Klonowanie, ekspresja i oczyszczanie białka membranowego i białka otoczki z ludzkiego koronawirusa NL63

Koronawirusy są ważnymi patogenami, atakującymi zarówno człowieka, jak i zwierzęta. U zwierząt powodują choroby układu oddechowego i pokarmowego, natomiast u ludzi – infekcje dolnych i górnych dróg oddechowych. Zakażenie ludzkimi koronawirusami ma zwykle łagodny przebieg, może być jednak niebezpieczne u bardzo młodych pacjentów, u starszych oraz u osób z upośledzonym układem immunologicznym. Wyjątkami są wirusy SARS i MERS, które powodują ostre zespoły niewydolności oddechowej.Ludzki koronawirus NL63 został odkryty w 2003 roku w Amsterdamie, krótko przed identyfikacją wirusa SARS (opisany w 2004r.). Jak większość ludzkich koronawirusów, HCoV-NL63 powoduje głównie przeziębienia, może jednak wywoływać choroby takie jak ostre podgłośniowe zapalenie krtani (krup) u małych dzieci, zapalenie oskrzeli, czy zapalenie płuc. HCoV-NL63 jest rozprzestrzeniony na całym świecie, a na podstawie analizy zegara molekularnego szacuje się, że krąży w ludzkiej populacji od XI wieku.Wszystkie koronawirusy posiadają cztery podstawowe białka strukturalne: M, E, N and S. Białko S i N są jedynymi białkami HCoV-NL63 otrzymanymi dotąd w formie białek rekombinowanych, a białko N jest jedynym białkiem HCoV-NL63, dla którego dostępne są przeciwciała monoklonalne. Przeciwciała rozpoznające pozostałe elementy wirusowej otoczki są jednak bardzo potrzebne, jako że znacząco ułatwiłyby badania nad HCoV-NL63. Z tego powodu, celem pracy było otrzymanie w bakteryjnym systemie ekspresji białek M i E z HCoV-NL63, które mogłyby następnie zostać użyte do immunizacji zwierząt i produkcji przeciwciał.Coronaviruses are important human and animal pathogens. In humans, they are responsible for upper and lower respiratory track diseases. Most HCoVs are associated with mild conditions, which however can be dangerous for young or immune compromised patients. The exceptions are SARS-CoV and MERS-CoV, which cause severe respiratory syndromes. Discovery of SARS in 2003 brought CoVs to wide interest and demonstrated the need of studies on those viruses.Human coronavirus NL63 has been discovered in Amsterdam in 2003, shortly before SARS-CoV identification (described in 2004). As majority of CoVs, HCoV-NL63 usually causes common cold, but it has also been associated with croup, bronchitis and pneumonia in children. NL63 is spread worldwide and molecular clock analysis suggests that it has been circulating in human population since 11th century.All coronaviruses possess four major structural proteins: S, M, N and E. Spike and nucleocapsid are the only HCoV-NL63 structural proteins previously successfully overexpressed in available expression systems, and nucleocapsid is the only one for which antibodies are commercially available. Antibodies against other viral envelope components are needed, as they would greatly facilitate research on the virus. Thus, the aim of the project was expression and purification of envelope and membrane proteins from HCoV NL63, which could be further used for immunization of animals and consequently, antibody production