SARS病毒S蛋白及其疫苗和用其筛选药物的方法技术

技术编号:1756815 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种SARS病毒的S蛋白,该蛋白具有SEQ  ID  NO:2的氨基酸序列,并含有选自下列的突变:a)778D→Y;b)77D→G;c)244T→I;d)1182K→Q;e)360F→S;f)479N→R或K;g)480D→G;h)609A→L。还公开了编码该S蛋白的核酸和含有这些突变的SARS病毒。还公开了该病毒用于筛选治疗SARS的药物和该S蛋白用于产生针对SARS病毒的疫苗的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及病毒学、流行病和分子遗传学领域,更具体地涉及SARS病毒的特征性位点及其用途。
技术介绍
2003年我国和世界上许多国家遭到了一次大规模的非典型肺炎(Atypical pneumonias)的侵袭,由非典型肺炎引起的严重急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Sydrome,SARS)已经在22个国家和地区发生。世界卫生组织(World Health Organization,WHO)在疫情发生后迅速建立起由全球10个国家的13个实验室组成的协作研究和监测网络。4月16日,WHO正式确认SARS的病原体是一种新型冠状病毒,这是一种单链RNA病毒。全球已有8000多例非典型肺炎患者,在某些发病区其死亡率达到15%,给人民群众带来了极大的恐慌。及时开展SARS冠状病毒的病原学以及预防、诊断和治疗的研究,加强控制和治疗措施、对患者和疑似病例做到早发现、早隔离和早治疗,是控制疫情继续发生和传播的关键。然而,迄今为止对于SARS病毒的毒性和传播能力的决定性位点并没有报道。因此,本领域迫切需要开发用于筛选药物和生产疫苗的SARS蛋白,尤其是来自传染力强和/或毒性高的SARS病毒株的免疫学性蛋白。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种SARS病毒的特征性蛋白,尤其是来自传染力强和/或毒性高的SARS病毒株的免疫学性蛋白。本专利技术的还有一个目的是提供所述蛋白在筛选药物和生产疫苗的用途。在本专利技术的一个方面,提供了一种SARS病毒的S蛋白,该蛋白具有SEQID NO2所述的氨基酸序列,并含有选自下列的突变 a)778D→Y;b)77D→Gc)244T→I;d)1182K→Q;e)360F→S;f)479N→R或K;g)480D→G;h)609A→L。在一个实施例中,该蛋白同时含有b)77D→G和c)244T→I的突变。本专利技术的第二个方面提供了一种分离的核酸,它编码上述SARS病毒的S蛋白。本专利技术的第三个方面提供了一种SARS病毒,其S蛋白具有SEQ ID NO2的氨基酸序列,并含有选自下列的突变a)778D→Y;b)77D→G;c)244T→I;d)1182K→Q;e)360F→S;f)479N→R或K;g)480D→G;h)609A→L。在一个优选例中,所述的S蛋白含有a)778D→Y的突变。在另一个优选例中,所述的S蛋白同时含有b)77D→G和c)244T→I的突变。在本专利技术的另一个方面,提供了所述的SARS病毒的用途,该病毒用于筛选治疗SARS的药物。在本专利技术的另一个方面,提供了上述SARS病毒S蛋白的用途,该蛋白用于产生针对SARS病毒的疫苗。在本专利技术的另一方面,提供了一种特异性检测SARS病毒S蛋白的试剂盒,它含有容器和装在容器内的引物对,所述的引物对扩增出的扩增产物含有对应于S蛋白以下位点的核苷酸序列 a)778D→Y;b)77D→G;c)244T→I;d)1182K→Q;e)360F→S;f)479N→R或K;g)480D→G;h)609A→L。具体实施例方式在本专利技术中,核苷酸的编号基于加拿大分离到的SARS病毒株的基因序列(SEQ ID NO1),其在Genbank的登录号为NC004718(>gi|30248028|gb|AY274119.3|SARS冠状病毒TOR2,完全基因组)。S蛋白的编号以AAP41037.1氨基酸序列为基准序列,见序列表SEQ IDNO2。S蛋白(Spike蛋白)是膜蛋白,其构成病毒的包膜子粒,是病毒感染宿主细胞的主要成分。冠状病毒要感染细胞,首先要将其遗传物质RNA导入到宿主细胞中,这一过程主要是通过S蛋白来完成的。一个冠状病毒颗粒在膜上一般包括200左右S蛋白,这些S蛋白的突起是其与受体相互作用和膜融合的关键部位。在多数冠状病毒中,S蛋白存在两种形式,一种为独立的单链蛋白,另一种为两个大小相似的蛋白剪切产物,称为S1和S2.S1位于N端,为外周部分,构成S蛋白的球状头,其通过非共价键与跨膜的杆状S2片段相连。在病毒感染细胞的初期,外周部分的S1负责与宿主细胞上的受体作用。最初的膜融合反应发生在细胞膜表面,而在随后的感染过程中,S蛋白将聚集的在感染细胞的表面,并最终形成能够被观察到的合胞体。由此可见,S蛋白对于SARS病毒的感染和毒性非常重要。本专利技术人在对于不同时期和不同地点获得的众多病人分离得到的SARS病毒进行全序列测定和分析后,不仅发现了S病毒的变异情况,而且发现在S蛋白上的几个重要氨基酸位点是SARS病毒的毒性和传播能力的决定性位点 第一类是病毒早期变化过程中逐渐发生的氨基酸变化,包括九个氨基酸位点,其中位点778D→Y是早期最关键的变化,它的变化与病情加重和传播能力加强相关。而位点77D→G,244T→I相对较晚,基因型相对稳定,病情也较严重,两个位点变异只出现一个的病毒株也有发现,但是在群体中发生比例较低,发病程度较轻。而两个同时变异产生的病毒株有非常强的感染力和毒性。第二类是晚期的1182K→Q变化。利用S蛋白上第77,778和1182位上的突变,可用常规的DNA重组技术获得含有上述突变的S蛋白,然后将其用于药物筛选和制备抗体。一种药物筛选方法是,将候选药物与含有这些突变的S蛋白的SARS病毒一起培养,可筛选获得能够治疗sars的多种可能药物。此外,也可进行计算机虚拟筛选进行初筛,然后再进行生物实验筛选。本专利技术的突变的S蛋白可用于免疫兔、鼠等动物,从而获得抗本专利技术多肽的抗体(“本专利技术抗体”)。本专利技术抗体包括特异性的多克隆抗体和单克隆抗体,尤其是单克隆抗体。本专利技术不仅包括完整的单克隆或多克隆抗体,而且还包括具有免疫活性的抗体片段(如Fab′或(Fab)2片段)、抗体重链、抗体轻链、嵌合抗体、人源化抗体等。本专利技术的抗体可以通过本领域内技术人员已知的各种技术进行制备。例如,纯化的含上述突变位点S蛋白或其片段,可被施用于动物以诱导多克隆抗体的产生。对于单克隆抗体,可利用杂交瘤技术来制备(见Kohler等人,Nature 256;495,1975;Kohler等人,Eur.J.Immunol.6511,1976;Kohler等人,Eur.J.Immunol.6292,1976;Hammerling等人,In Monoclonal Antibodies and TCell Hybridomas,Elsevier,N.Y.,1981)。用上述方法制得的本专利技术抗体可用检测样品中是否存在SARS病毒,从而作为检测SARS的有效指标之一。基于本专利技术公开内容,本领域技术人员可以方便地设计出可特异性扩增出含S蛋白特定位点的扩增产物,然后通过测序等方法确定是否存在所述突变(见表1和表2)。通常,引物的长度为15-50bp,较佳地为20-30bp。虽然引物与模板序列完全互补是优选的,但是本领域技术人员知道,在引物与模板存在一定的不互补(尤其是引物的5′端)的情况下,也能够特异性地扩增(即仅扩增出所需的片段)。含有这些引物的试剂盒和使用这些引物的方法都在本专利技术范围之内,只要该引物扩增出的扩增产物含有本专利技术SNP的对应位置。虽然扩增产物的长度没有特别限制,但是通常扩增产物的长度为100-3000bp,较佳地为150-2000bp,更佳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SARS病毒的S蛋白,其特征在于,该蛋白具有SEQIDNO:2的氨基酸序列,并含有选自下列的突变:a)778D→Y;b)77D→G;c)244T→I;d)1182K→Q;e)360F→S; f)479N→R或K;g)480D→G;h)609A→L。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵国屏林锦炎宋怀东郑焕英王升跃何剑峰任双喜鄢心革李亦学万卓越孔祥银许锐恒郝沛吴新伟顾伯伟侯金林陈竺闵军缪有刚徐军傅刚陆家海张树义王小宁涂长春王鸣
申请(专利权)人:国家人类基因组南方研究中心广东省疾病预防控制中心广州市疾病预防控制中心中国人民解放军军需大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利