ACE2功能结构域肽段及其在制备预防和/或治疗新型冠状病毒药物中的应用制造技术

本申请属于生物医药技术领域，尤其涉及ACE2功能结构域肽段及其在制备预防和/或治疗新型冠状病毒药物中的应用。本申请提供了ACE2功能结构域肽段，ACE2功能结构域肽段具有SEQIDNO:1～6任一项所示的氨基酸序列，或者具有与SEQIDNO:1～6任一项所示的氨基酸序列存在至少80％同源性的序列。本申请提供了ACE2功能结构域肽段及其在制备预防和/或治疗新型冠状病毒药物中的应用，有效解决现有ACE2蛋白与SARS

【技术实现步骤摘要】
ACE2功能结构域肽段及其在制备预防和/或治疗新型冠状病毒药物中的应用


[0001]本申请属于生物医药
，尤其涉及ACE2功能结构域肽段及其在制备预防和/或治疗新型冠状病毒药物中的应用。

技术介绍

[0002]新型冠状病毒(SARS
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CoV
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2)是一种单正链RNA病毒，可引起人类严重的呼吸综合症。随着SARS
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CoV
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2突变株的不断出现，限制了当前疫苗的有效性并导致感染激增，因此，亟需研发用于防治SARS
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CoV
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2及其突变体的技术。
[0003]SARS
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CoV
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2的基因组与SARS
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CoV的基因组具有约80％的同一性。就 SARS
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CoV而言，病毒体表面的Spike糖蛋白(S蛋白)介导受体识别和膜融合。在病毒感染期间，三聚体S蛋白被切割成S1和S2亚基，并且在过渡到融合后构象的过程中释放了S1亚基。S1包含受体结合结构域(RBD)，它直接与 ACE2的肽酶结构域(PD)结合，而S2负责膜融合。当S1与宿主受体ACE2 结合时，S2上的另一个切割位点被暴露，并被宿主蛋白酶切割，这一过程对于病毒感染至关重要。
[0004]ACE2有两种形式，存在于细胞膜上或者以分泌型的形式存在于体液中。提示递送分泌型的ACE2(sACE2)治疗COVID
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19可发挥双重功能，sACE2与病毒S蛋白结合，减缓或者阻止病毒进入细胞，ACE2对肾素
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血管紧张素系统(RAS)产生负性调节作用，从而保护肺免受伤害。过量表达sACE2能够与 S1结合，阻止病毒附着在细胞表面，切断病毒进入宿主的可能性。并在时间上和空间上使得S2介导的膜融合无法发生，因此，基于ACE2与S1的结合部位设计药物，从而有效的遏制病毒的感染。并且，无论SARS
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CoV
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2如何变异，这些变异体能否感染细胞仍取决于ACE2受体介导的细胞进入，降低病毒与sACE2结合亲和力的SARS
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CoV
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2突变株同时也降低其与宿主细胞上 ACE2受体的亲和力，从而降低传染性和毒力。
[0005]但是，现有技术的人可溶性胞外区ACE2的基因片段可通过形成sACE2
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S
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加压素复合物介导SARS
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CoV
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2进入细胞，导致严重的副作用，此外较长的胞外段ACE2可能引发机体过敏反应。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本申请提供了ACE2功能结构域肽段及其在制备预防和/或治疗新型冠状病毒药物中的应用，有效解决现有ACE2蛋白与SARS
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CoV
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2结合力弱，免疫原性高的技术问题。
[0007]本申请第一方面提供了ACE2功能结构域肽段，ACE2功能结构域肽段具有SEQ ID NO:1～6任一项所示的氨基酸序列，或者具有与SEQ ID NO:1～6任一项所示的氨基酸序列存在至少80％同源性的序列。
[0008]本申请第二方面提供了ACE2功能结构域肽段在制备预防和/或治疗新型冠状病毒药物中的应用；所述ACE2功能结构域肽段具有SEQ ID NO:1～6任一项所示的氨基酸序列，
或者具有与SEQ ID NO:1～6任一项所示的氨基酸序列存在至少80％同源性的序列。
[0009]本申请提供的ACE2功能结构域肽段为分泌型可溶性ACE2功能结构域肽段的基因片段。
[0010]本申请的SEQ ID NO:1～6为截取ACE2有效与S蛋白结合的功能结构域肽段，本申请的ACE2功能结构域肽段序列短，其编码的蛋白的较小，使之既可以结合S蛋白中和病毒，又可以避免过敏反应的发生，也不会干扰常规的生理反馈系统。经过分析，本申请的SEQ ID NO:1～6与SARS
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CoV
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2具有高效亲和力，提高抑制SARS
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CoV
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2病毒进入能力。
[0011]本申请的SEQ ID NO:2截取的是全长人ACE2的基因片段，SEQ ID NO:2 保留了与S蛋白结合的片段和维持ACE2二聚体形态的片段，稳定性较好。此外，SEQ ID NO:2还保留了全长ACE2的酶活性，有助于同时发挥抗新型冠状病毒的作用和治疗心血管疾病的作用，同时SEQ ID NO:2的序列长短比全长人ACE2短，可减少过敏反应等副反应的发生。
[0012]本申请第三方面提供了ACE2功能结构域核酸，其编码权利要求1所述的ACE2功能结构域肽段。
[0013]本申请第四方面提供了一种表达载体，包含所述ACE2功能结构域核酸。
[0014]另一实施例中，所述表达载体包括ACE2功能结构域核酸和十号血清型腺相关病毒AAVrh10载体；
[0015]所述ACE2功能结构域核酸位于所述AAVrh10载体的启动子和所述 AAVrh10载体的polyA尾巴之间。
[0016]具体的，本申请中AAVrh10载体从十号血清型自恒河猴体内分离得到的衣壳，该载体介导的体外转导效率更高，并且在细胞和组织类型中具有更广泛且更高的感染率。使用AAVrh10载体可减少发生宿主血清学免疫反应的机会，同时使其携带的目的基因在特定组织长效表达，简化蛋白制备流程，经济，有助于大规模应用。
[0017]具体的，本申请的表达载体具有rAAV衣壳，所述rAAV衣壳具有包装在其中的载体基因组，所述载体基因组包含rAAV反向末端重组序列和编码 ACE2功能结构域核酸的核酸序列，可溶性ACE2从所述rAAV表达，利用 AAVrh10作为载体，表达分泌型ACE2进行中和疫苗的研制具有高效性和安全性，对防治SARS
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CoV
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2感染具有重要意义。
[0018]另一实施例中，所述AAVrh10载体的两端具有反向终端重复序列ITR。
[0019]另一实施例中，所述AAVrh10载体的启动子为人巨细胞病毒启动子 CMV。
[0020]另一实施例中，所述AAVrh10载体的polyA尾巴为SV40。
[0021]本申请第五方面提供了一种宿主细胞，其包含所述表达载体。
[0022]本申请第六方面提供了一种用于治疗或预防新型冠状病毒感染的药物组合物，其包括所述表达载体。
[0023]具体的，本申请的表达载体是基于十号血清型腺相关病毒AAVrh10载体编码ACE2功能结构域肽段的基因片段，该序列编码的蛋白质可分泌到胞外，且具有与S蛋白特异结合的功能域。利用AAVrh10载体将编码ACE2功能结构域肽段蛋白的基因序列导入靶细胞，使靶细胞分泌ACE2功能结构域肽段蛋白到细胞外以便与新型冠状病毒的S蛋白结合，达到拮抗SARS
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ACE2功能结构域肽段，其特征在于，ACE2功能结构域肽段具有SEQ ID NO:1～6任一项所示的氨基酸序列，或者具有与SEQ ID NO:1～6任一项所示的氨基酸序列存在至少80％同源性的序列。2.ACE2功能结构域肽段在制备预防和/或治疗新型冠状病毒药物中的应用；所述ACE2功能结构域肽段具有SEQ ID NO:1～6任一项所示的氨基酸序列，或者具有与SEQ ID NO:1～6任一项所示的氨基酸序列存在至少80％同源性的序列。3.ACE2功能结构域核酸，其特征在于，其编码权利要求1所述的ACE2功能结构域肽段的基因片段。4.一种表达载体，包含权利要求3所述的ACE2功能结构域核酸。5.根据权利要求4所述的表达载体，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙彩军，冯凤玲，陈娇珊，李敏超，赵锦，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：