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该研究由John W. Loughney、Richard R. Rustandi、Dai Wang等来自Merck Research Laboratories的研究人员共同完成，并于2015年6月26日发表在《Journal of Biological Chemistry》期刊上。
研究的学术背景主要聚焦于人类巨细胞病毒（Human Cytomegalovirus, HCMV）的疫苗开发。HCMV是导致非遗传性出生缺陷的主要原因之一，开发预防性疫苗对公共卫生具有重要意义。HCMV的gh/gl/pUL128-131五聚体复合物（pentameric complex）是病毒进入内皮细胞和上皮细胞的关键媒介，同时也是中和抗体的主要靶点。然而，gh/gl复合物与gh/gl/pUL128-131五聚体复合物在功能上的差异尚未完全阐明。因此，该研究旨在通过表达和纯化可溶性的gh/gl和gh/gl/pUL128-131复合物，进一步揭示其生物学功能及其在疫苗设计中的重要性。
研究的具体工作流程包括以下几个步骤：
表达和纯化gh/gl和gh/gl/pUL128-131复合物
研究人员构建了两个载体：pGS-GH-GLTowne和pGS-UL128-UL130-131，分别用于表达gh/gl和pUL128-131蛋白。通过中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）进行表达，并使用金属亲和层析（IMAC）和Strep-Tactin层析技术进行纯化。gh/gl复合物主要以二聚体形式存在，分子量为220 kDa，而五聚体复合物的分子量为160 kDa。通过阳离子交换层析（CEX）进一步分离gh/gl和五聚体复合物，确保其纯度达到95%以上。
复合物的生物物理和生化特性分析
通过还原和非还原条件下的SDS-PAGE、液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）等技术，确认了复合物的组成和分子量。gh/gl复合物由gh和gl以1:1的比例组成，而五聚体复合物由gh、gl、pUL128、pUL130和pUL131以1:1:1:1:1的比例组成。此外，通过纳米毛细管等电聚焦（nanopro）技术分析了复合物的电荷异质性，发现gh/gl的等电点（pI）为6.0-6.5，而五聚体复合物的pI为7.4-8.1。
复合物的功能研究
研究人员评估了gh/gl和五聚体复合物对HCMV进入上皮细胞的抑制作用。结果显示，五聚体复合物能够显著抑制病毒进入上皮细胞，而gh/gl复合物则无此功能。此外，五聚体复合物能够吸附HCMV人超免疫球蛋白（CMV-HIG）中76%的中和活性，表明五聚体复合物具有独特的中和表位。
中和抗体的吸附实验
通过将CMV-HIG与gh/gl或五聚体复合物孵育，研究人员发现五聚体复合物能够显著降低CMV-HIG的中和活性，而gh/gl复合物仅部分降低中和活性。这一结果表明，五聚体复合物特异性的抗体在HCMV中和中起主要作用。
研究的主要结果包括：
1. 成功表达和纯化了gh/gl和gh/gl/pUL128-131复合物，并确认其组成和分子量。
2. 五聚体复合物能够显著抑制HCMV进入上皮细胞，而gh/gl复合物无此功能。
3. 五聚体复合物具有独特的中和表位，能够吸附CMV-HIG中大部分中和活性。
4. 五聚体复合物特异性的抗体在HCMV中和中起主要作用。
研究的结论是：gh/gl/pUL128-131五聚体复合物在HCMV疫苗设计中具有关键作用，其独特的中和表位和功能特性使其成为疫苗开发的重要靶点。研究结果强调了在疫苗生产过程中保持五聚体复合物完整性的必要性。
该研究的科学价值在于：
1. 首次系统地分析了gh/gl和gh/gl/pUL128-131复合物的生物物理和生化特性。
2. 揭示了五聚体复合物在HCMV进入上皮细胞中的关键作用，为疫苗设计提供了重要依据。
3. 开发了用于筛选五聚体复合物特异性抗体的实验方法，为未来疫苗开发提供了技术支持。
研究的亮点包括：
1. 成功纯化了gh/gl和gh/gl/pUL128-131复合物，并对其进行了详细的生物物理和生化分析。
2. 发现了五聚体复合物独特的中和表位，为HCMV疫苗设计提供了新的思路。
3. 开发了用于评估五聚体复合物功能的新型实验方法，为未来研究提供了重要工具。
此外，研究还提出了五聚体复合物在HCMV疫苗临床开发中的应用前景，建议将其作为血清学检测的抗原，以评估受试者的抗体反应。这一发现为HCMV疫苗的临床研究提供了重要参考。