优化SARS-COV-2刺突蛋白S1基因、包含该基因的mRNA及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种SARS

【技术实现步骤摘要】
优化SARS
‑
COV
‑
2刺突蛋白S1基因、包含该基因的mRNA及应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体的说，涉及一种SARS
‑
COV
‑
2刺突蛋白S1优化序列及其应用。

技术介绍

[0002]SARA
‑
COV
‑
2病毒在人类宿主体内持续进化，导致不同变异株的出现，从原始毒株到Alpha株、Beta株、Gamma株、Delta株及Omicron株，病毒变异株的传播力、免疫逃逸能力及感染力逐渐加强。虽然以比较快的速度开发出的新冠疫苗并已用于接种，但新冠病毒突变株的出现对现有批准应用的疫苗保护力造成了持续的威胁。
[0003]刺突蛋白是新冠病毒与宿主细胞结合的重要结构，也是目前疫苗研发的重要靶点，刺突蛋白的基因突变改变了病毒的传染力及致病力，从而影响机体免疫应答的变化。刺突蛋白S蛋白是新型冠状病毒重要的致病靶点蛋白，包含S1和S2两个亚基，S1主要包含有受体结合区(RBD)，冠状病毒正是通过RBD与细胞表面受体结合来感染细胞。
[0004]目前，新冠病毒的变异主要主要发生在刺突蛋白，而疫苗的研究则是以全病毒或者病毒的部分元件作为免疫原，毒株的刺突蛋白发生变化后，现有疫苗的保护效力大幅度降低。现在Omicron株的流行及新冠病毒的变异速度快等问题给新冠疫情的防控带来很大的困扰。基于对新冠病毒突变株的研究，刺突蛋白的一些重要位点，比如，K417N、L452R、N460K、N501Y和D614G等的突变造成了对机体免疫系统的逃逸。虽然，疫苗公司针对变异毒株也进行了二代疫苗的研发，针对原始毒株和奥密克戎毒株的二价疫苗以及针对BA.5的加强免疫策略等。但由于新毒株突变导致免疫逃逸能力越来越集中以及RBD的进化速度加快等现象，针对BA.5加强针并不是很好的选择。

技术实现思路

[0005]为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种SARS
‑
COV
‑
2刺突蛋白S1优化序列及其应用，通过对SARS
‑
CoV
‑
2的S1序列进行优化，优化后的S1基因所构建的mRNA能显示更高的细胞内表达量，所获得的mRNA分子在作为现行SARS
‑
CoV
‑
2mRNA S1抗原疫苗使用时，具有更强的体内免疫反应，同时，检测发现抗体反应可以维持更长的时间。
[0006]为实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0007]所述的优化SARS
‑
COV
‑
2刺突蛋白S1基因，其由SEQ ID NO.1所示氨基酸序列组成。
[0008]编码所述优化SARS
‑
CoV
‑
2刺突蛋白S1的基因。
[0009]所述的优化SARS
‑
CoV
‑
2刺突蛋白S1基因，其编码序列是SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。
[0010]所述的优化SARS
‑
CoV
‑
2刺突蛋白S1基因的构建方法，包括以下步骤：
[0011](1)分段、第一轮Overlap PCR扩增
[0012]将SARS
‑
CoV
‑
2刺突蛋白S1基因分为十二段，分别进行Overlap PCR扩增。
[0013]十二段分别为S1序列的70
‑
251，223
‑
310，291
‑
479，461
‑
660，642
‑
1032，993
‑
1147，
1126
‑
1260，1237
‑
1389，1363
‑
1497，1478
‑
1650，1628
‑
1855，1831
‑
2067。
[0014]设计引物将优化的基因位点引入，同时设计20bp同源臂序列，分别克隆获得十二段单独序列。表1十二个片段的扩增引物
[0015][0016][0017](2)第二轮PCR扩增
[0018]将第一段和第二段序列PCR拼接：以步骤(1)的70
‑
251和223
‑
310片段的扩增产物为模板，1
‑
F和2
‑
R为引物扩增，获得基因序列1。
[0019]将第三段和第四段序列PCR拼接：以步骤(1)的291
‑
479和461
‑
660片段的扩增产物为模板，3
‑
F和4
‑
R为引物进行扩增，获得基因序列2。
[0020]将第五段和第六段序列PCR拼接：以步骤(1)642
‑
1032和993
‑
1147片段的扩增产物为模板，5
‑
F和6
‑
R为引物扩增，获得基因序列3。
[0021]将第七段和第八段序列PCR拼接：以步骤(1)1126
‑
1260和1237
‑
1389片段的扩增产
物为模板，7
‑
F和8
‑
R为引物扩增，获得基因序列4。
[0022]将第九段和第十段序列PCR拼接：以步骤(1)1363
‑
1497和1478
‑
1650片段的扩增产物为模板，9
‑
F和10
‑
R为引物扩增，获得基因序列5。
[0023]将第十一段和第十二段序列PCR拼接：以步骤(1)1628
‑
1855和1831
‑
2067片段的扩增产物为模板，11
‑
F和12
‑
R为引物扩增，获得基因序列6。
[0024](3)第三轮PCR扩增
[0025]将基因序列1和基因序列2进行PCR拼接：以步骤(2)的基因序列1和基因序列2为模板，1
‑
F和4
‑
R为引物扩增获得基因序列7。
[0026]将基因序列3和基因序列4进行PCR拼接：以步骤(2)的基因序列3和基因序列4为模板，5
‑
F和8
‑
R为引物扩增，获得基因序列基因序列8。
[0027]将基因序列5和基因序列6进行PCR拼接：以步骤(2)的基因序列5和基因序列6为模板，9
‑
F和12
‑
R为引物扩增，获得基因序列9。
[0028](4)第四轮PCR扩增
[0029]将基因序列7和基因序列8进行PCR拼接：以步骤(3)的基因序列7和基因序列8为模板，1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化SARS
‑
CoV
‑
2刺突蛋白S1，其特征在于，所述的SARS
‑
CoV
‑
2刺突蛋白S1由SEQ ID NO.1所示氨基酸序列组成。2.编码权利要求1所述优化SARS
‑
CoV
‑
2刺突蛋白S1的基因。3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于，所述基因编码序列是SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。4.如权利要求1或2所述的S1基因的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分段、第一轮Overlap PCR扩增将SARS
‑
CoV
‑
2刺突蛋白S1基因分为十二段，十二段分别为S1序列的70
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251，223
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310，291
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479，461
‑
660，642
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1032，993
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1147，1126
‑
1260，1237
‑
1389，1363
‑
1497，1478
‑
1650，1628
‑
1855，1831
‑
2067，分别进行Overlap PCR扩增；
(2)第二轮PCR扩增将第一段和第二段序列PCR拼接，以步骤(1)的70
‑
251和223
‑
310片段的扩增产物为模板，1
‑
F和2
‑
R为引物扩增，获得基因序列1；将第三段和第四段序列PCR拼接，以步骤(1)的291
‑
479和461
‑
660片段的扩增产物为模板，3
‑
F和4
‑
R为引物进行扩增，获得基因序列2；将第五段和第六段序列PCR拼接，以步骤(1)642
‑
1032和993
‑
1147片段的扩增产物为模板，5
‑
F和6
‑
R为引物扩增，获得基因序列3；将第七段和第八段序列PCR拼接，以步骤(1)1126
‑
1260和1237
‑
1389片段的扩增产物为模板，7
‑
F和8
‑
R为引物扩增，获得基因序列4；将第九段和第十段序列PCR拼接，以步骤(1)1363
‑
1497和1478
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1650片段的扩增产物为模板，9
‑
F和10
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R为引物扩增，获得基因序列5；将第十一段和第十二段序列PCR拼接，以步骤(1)1628
‑
1855和1831
‑
2067片段的扩增产物为模板，11
‑
F和12
‑
R为引物扩增，获得基因序列6；(3)第三轮PCR扩增将基因序列1和基因序列2进行PCR拼接，以步骤(2)的基因序列1和基因序列2为模板，1
‑
F和4
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R为引物扩增，获得基因序列7；将基因序列3和基因序列4进行PCR拼接，以步骤(2)的基因序列3和基因序列4为模板，5
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【专利技术属性】
技术研发人员：张晶晶，李艳梅，刘昌娥，何丽萍，母昌勇，彭晓武，李红兵，徐刚，王艺萱，何福芸，郑丽春，
申请(专利权)人：威瑞生物科技昆明有限责任公司，
类型：发明
国别省市：