01 VLP疫苗生产的核心挑战

错误折叠与包涵体：

VLP 由病毒结构蛋白（如 HPV 的 L1 蛋白）自组装而成，其免疫效力高度依赖蛋白正确折叠与颗粒完整性。重组蛋白在细胞质中快速表达时，疏水区域暴露导致非特异性聚集，形成无活性的包涵体。以 HPV L1 为例，传统方法中约 80% 的蛋白会形成包涵体，需复杂的变复性流程，成本高且回收率低。

聚集体的免疫风险：

未正确折叠的蛋白聚集体可能引发异常免疫反应，甚至导致疫苗失效。例如，脊髓灰质炎 VLP 若折叠不完整，其 D - 抗原含量显著降低，影响保护效力。

复性效率瓶颈：

包涵体需经变性剂溶解、稀释复性等步骤，但复性效率普遍低于 20%，且易引入杂质，增加纯化难度。

02 分子伴侣：蛋白折叠的“精准导航员”

动态保护：

通过可逆结合未折叠蛋白的疏水区域，防止聚集。

协同折叠：

与靶蛋白形成复合物，提供物理支撑促进二级、三级结构正确组装。

质量控制：识别错误折叠中间体，引导其进入降解途径或重新折叠。

GroEL/GroES：

大肠杆菌中最经典的伴侣系统，通过 ATP 驱动的构象变化，为蛋白折叠提供封闭环境。研究显示，共表达 GroEL 可使 HPV L1 的可溶性表达比例从 5% 提升至 42%，显著减少包涵体形成。

DnaK/DnaJ/GrpE：

参与新生肽链的早期折叠，与 GroEL 协同作用可进一步提高复杂蛋白（如跨膜蛋白）的可溶性。

人工分子伴侣：

如去污剂与环糊精的组合，通过模拟天然伴侣机制，在体外辅助复性，复性效率可达 80% 以上。

03 分子伴侣在赋能VLP生产的突破方向

提升可溶性表达，从源头减少包涵体

有研究将 HPV16、18、58 型 L1 基因与谷胱甘肽-S-转移酶（GST）融合，构建 pGEX-4T-1-L1 重组质粒，并共表达 GroEL/ES，并引入L469A突变（增强五聚体形成的关键位点），同时比较不同诱导温度对可溶性表达的影响。

研究结果显示，共表达 GroEL/ES 使 HPV16 L1 的可溶性比例从 5% 提升至 42%，产量增加约 3 倍。优化表达和纯化条件后，较单一表达系统，L1五聚体（L1-p）产量分别提高5倍（HPV 16型）、3倍（HPV 18型）、2倍（HPV 58型）。较野生型菌株相比，突变体 HPV16 L1 L469A 与 GroEL/ES 共表达使 L1-p 产量提高了约 7 倍，表明氨基酸突变可增强分子伴侣与靶蛋白的相互作用。

优化复性工艺，突破效率天花板

有研究发现在体外复性体系中加入 GroEL 或 DnaK，可使 HPV L1 的复性效率从 15% 提升至 50% 以上。利用固定化 GroEL 柱技术通过连续吸附 - 释放机制，实现蛋白复性与纯化同步，产率提高 3 倍。在溶菌酶的复性研究中，使用固定化GroEL柱进行溶菌酶重折叠时，复性总收率为81%，每升填料每小时的复性产率为54mg，是尺寸排阻色谱复性的4倍（12mg/L/H）。通过优化洗脱缓冲液中变性剂浓度、洗脱流速以及底物蛋白的装载体积和浓度提高复性产量。

04 产业链与商业化趋势

参考文献