System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 表达SARS-CoV-2的S、E和M蛋白的重组金丝雀痘病毒及其构建方法和应用技术_技高网

表达SARS-CoV-2的S、E和M蛋白的重组金丝雀痘病毒及其构建方法和应用技术

技术编号:40347701 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-09 14:32
本发明专利技术涉及病毒技术领域,具体涉及表达SARS‑CoV‑2的S、E和M蛋白的重组金丝雀痘病毒及其构建方法和应用。本发明专利技术提供的重组核酸分子、重组金丝雀痘病毒能够显著提高SARS‑CoV‑2的S基因、E基因和M基因的表达水平,实现S基因、E基因和M基因的同时高效稳定表达,同时具有较高的病毒样颗粒产量。本发明专利技术的重组金丝雀痘病毒及其产生的病毒样颗粒具有较好的免疫原性,能够诱导机体产生高水平的中和抗体,实现较好的免疫效果,为SARS‑CoV‑2感染的免疫预防提供了候选疫苗株。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及病毒,尤其涉及表达sars-cov-2的s、e和m蛋白的重组金丝雀痘病毒及其构建方法和应用。


技术介绍

1、随着科学界对新型冠状病毒(severe acute respiratory syndromecoronavirus 2,sars-cov-2)的结构、功能和致病过程的深入研究以及针对sars-cov-2的治疗药物和单克隆抗体的开发,对sars-cov-2的治疗方法和治疗效果在不断改善,但仍存在治疗效果仍有待提升、成本较高以及存在一定副作用的问题。因此疫苗接种仍是预防和控制sars-cov-2最经济、有效的手段。病毒的不断突变使其具有更强的免疫逃逸能力。目前的报道表明,即使疫苗接种者体内存在高水平的中和抗体,面对受关注的变异株(vocs)仍有较高的突破性感染的风险,提示诱导体液免疫的疫苗可能不足以对sars-cov-2实现有效的保护性免疫。

2、金丝雀痘病毒(canarypox virus,cnpv)是痘病毒科(poxviridae)、脊椎动物痘病毒亚科(chordopoxvirinae,chpv)、禽痘病毒属(avipoxvirus,apv)的重要成员之一,其所在的禽痘病毒属是唯一仅感染非哺乳动物宿主的病毒属,具有较高的种属特异性与安全性。以金丝雀痘病毒作为载体生产的重组疫苗不会产生病毒载体的扩散,包括对非接种物和环境的影响。目前已构建了多种金丝雀痘病毒载体疫苗,如马流感病毒(equineinfluenza virus,eiv),犬瘟热病毒(canine distemper virus,cdv),麻疹病毒(measlesvirus,mv),尼帕病毒(nipah virus,niv),艾滋病毒(human immunodeficiency virustype 1,hiv-1),非洲马病病毒4型(african horse sickness virus type 4,ahsv-4),蓝舌病毒17型(bluetongue virus serotype 17,btv-17),丙型肝炎病毒(hepatitis cvirus,hcv),巨细胞病毒(cytomelovirus,cmv),狂犬病毒(rabies virus)和婴儿利什曼原虫(leishmania infantum)等。与禽痘病毒作为载体相比,在诱导保护性免疫方面,金丝雀痘病毒比其高100倍。与现有商品化疫苗相比金丝雀痘病毒载体疫苗也具有明显优势。金丝雀痘病毒载体相比于腺病毒载体不存在预存抗体的干扰,且有文献表明,金丝雀痘病毒多次免疫不会影响免疫原性。相比于灭活和亚单位疫苗,金丝雀痘病毒能够诱导较高的细胞免疫,且无需添加佐剂。相比于核酸疫苗,金丝雀痘病毒在细胞质中复制,不存在基因组整合的风险,且在哺乳动物细胞中仅引发一过性感染,安全性更高。金丝雀痘病毒经过改造可以表达外源基因编码的抗原,进而诱导宿主产生持久的细胞免疫和体液免疫应答。因此,开发sars-cov-2重组cnpv载体疫苗进行新型冠状病毒感染的免疫预防具有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术提供表达sars-cov-2的s、e和m蛋白的重组金丝雀痘病毒及其构建方法和应用。

2、本专利技术以金丝雀痘病毒作为载体开发sars-cov-2的载体疫苗,构建表达sars-cov-2的s、e和m蛋白的重组金丝雀痘病毒,以期诱导高水平的针对sars-cov-2的细胞免疫和体液免疫,提高sars-cov-2疫苗的免疫效果。为保证sars-cov-2的s、e和m蛋白的高效表达,本专利技术首先对上述蛋白的启动子和表达盒结构进行了优化,显著提高了sars-cov-2的s、e和m蛋白的表达水平,进而更有利于提高重组病毒的免疫原性。

3、具体地,本专利技术提供以下技术方案:

4、第一方面,本专利技术提供重组核酸分子,所述重组核酸分子包含重组金丝雀痘病毒基因组;

5、所述重组金丝雀痘病毒基因组为在金丝雀痘病毒基因组的c6编码区整合sars-cov-2表达盒得到;

6、其中,所述sars-cov-2表达盒包含第一表达盒和第二表达盒;

7、所述第一表达盒包含桑灯蛾昆虫痘病毒42k启动子和sars-cov-2的s基因;

8、所述第二表达盒包含牛痘病毒h6启动子以及sars-cov-2的e基因和m基因。

9、上述第二表达盒中,sars-cov-2的e基因和m基因共用牛痘病毒h6启动子驱动转录。

10、本专利技术发现,在单一位点插入大片段外源基因会导致表达量的降低,与将s基因、e基因和m基因置于同一启动子下转录并添加ires等独立起始翻译序列相比,各基因使用各自独立的启动子驱动转录的表达效果更优,然而,令人意外的是,与s基因、e基因和m基因均使用各自独立的启动子驱动转录相比,将s基因使用独立的启动子驱动转录,将e基因和m基因使用共同的启动子驱动转录的表达效果明显更优,而且更有利于病毒样颗粒的形成,能够显著提高重组病毒的病毒样颗粒的产量,且重组病毒作为免疫原具有更优的免疫效果。在上述发现的基础上,本专利技术进一步对启动子的选择进行了优化并发现,在众多的可选启动子中,第一表达盒和第二表达盒分别使用42k启动子和h6启动子驱动转录能够显著提高s基因、e基因和m基因的表达水平,保证其在重组病毒中高效稳定表达,同时更有利于病毒样颗粒的形成,能够显著提高重组病毒的病毒样颗粒的产量,且重组病毒作为免疫原具有更优的免疫效果。

11、优选地,所述第二表达盒还包含位于e基因和m基因之间的ires序列。

12、ires序列为自剪切自招募核糖体的序列,在共用启动子的e基因和m基因之间插入ires序列能够使得两基因单独翻译,保证两基因编码蛋白的正确翻译和折叠。

13、优选地,所述第一表达盒与所述第二表达盒的转录方向相反。

14、本专利技术在研发过程中意外地发现,将s基因的表达盒与e基因和m基因的表达盒的方向设置为相反方向(即第一表达盒和第二表达盒头对头、直接或间接相连)能够更有利于病毒样颗粒的形成,显著提高重组病毒的病毒样颗粒的产量,同时保证sars-cov-2基因的高表达水平,重组病毒作为免疫原具有更优的免疫效果。

15、为实现筛选过程可视化进而方便筛选,本专利技术在sars-cov-2表达盒中还引入了标记蛋白。引入标记蛋白使重组病毒的筛选过程可视化,经过3-5轮病毒噬斑筛选,即可获得纯化的重组病毒,显著提高了获得重组病毒的效率。

16、优选地,在所述第一表达盒与所述第二表达盒之间还包含第三表达盒;所述第三表达盒包含启动子和标记蛋白编码基因。

17、优选地,所述第三表达盒的转录方向与所述第二表达盒相同。

18、优选地,所述第三表达盒的启动子为桑灯蛾昆虫痘病毒42k启动子,和/或,所述标记蛋白为荧光标记蛋白。

19、对于荧光标记蛋白的种类,本专利技术没有特殊限制。可选地,所述荧光标记蛋白选自红色荧光蛋白mcherry、绿色荧光蛋白egfp或黄色荧光蛋白yfp。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.重组核酸分子,其特征在于,所述重组核酸分子包含重组金丝雀痘病毒基因组;

2.根据权利要求1所述的重组核酸分子,其特征在于,所述第二表达盒还包含位于E基因和M基因之间的IRES序列。

3.根据权利要求1或2所述的重组核酸分子,其特征在于,所述第一表达盒与所述第二表达盒的转录方向相反。

4.根据权利要求1~3任一项所述的重组核酸分子,其特征在于,在所述第一表达盒与所述第二表达盒之间还包含第三表达盒;

5.根据权利要求1~4任一项所述的重组核酸分子,其特征在于,所述SARS-CoV-2表达盒的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

6.生物材料,其特征在于,所述生物材料包含权利要求1~5任一项所述的重组核酸分子;

7.重组金丝雀痘病毒,其特征在于,所述重组金丝雀痘病毒的基因组为权利要求1~5任一项所述的重组核酸分子;

8.权利要求7所述的重组金丝雀痘病毒的构建方法,其特征在于,所述方法包括:利用CRISPR/Cas9技术在金丝雀痘病毒基因组的C6编码区整合SARS-CoV-2表达盒;

9.权利要求1~5任一项所述的重组核酸分子或权利要求6所述的生物材料或权利要求7所述的重组金丝雀痘病毒的以下任一种应用:

10.一种SARS-CoV-2疫苗,其特征在于,所述疫苗包含权利要求7所述的重组金丝雀痘病毒或由权利要求7所述的重组金丝雀痘病毒制备得到。

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【技术特征摘要】

1.重组核酸分子,其特征在于,所述重组核酸分子包含重组金丝雀痘病毒基因组;

2.根据权利要求1所述的重组核酸分子,其特征在于,所述第二表达盒还包含位于e基因和m基因之间的ires序列。

3.根据权利要求1或2所述的重组核酸分子,其特征在于,所述第一表达盒与所述第二表达盒的转录方向相反。

4.根据权利要求1~3任一项所述的重组核酸分子,其特征在于,在所述第一表达盒与所述第二表达盒之间还包含第三表达盒;

5.根据权利要求1~4任一项所述的重组核酸分子,其特征在于,所述sars-cov-2表达盒的核苷酸序列如seq id no.1所示。

6.生物材料,其特征在于,所述生物材...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫飞虎王玮琦冯娜孟宪踊赵永坤王铁成夏咸柱
申请(专利权)人:军事科学院军事医学研究院军事兽医研究所
类型:发明
国别省市:

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