泳條件（如凝膠濃度）有關。

PRRSV-N 蛋白的制備主要通過重組表達技術，常見方法如下：

• 優勢：操作簡單、成本低、表達量高，適合大規模生產。
• 步驟： 
  • 基因克隆：從 PRRSV 基因組中擴增 N 蛋白編碼基因，插入原核表達載體（如 pET 系列）。
  • 誘導表達：轉化大腸桿菌（如 BL21 菌株），通過 IPTG 誘導蛋白表達，多數情況下以包涵體形式存在。
  • 純化與復性：裂解細菌后分離包涵體，經變性（如尿素）溶解、鎳柱親和層析純化，再通過梯度透析復性獲得可溶性蛋白。
• 局限性：缺乏真核細胞的翻譯后修飾，可能影響蛋白抗原性。

• （1）昆蟲細胞 - 桿狀病毒系統

  • 優勢：可實現糖基化等修飾，蛋白構象更接近天然狀態，抗原性好。
  • 步驟：構建桿狀病毒重組載體，感染昆蟲細胞（如 Sf9），誘導 N 蛋白表達，通過親和層析（如 His 標簽）或離子交換層析純化。

• （2）哺乳動物細胞（如 HEK293）

  • 優勢：修飾更接近病毒天然蛋白，適合制備用于抗體開發或診斷的高活性蛋白。
  • 步驟：利用質粒轉染或病毒載體（如慢病毒）介導 N 基因表達，通過離心和層析（如 Protein A/G 親和層析，若融合 Ig 標簽）純化。

• 通過共表達 N 蛋白與其他結構蛋白（如 GP5），在細胞中組裝成 VLP，其結構更接近天然病毒，抗原性強，常用于疫苗研發。

• 純化方法：根據表達系統選擇親和層析（His、GST 標簽）、離子交換層析或凝膠過濾層析，結合超濾濃縮。
• 鑒定手段： 
  • SDS-PAGE 與 Western blot：驗證分子量及抗原性。
  • ELISA 或免疫熒光：檢測蛋白與特異性抗體的結合能力。
  • 質譜（MS）：確認氨基酸序列及修飾位點。

1. 診斷試劑開發：作為抗原用于 ELISA、膠體金試紙條等檢測豬血清中的 PRRSV 抗體。
2. 疫苗研究：N 蛋白與其他結構蛋白聯合使用，或通過 VLP 形式誘導免疫反應。
3. 基礎研究：用于研究病毒復制機制、宿主 - 病毒相互作用及免疫逃逸機制。

• PRRSV 存在基因多樣性（美洲型和歐洲型），制備 N 蛋白時需根據目標毒株選擇對應基因序列，以確保抗原特異性。
• 真核表達系統雖能提升蛋白活性，但成本較高；原核表達需優化復性條件以減少聚集，避免影響功能。

如需針對特定毒株或應用場景的優化方案，可進一步提供詳細需求以細化制備策略。