抗新型冠状病毒Spike蛋白抗体及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种抗新型冠状病毒Spike蛋白抗体及其应用。利用基因工程和噬菌体表面展示文库技术，从非免疫的全人源序列的单链抗体库中筛选出抗新冠病毒S蛋白的特异性抗体。它们与病毒S蛋白的亲和力在1nM

【技术实现步骤摘要】
抗新型冠状病毒Spike蛋白抗体及其应用
[0001]本专利技术是申请号CN202010426201.3，专利技术名称为“抗新型冠状病毒Spike蛋白抗体及其应用”的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及基因工程及免疫学领域，具体地说，涉及一种抗新型冠状病毒Spike蛋白抗体及其应用。

技术介绍

[0003]新型冠状病毒(2019
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nCoV)是一种新的冠状病毒，与SARS
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CoV同属于网巢病毒目冠状病毒科的β
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CoV，为一种不分节段的单股正链RNA病毒，其每组基因组长度约30000个核苷酸左右。与中东呼吸综合征冠状病毒(MERS
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CoV)和严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS
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CoV)不同，新型冠状病毒是感染人类的冠状病毒家族中的第7个。根据基因序列同源性，新型冠状病毒基因组与SARS具有80％的相似性，新型冠状病毒与MERS
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CoV的基因序列有40％的相似性。
[0004]新型冠状病毒2019
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nCoV表现出典型的冠状病毒属结构(图4)，包括：5个未翻译区(UTR)、复制酶复合体(orf1ab)、S基因、E基因、M基因、N基因、3个UTR，以及几个未识别的非结构开放阅读框。
[0005]在冠状病毒中有一个关键的S蛋白(棘突蛋白，spike protein)，包含2个亚单位：S1和S2。S1能够促进病毒与宿主细胞受体的结合，其含有一个重要的C端RBD结构域，正是这个区域负责和受体结合。新型冠状病毒RBD结构域与SARS有高度的同源性。其中SARS感染的5个关键位点中，有1个被新型冠状病毒保留，其余4个有氨基酸的替换和变化。
[0006]冠状病毒的S蛋白(spike)组合成一个三聚体，约含有1300个氨基酸，属于第一类膜融合蛋白(Class I viral fusion protein)，同类的病毒膜融合蛋白还包括HIV的Env蛋白，流感的HA蛋白，以及埃博拉病毒的Gp蛋白等。S蛋白决定了病毒的宿主范围和特异性，也是宿主中和抗体的重要作用位点。同时也是疫苗设计的关键靶点。
[0007]与其它第一类病毒膜融合蛋白类似，S蛋白含有两个亚基(subunit)，S1和S2。S1主要包含有受体结合区(receptorbinding domain，RBD)，负责识别细胞的受体。S2含有膜融合过程所需的基本元件，包括一个内在的膜融合肽(fusion peptide)，两个7肽重复序列(heptad repeat，HR)，一个富含芳香族氨基酸的膜临近区域(membrane proximal external region，MPER)，以及跨膜区(transmembrane，TM)。S1蛋白可进一步分成两个区域(domain)，即N
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端区域(N
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terminal domain,NTD)和C
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端区域(C
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terminal domain，CTD)，其中NTD的构象与galectin蛋白非常相似。大部分的冠状病毒S蛋白的RBD都位于CTD，例如SARS病毒和中东呼吸道综合症病毒(Middle East respiratory syndrome，MERS)等。只有少部分β冠状病毒的RBD则位于NTD，例如小鼠肝炎病毒(mouse hepatitisvirus,MHV)。另外，牛冠状病毒(bovine coronavirus,BCoV)和人冠状病毒OC43的NTD能结合特异的糖分子(唾液酸等)，它们也参与了冠状病毒的入侵过程。同一家族病毒包膜蛋白需要两个不同的
区域识别宿主受体，并有效介导病毒与细胞的膜融合过程。这是冠状病毒S蛋白与其它类病毒膜融合蛋白的重要区别之一。
[0008]目前已发现的冠状病毒受体主要包括以下几种：氨基肽酶N(animopeptidase N，APN)，血管紧张素转换酶2(angiotensin converting enzyme II，ACE2)，二肽基肽酶4(dipeptidylpeptidase 4,DPP4)，以及CEACAM1(carcinoembryonicantigen
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related cell adhesion molecule)。其中，具有种属特异性的APN蛋白是人冠状病毒229E，猫冠状病毒(FCoV)和猪冠状病毒TGEV的受体。人类ACE2是SARS病毒和NL63的受体。人类DPP4是MERS病毒的受体。小鼠CEACAM1蛋白的α亚型是MHV的受体。许多冠状病毒RBD与宿主受体结合的复合物晶体结构已经获得解析，主要包括SARS
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RBD
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ACE2复合物,NL63
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RBD
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ACE2复合物，MERS
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RBD
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DPP4复合物，HKU4
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RBD
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DPP4复合物，和MHV
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RBD
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mCEACAM1α复合物晶体结构。
[0009]由新型冠状病毒2019
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nCoV感染以及由其感染所致相关疾病目前没有相应的疫苗和特异性药物，因此开发2019
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nCoV诊疗药物成为当务之急。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种抗新型冠状病毒Spike蛋白抗体及其应用。
[0011]为了实现本专利技术目的，第一方面，本专利技术提供一种抗新型冠状病毒Spike蛋白抗体或其活性片段，其重链可变区的CDR1包含如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列或由其组成，重链可变区的CDR2包含如SEQ ID NO:2或3所示的氨基酸序列或由其组成，重链可变区的CDR3包含如SEQ ID NO:4
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7任一所示的氨基酸序列或由其组成；其轻链可变区的CDR1包含如SEQ ID NO:8
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12任一所示的氨基酸序列或由其组成，轻链可变区的CDR2包含如SEQ ID NO:13
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16所示的氨基酸序列或由其组成，轻链可变区的CDR3包含如SEQ ID NO:17
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19任一所示的氨基酸序列或由其组成。
[0012]本专利技术提供的抗体可变区氨基酸序列，其模式为：FR1
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CDR1
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FR2
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CDR2
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FR3
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CDR3
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FR4。本专利技术中，FR和CDR的区域划分基于Kabat命名系统。在此，FR1～FR4代表4个框架区域，CDR1～CDR3代表3个高变区。FR1～FR4可以是从恒定区序列分离而来(例如人免疫球蛋白轻重链类、亚类或亚家族最常用的氨基酸)，也可以是从个人抗体框架区分离而来或从不同的框架区基因组合而来。
[0013]本专利技术的抗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.抗新型冠状病毒Spike蛋白抗体CS1或其活性片段，其特征在于，抗体CS1为含有SEQ ID NO:20和26可变区的单克隆抗体。2.权利要求1所述抗体CS1或其活性片段经改造得到的抗体，所述抗体为单链抗体、Fab、微型抗体、嵌合抗体、全抗体免疫球蛋白IgG1、IgG2、IgA、IgE、IgM、IgG4或IgD。3.编码权利要求1或2所述抗体CS1的基因。4.含有权利要求3所述基因的生物材料，所述生物材料为重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、噬菌体载体、病毒载体、工程菌或转基因细胞系。5.权利要求1或2所述抗体CS1、权利要求3所述基因或权利要求4所述生物材料的以下任一应用：1)在制备以新型冠状病毒Spike蛋白为靶标的疾病治疗药物或组合物中的应用；2)在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁清安，孟庆武，白丽莉，赵立坤，李延虎，薛晓莹，郭大庆，张吟秋，郑珊珊，温振国，张国良，陈小军，杨吉，
申请(专利权)人：益科思特北京医药科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：