展示副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白的自组装蛋白纳米结构及其用途制造技术

本文公开了纳米结构及其用途，其中所述纳米结构包括多个第一组件，每个第一组件包含选自I53_dn5A、I53_dn5A.1和I53_dn5A.2或其变体的多个相同的第一多肽；以及多个第二组件，每个第二组件包含为I53_dn5B或其变体的多个相同的第二多肽，其中所述多个第一组件与所述多个第二组件非共价相互作用以形成纳米结构；并且其中所述纳米结构展示一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段的多个拷贝。贝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】展示副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白的自组装蛋白纳米结构及其用途


[0001]本申请要求于2019年9月4日提交的美国临时专利申请序列号62/895727的优先权，其通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0002]疫苗接种是用于预防或降低各种传染原(包括细菌、病毒和寄生虫)的感染严重程度的一种治疗方式。开发新疫苗具有重要的商业和公共卫生意义。特别地，呼吸道合胞病毒(RSV)的改进疫苗将是所需的。
[0003]亚单位疫苗是由分离的抗原制成的疫苗，所述分离的抗原通常是在细菌、昆虫或哺乳动物细胞宿主中重组表达的蛋白质。典型地，亚单位疫苗的抗原性组分选自感染性病原体的被观察到在感染后引发天然免疫应答的蛋白质，但是在一些情况下可以使用传染原的其他组分。用于亚单位疫苗的典型抗原包括在目标传染原的表面上表达的蛋白质，诸如病毒的表面表达的包膜糖蛋白。
[0004]亚单位疫苗具有各种优势，包括它们不含活病原体，从而消除了对疫苗感染患者的担忧；它们可以使用标准的基因工程技术进行设计；它们比其他形式的疫苗更同质；并且它们可以使用充分表征的表达系统在标准化的重组蛋白表达产生系统中生产。在一些情况下，可以对抗原进行基因工程化，以利于生成所需的抗体，诸如中和或广泛中和抗体。具体地，通过X射线晶体学、电子显微镜或核磁共振实验获得的有关目的抗原的结构信息可用于指导亚单位疫苗的合理设计。
[0005]亚单位疫苗的已知局限性是，所引发的免疫应答有时可能弱于对其他类型的疫苗(诸如全病毒、活疫苗或减毒活疫苗)的免疫应答。本专利技术人已经认识到，基于纳米结构的疫苗具有利用亚单位疫苗的优点，同时通过以对称有序阵列多价展示抗原来增加疫苗诱导的免疫应答的效力和广度的潜力。

技术实现思路

[0006]在一个方面，本公开提供了纳米结构，其包括：
[0007](a)多个第一组件，每个第一组件包含多个相同的第一多肽，其中第一多肽包含与选自SEQ ID NO:2
‑
4的氨基酸序列具有至少50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列，其中括号中的残基是任选的：
[0008]>I53_dn5A*
[0009][0010]>I53_dn5A.1
[0011][0012]和
[0013]>I53_dn5A.2
[0014][0015]以及
[0016](b)多个第二组件，每个第二组件包含多个相同的第二多肽，其中第二多肽包含与SEQ ID NO:1的氨基酸序列具有至少50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列，其中括号中的残基是任选的：
[0017][0018]其中所述多个第一组件与所述多个第二组件非共价相互作用以形成纳米结构；并且
[0019]其中所述纳米结构在纳米结构的外部展示一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段的多个拷贝。
[0020]在一个实施方式中，SEQ ID NO:1、2、3和4中粗体且带下划线的残基在第一和第二多肽中是不变的。在另一个实施方式中，所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段包含与选自SEQ ID NO:21
‑
29和37的氨基酸序列具有至少75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列。在另一个实施方式中，所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段包含与包含选自SEQ ID NO:21
‑
24和37的氨基酸序列的RSV F蛋白或其突变体具有至少75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列，其中所述多肽相对于参考序列包括以下残基中的一种或多种：67I、149C、458C、46G、465Q、215P、92D和487Q。在进一步的实施方式中，所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段包含与包含选自SEQ ID NO:25
‑
29的氨基酸序列的hMPV F蛋白或其突变体具有至少75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列，其中所述多肽相对于参考序列包括以下残基中的一种或多种：113C、120C、339C、160F、177L、185P和426C。
[0021]在一个实施方式中，所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段被表达为与第一多肽和/或第二多肽的融合蛋白。在另一个实施方式中，所述多个第一组件各自包含相同的融合蛋白和/或其中所述多个第二组件各自包含相同的融合蛋白。在另一个实施方式中，所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段被表达为
与第一多肽的融合蛋白。在一个实施方式中，所述多个第一组件各自包含相同的融合蛋白。在另一个实施方式中，所述多个第一和/或第二组件总共包含两种或更多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段，其表达为与第一多肽和/或第二多肽的融合蛋白。在一个实施方式中，仅第一多肽和/或第二多肽的子集包含具有F蛋白或其抗原性片段的融合蛋白。
[0022]在另一个实施方式中，每个第一组件包含第一多肽的同源三聚体。在进一步的实施方式中，每个第二组件包含第二多肽的同源五聚体。
[0023]在一个实施方式中，所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段包含与DS
‑
Cav1(SEQ ID NO:37)的氨基酸序列具有至少75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列。在另一个实施方式中，每个融合蛋白包含位于第一多肽和所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段之间的氨基酸接头，和/或位于第二多肽和所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段之间的氨基酸接头。在一个实施方式中，氨基酸接头序列包含一个或多个三聚化结构域。在其他实施方式中，氨基酸接头序列包含氨基酸序列GYIPEAPRDGQAYVRKDGEWVLLSTFL(SEQ ID NO:38)、GCN4卷曲螺旋结构域，包括但不限于氨基酸序列IEDKIEEILSKIYHIENEIARIKKLI(SEQ ID NO:19)，或Gly
‑
Ser接头或选自A,AGGA(SEQ ID NO:33)、AGGAM(SEQ ID NO:34)、GGS、GSG和SGG的接头。
[0024]在一个实施方式中，融合蛋白包含与选自SEQ ID NO:5
‑
11的氨基酸序列具有至少50％、5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】F蛋白或其突变体具有至少75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列，其中所述多肽相对于所述参考序列包括以下残基中的一种或多种：113C、120C、339C、160F、177L、185P和426C。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的纳米结构，其中所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段被表达为与所述第一多肽和/或所述第二多肽的融合蛋白。7.根据权利要求6所述的纳米结构，其中所述多个第一组件各自包含相同的融合蛋白和/或其中所述多个第二组件各自包含相同的融合蛋白。8.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的纳米结构，其中所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段被表达为与所述第一多肽的融合蛋白。9.根据权利要求8所述的纳米结构，其中所述多个第一组件各自包含相同的融合蛋白。10.根据权利要求6
‑
9中任一项所述的纳米结构，其中所述多个第一组件和/或所述多个第二组件总共包含两种或更多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段，其被表达为与所述第一多肽和/或所述第二多肽的融合蛋白。11.根据权利要求6
‑
10中任一项所述的纳米结构，其中仅所述第一多肽和/或第二多肽的子集包含具有F蛋白或其抗原性片段的融合蛋白。12.根据权利要求1
‑
11中任一项所述的纳米结构，其中每个第一组件包含所述第一多肽的同源三聚体。13.根据权利要求1
‑
12中任一项所述的纳米结构，其中每个第二组件包含所述第二多肽的同源五聚体。14.根据权利要求1
‑
13中任一项所述的纳米结构，其中所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段包含与DS
‑
Cav1(SEQ ID NO：37)的氨基酸序列具有至少75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％序列的氨基酸序列。15.根据权利要求6
‑
14中任一项所述的纳米结构，其中每个融合蛋白包含位于所述第一多肽和所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段之间的氨基酸接头，和/或位于所述第二多肽和所述一种或多种副粘病毒和/或肺炎病毒F蛋白或其抗原性片段之间的氨基酸接头。16.根据权利要求15所述的纳米结构，其中所述氨基酸接头序列包含一个或多个三聚化结构域。17.根据权利要求15或16所述的纳米结构，其中所述氨基酸接头序列包含氨基酸序列GYIPEAPRDGQAYVRKDGEWVLLSTFL(SEQ ID NO：38)。18.根据权利要求15或16所述的纳米结构，其中所述氨基酸接头序列包含GCN4卷曲螺旋结构域，包括但不限于氨基酸序列IEDKIEEILSKIYHIENEI ARIKKLI(SEQ ID NO：19)。19.根据权利要求15所述的纳米结构，其中所述氨基酸接头序列包含Gly
‑
Ser接头或选自由A,AGGA(SEQ ID NO:33)、AGGAM(SEQ ID NO:34)、GGS、GSG和SGG组成的组中的接头。20.根据权利要求6
‑
19中任一项所述的纳米结构，其中所述融合蛋白包含与选自由SEQ ID NO：5
‑
11组成的组中的氨基酸序列具有至少50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：华盛顿大学，
类型：发明
国别省市：