一类靶向COVID-19病毒S蛋白的超高亲和力小蛋白及用途制造技术

本发明专利技术提供了一类靶向COVID

【技术实现步骤摘要】
一类靶向COVID
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19病毒S蛋白的超高亲和力小蛋白及用途


[0001]本专利技术属于生物技术和医药领域，具体涉及靶向COVID
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19病毒S蛋白的超高 亲和力小蛋白及其融合蛋白。

技术介绍

[0002]COVID
‑
19病毒是一种单链RNA病毒，其主要通过分布在病毒表面的Spike蛋 白(S蛋白)与宿主ACE2受体蛋白特异性结合，进而入侵机体。
[0003]冠状病毒表面的刺突蛋白(S)，它是一种大型I类融合蛋白。S蛋白形成了一个 三聚体复合物，在功能上可分为两个不同的由一个蛋白酶切割位点分隔开的亚基， 即S1和S2。S1亚基包含受体结合结构域(RBD)，它与宿主细胞受体蛋白相互作用， 触发膜融合。S2亚基包含膜融合复合物，包括疏水性融合肽和α
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螺旋七肽重复区。 冠状病毒通过S蛋白的受体结合区(RBD)与宿主细胞表面受体结合，介导病毒的入 侵。因此，S蛋白被认为是预防与治疗冠状病毒感染宿主细胞的重要靶点。目前， 针对COVID
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19的疫苗(重组疫苗和mRNA)和中和性抗体都将S蛋白作为主要靶点， 进行疫苗的制备与中和性抗体的筛选。
[0004]综上所述，本领域迫切需要开发出一种能够更高效地阻断新冠病毒入侵宿主的 药物。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是提供了一类靶向新冠病毒S蛋白的超高亲和力小蛋白，所述 小蛋白能够更加高效地阻断S蛋白与ACE2蛋白的结合，进而阻断新冠病毒入侵宿 主细胞。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一类基于靶向新冠病毒S蛋白的超高亲和力小蛋白 的融合蛋白及其制备方法。
[0007]在本专利技术的第一方面，提供了一种靶向新冠病毒S蛋白的小蛋白，所述小蛋白 能特异性靶向结合新冠病毒的S蛋白，表现出超强的亲和力，并且能够与ACE2竞 争性结合S蛋白，有效阻断新冠病毒野生型及其alpha、beta、gamma和Delta突变 株S蛋白与ACE2蛋白的结合。
[0008]在另一优选例中，所述的小蛋白有一条肽链构成，主要形成三个α
‑
螺旋二级结 构。
[0009]在另一优选例中，所述小蛋白能特异性靶向结合新冠病毒的S蛋白，表现出较 强的亲和力，分别针对新冠病毒野生型、alpha、beta、gamma和delta表现出较强的 结合活性；其中，所述的小蛋白由一条肽链构成，主要形成三个α
‑
螺旋二级结构；
[0010]并且，所述的小蛋白其氨基酸序列具有SEQ ID No:1或如SEQ ID NO：1所示。
[0011]在另一优选例中，所述小蛋白能特异性靶向结合新冠病毒Delta突变株的S蛋 白，表现出超强的亲和力，并且能够与ACE2受体竞争性结合新冠病毒S蛋白，有 效阻断新冠病毒S蛋白与ACE2受体蛋白的结合；并且针对新冠病毒野生型、alpha、 beta和gamma都表现出较好的中和保护活性；其中，所述的小蛋白由一条肽链构成， 主要形成三个α
‑
螺旋二级结
构；
[0012]并且，所述的小蛋白其氨基酸序列具有或如SEQ ID NO：3或5所示。
[0013]在另一优选例中，所述的小蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：1、3或5所示。 本专利技术还提供了一种重组蛋白，所述重组蛋白包括串联在一起的两个或多个本专利技术 的靶向S蛋白的小蛋白。
[0014]在本专利技术的第二方面，提供了一种融合蛋白，所述融合蛋白包括第一多肽和/ 或第二多肽；
[0015]其中，所述第一多肽从N端到C端具有如式I所示的结构，所述第二多肽从N 端到C端具有如式II所示的结构，
[0016]P
‑
Mx
‑
H
‑
Fc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(式I)
[0017]P
‑
Fc
‑
H
‑
Mx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(式II)
[0018]其中，
[0019]P为无或信号肽序列；
[0020]M为S蛋白结合区(或结合元件)，所述S蛋白结合区的氨基酸序列来自如第一 方面所述的靶向S蛋白的小蛋白的氨基酸序列；
[0021]H为铰链区；
[0022]Fc为无或免疫球蛋白的恒定区，或其片段；
[0023]“‑”
表示连接上述元件的肽键或连接肽；
[0024]x为1
‑
4的正整数。
[0025]在另一优选例中，所述的“来自所述的靶向S蛋白的小蛋白的氨基酸序列”指， 所述S蛋白结合区(或结合元件)的氨基酸序列与所述的靶向S蛋白的小蛋白的氨基 酸序列相同或基本相同(即同源性≥90％，较佳地≥95％，更佳地≥98％)，并且所述的 S蛋白结合区(或结合元件)保留与新冠病毒Delta突变株S蛋白的结合活性(较佳地， 保留≥70％，更佳地≥80％的结合活性)。
[0026]在另一优选例中，所述P的氨基酸序列选自下组：
[0027](i)如SEQ ID NO:17所示的序列；
[0028](ii)在SEQ ID NO:17的基础上，进行一个或多个氨基酸残基的替换、缺失、改 变或插入，或在其N端或C端添加1至10个氨基酸残基，更佳地1至5个氨基酸 残基，从而获得的氨基酸序列。
[0029]在另一优选例中，编码所述M的核苷酸序列如SEQ ID NO:18所示。
[0030]在另一优选例中，所述融合蛋白为单体或二聚体。
[0031]在另一优选例中，所述融合蛋白是同源二聚体或异源二聚体。
[0032]在另一优选例中，所述第一多肽与第一多肽之间、所述第二多肽与第二多肽之 间，或第一多肽与第二多肽之间，可通过各自Fc上的半胱氨酸C形成二硫键。
[0033]在另一优选例中，所述二聚体选自下组：两条第一多肽形成的同源二聚体、两 条第二多肽形成的同源二聚体，或由第一多肽和第二多肽形成的异源二聚体。
[0034]在另一优选例中，所述融合蛋白是两条第一多肽形成的同源二聚体。
[0035]在另一优选例中，所述M的序列如SEQ ID NO:1、3或5所示。
[0036]在另一优选例中，所述x为1、2、3或4个，较佳地为2个。
[0037]在另一优选例中，所述H为人免疫球蛋白的铰链区。
[0038]在另一优选例中，所述人免疫球蛋白选自下组：IgG1、IgG4，或其组合。
[0039]在另一优选例中，所述人免疫球蛋白是IgG1。
[0040]在另一优选例中，所述H的氨基酸序列选自下组：
[0041](i)如SEQ ID NO:7所示的序列；
[0042](ii)在SEQ ID NO:7的基础上，进行一个或多个氨基酸残基的替换、缺失、改 变或插入，或在其N端或C端添加1至10个氨基酸残基，更佳地1至5个氨基酸 残基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶向新冠病毒S蛋白的小蛋白，其特征在于，所述小蛋白能特异性靶向结合新冠病毒的S蛋白，表现出较强的亲和力，分别针对新冠病毒野生型、alpha、beta、gamma和delta表现出较强的结合活性；其中，所述的小蛋白由一条肽链构成，主要形成三个α
‑
螺旋二级结构；并且，所述的小蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。2.一种靶向新冠病毒Delta突变株S蛋白的小蛋白，其特征在于，所述小蛋白能特异性靶向结合新冠病毒Delta突变株的S蛋白，表现出超强的亲和力，并且能够与ACE2受体竞争性结合新冠病毒S蛋白，有效阻断新冠病毒S蛋白与ACE2受体蛋白的结合；并且针对新冠病毒野生型、alpha、beta和gamma都表现出较好的中和保护活性；其中，所述的小蛋白由一条肽链构成，主要形成三个α
‑
螺旋二级结构；并且，所述的小蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：3或5所示。3.一种重组蛋白，其特征在于，所述重组蛋白包括串联在一起的两个或多个权利要求1或2所述的靶向S蛋白的小蛋白。4.一种融合蛋白，其特征在于，所述融合蛋白包括第一多肽和/或第二多肽；其中，所述第一多肽从N端到C端具有如式I所示的结构，所述第二多肽从N端到C端具有如式II所示的结构，P
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Mx
‑
H
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Fc
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(式I)P
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Fc
‑
H
‑
Mx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(式II)其中，P为无或信号肽序列；...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，张帆，胡毅，姚咏明，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院，
类型：发明
国别省市：