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Open Access Evaluation of a nucleoprotein-based enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of antibodies against infectious bronchitis virus

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As an immunogen of the coronavirus, the nucleoprotein (N) is a potential antigen for the serological monitoring of infectious bronchitis virus (IBV). In this report, recombinant N protein from the Beaudette strain of IBV was produced and purified from Escherichia coli as well as Sf9 (insect) cells, and used for the coating of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) plates. The N protein produced in Sf9 cells was phosphorylated whereas N protein from E. coli was not. Our data indicated that N protein purified from E. coli was more sensitive to anti-IBV serum than the protein from Sf9 cells. The recombinant N protein did not react with the antisera to other avian pathogens, implying that it was specific in the recognition of IBV antibodies. In addition, the data from the detection of field samples and IBV strains indicated that using the recombinant protein as coating antigen could achieve an equivalent performance to an ELISA kit based on infected material extracts as a source of antigen(s). ELISAs based on recombinant proteins are safe (no live virus), clean (only virus antigens are present), specific (single proteins can be used) and rapid (to respond to new viral strains and strains that cannot necessarily be easily cultured).

RÉSUMÉ

Evaluation d'un ELISA basé sur la nucléoprotéine pour la détection des anticorps anti-virus de la bronchite infectieuse

La nucléoprotéine (N) en tant qu'immunogène du Coronavirus est un antigène potentiel pour le monitoring sérologique du virus de la bronchite infectieuse (IBV). Dans cet article, la protéine N recombinante de la souche Beaudette de l'IBV a été produite et purifiée à partir E. coli ou de cellules d'insecte Sf9, puis utilisée pour tapisser les plaques de l'immunoadsorption à enzyme conjuguée. La protéine N produite dans les cellules Sf9 était phosphorilée alors que celle produite à partir E. coli ne l'était pas. Nos données ont montré que la protéine N purifiée, produite à partir E. coli, est plus sensible au sérum anti-IBV que la protéine produite dans les cellules Sf9. La protéine N recombinante n'a pas réagi avec les anti sérums des autres agents pathogènes aviaires, impliquant que la réaction est spécifique à la reconnaissance des anticorps de l'IBV. De plus, les données de la détection des échantillons du terrain et des souches d'IBV indiquent que l'utilisation de la protéine recombinante comme antigène à fixer sur la plaque peut donner des résultats équivalents à ceux d'un kit ELISA basé sur des extraits de matériel infectieux comme source d'antigène (s). Les ELISAs basés sur des protéines recombinantes sont sans danger (pas de virus vivant), propres (seuls des antigènes viraux sont présents), spécifiques (seules des protéines peuvent être utilisées) et rapides (pour répondre à de nouvelles souches virales et des souches qui ne peuvent pas être facilement cultivées).

ZUSAMMENFASSUNG

Evaluierung eines Nukleoprotein-basierten ELISA für den Nachweis von Antikörpern gegen das Virus der infektiösen Bronchitis

Als Immunogen des Coronavirus ist das Nukleoprotein (N) ein potentielles Antigen für die serologische Überwachung des Virus der infektiösen Bronchitis (IBV). In dieser Arbeit wurde rekombinantes N-Protein aus dem Beaudette-Stamm des IBV sowohl in E. coli als auch in Sf9 (Insekten)- Zellen produziert, gereinigt und für die Beschichtung von Enzymimmunoassay (ELISA)-Platten verwendet. Im Gegensatz zum N-Protein aus E.coli war das in Sf9-Zellen produzierte N-Protein phosphoryliert. Unsere Ergebnisse zeigten, dass das aus E. coli gewonnene N-Protein sensitiver für das anti-IBV-Serum war als das Protein aus den Sf9-Zellen. Das rekombinante N-Protein reagierte nicht mit Antiseren gegen andere aviäre Pathogene, was auf seine spezifische Erkennung von IBV-Antikörpern schließen läßt. Außerdem zeigten die Ergebnisse vom Nachweis von IBV in Feldseren, dass bei der Verwendung des rekombinanten Proteins als Beschichtungsantigen eine mit einem ELISA-Kit, der auf der Verwendung von Extrakten aus infektiösem Material als Antigen(e) basiert, vergleichbare Funktionsfähigkeit erreicht werden konnte. ELISAs, die auf der Verwendung von rekombinanten Proteinen basieren, sind sicher (kein Lebendvirus), sauber (nur Virusantigen), spezifisch (Einzelproteine können benutzt werden) und schnell (bei der Reaktion auf neue Virusstämme und auf Stämme, die nicht einfach kultiviert werden können).

RESUMEN

Evaluación de un ELISA basado en la nucleoproteína para la detección de anticuerpos frente a virus de bronquitis infecciosa

Como inmunógeno de los coronavirus, la nucleoproteína (N) es un antígeno potencial para la monitorización serológica del virus de bronquitis infecciosa (IBV). En este artículo, se describe la producción y purificación de la proteína N recombinante de una cepa Beaudette de IBV en E. coli así como en células Sf9 (de insecto) y su utilización para tapizar placas de un enzimaimmunoensayo (ELISA). La proteína N producida en células Sf9 se fosforiló mientras que la proteína producida en E. coli no. Nuestros datos indican que la proteína N purificada a partir de E. coli fue más sensible frente al antisuero anti-IBV que la proteína de células Sf9. La proteína recombinante N no reaccionó con antisueros frente a otros patógenos aviares, lo cual indica que es especifica para reconocer los anticuerpos frente a IBV. Además, los datos de la detección de cepas de IBV de muestras de campo indicaron que el uso de proteínas recombinantes como antígeno para tapizar las placas puede dar un resultado equivalente a los kits de ELISA basados en extractos de material infectado como fuente de antígeno(s). Los ELISAs basados en proteínas recombinantes son seguros (no hay virus vivo), limpios (sólo están presentes antígenos víricos), específicos (pueden utilizarse proteínas únicas) y rápidos (para responder a nuevas cepas víricas y a cepas que no se pueden cultivar fácilmente).
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Document Type: Research Article

Affiliations: 1: School of Animal and Microbial Sciences University of Reading 2: Guildhay Limited 3: School of Biochemistry and Molecular Biology University of Leeds LS2 9JT

Publication date: October 1, 2003

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