Structures of Foot-and-mouth Disease Virus with neutralizing antibodies derived from recovered natural host reveal a mechanism for cross-serotype neutralization.
Structures of Foot-and-mouth Disease Virus with neutralizing antibodies derived from recovered natural host reveal a mechanism for cross-serotype neutralization.
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口蹄疫病毒的结构与来自恢复的自然宿主的中和抗体揭示了跨血清型中和的机制
DOI：
10.1371/journal.ppat.1009507
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发表时间：
2021-04
期刊：
影响因子：
6.7
通讯作者：
Lou Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
He Y;Li K;Cao Y;Sun Z;Li P;Bao H;Wang S;Zhu G;Bai X;Sun P;Liu X;Yang C;Liu Z;Lu Z;Rao Z;Lou Z
口蹄疫病毒（FMDV）通用疫苗的开发受到跨血清型抗原多样性和缺乏关于在自然宿主中中和病毒的了解的阻碍。在本研究中，我们通过使用单 B 细胞抗体分离技术从恢复的天然牛宿主中分离出血清型 O 特异性中和抗体 (NAb)（F145 和 B77）。我们还鉴定了血清型 O/A 交叉反应 NAb (R50)，并通过冷冻电子显微镜以近原子分辨率确定了病毒-NAb 复合物结构。 F145 和 B77 显示在二十面体三重轴附近接合 FMDV-O 的衣壳，与 VP2 的 BC/HI 环结合。相比之下，R50 在 2 倍轴和 5 倍轴之间接合 FMDV-O 和 FMDV-A 的衣壳，并与来自两个相邻原聚体的 VP1 的 BC/EF/GH 环和 VP3 的 GH 环结合，揭示了以前未知的抗原位点。 R50识别的跨血清型中和表位在O/A血清型中高度保守。这些发现有助于阐明自然宿主对 FMDV 的中和作用，并为开发针对 FMDV 的跨血清型保护的通用疫苗提供表位信息。
The development of a universal vaccine against foot-and-mouth disease virus (FMDV) is hindered by cross-serotype antigenic diversity and by a lack of knowledge regarding neutralization of the virus in natural hosts. In this study, we isolated serotype O-specific neutralizing antibodies (NAbs) (F145 and B77) from recovered natural bovine hosts by using the single B cell antibody isolation technique. We also identified a serotype O/A cross-reacting NAb (R50) and determined virus-NAb complex structures by cryo-electron microscopy at near-atomic resolution. F145 and B77 were shown to engage the capsid of FMDV-O near the icosahedral threefold axis, binding to the BC/HI-loop of VP2. In contrast, R50 engages the capsids of both FMDV-O and FMDV-A between the 2- and 5-fold axes and binds to the BC/EF/GH-loop of VP1 and to the GH-loop of VP3 from two adjacent protomers, revealing a previously unknown antigenic site. The cross-serotype neutralizing epitope recognized by R50 is highly conserved among serotype O/A. These findings help to elucidate FMDV neutralization by natural hosts and provide epitope information for the development of a universal vaccine for cross-serotype protection against FMDV.
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