【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及疫苗研制，具体涉及用于控制、预防和治疗冠状病毒感染的mrna核酸分子、包含所述mrna核酸分子的药物组合物及其用途。
技术介绍
1、冠状病毒(cov)是自然界广泛存在的一种人兽共患病病毒，最初是在鼠体内发现并分离到。cov属于套式病毒目(nidovirales)、冠状病毒亚目(cornidovirineae)、冠状病毒科(coronaviridae)、正冠状病毒亚科(orthocoronavirinae)。根据套式病毒目的所有病毒中唯一保守的5个结构域，结合系统发育和基因组结构，将正冠状病毒亚科分为甲型冠状病毒属(alphacoronavirus，α-cov)、乙型冠状病毒属(betacoronavirus，β-cov)、丙型冠状病毒属(gammacoronavirus，γ-cov)和丁型冠状病毒属(deltacoronavirus，δ-cov)4属47种，其中α-cov分12亚属19种；β-cov分5亚属16种；δ-cov分3亚属7种；γ-cov分3亚属5种。
2、cov是有包膜的单股正义(+)不分节段的rna病毒，直径大约为100nm，基因组约26～32kb。基因组5′端有帽子结构，3′端有poly(a)结构；5′和3′端均有非翻译区(untranslated regions，utr)，utr区含有顺式调控元件，对病毒基因组的复制和转录起重要作用。基因组的5′端的2/3区域编码2个大的开放阅读框(open reading frame，orf)：orf1a和orf1b，翻译成2个大的多聚蛋白1ab(p
3、与所有冠状病毒一样，sars-cov-2利用s糖蛋白促进进入宿主细胞。该蛋白质含有两个重要功能结构域：其中一个是s1受体结合结构域(rbd)，另一个是介导病毒和宿主细胞膜融合的s2结构域。
4、s糖蛋白首先利用s1受体结合结构域与宿主细胞表达人血管紧张素2(hace2)表面受体结合。接着，s1受体结合结构域从病毒表面脱落，促进s2结构域与宿主细胞膜的融合。这一过程需要活化s糖蛋白，而s糖蛋白的活化需要通过蛋白酶furin和tmprss2在两个位点(s1/s2和s2’)进行切割来实现。furin在s1/s2位点裂解可导致病毒s糖蛋白的构象产生变化，从而暴露rbd结构域和/或s2结构域。研究人员认为，sars-cov-2s糖蛋白的tmprss2裂解能够促进病毒衣壳与宿主细胞的融合，从而允许病毒进入宿主细胞。
5、s1蛋白亚基中的rbd结构域的暴露会导致亚基构象不稳定。因此，结合过程中，该亚基会发生两种状态的构象重排，这两种状态分别称为向上构象和向下构象。其中，向下状态会短暂地将rbd结构域隐藏，而向上状态则会暴露rbd结构域，这最终会暂时使蛋白质亚基处于一种不稳定的状态。在三聚体s糖蛋白中，三个rbd结构域中只有一个rbd结构域以可及构象的形式与宿主细胞表面受体进行结合。
6、sars-cov-2s糖蛋白、ace2以及furin和tmprss2酶在结合和介导病毒进入宿主细胞方面起着重要作用，因此可以作为covid药物开发和病毒抑制的关键靶点，然而，疫苗对于预防或者阻断新型冠状病毒的传播起着非常关键的作用。
7、目前市场上存在的新型冠状病毒疫苗通常在其s糖蛋白mrna序列设计和优化时有许多缺点，特别是：1)mrna序列稳定性很差，在细胞内容易被胞内酶降解，从而导致s糖蛋白有效抗原表达量较低。2)mrna序列翻译效率很低，导致在细胞内的翻译成s糖蛋白有效抗原的量较低，从而影响免疫系统的有效激活。因此，提供一种优化的针对新型冠状病毒疫苗s糖蛋白mrna序列设计是目前需要的。
8、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
0、专利技术概述
1、本专利技术提供了可用于预防、控制和治疗新型冠状变异株病毒omicron(b.1.1.529)的核酸分子，经优化的核酸分子包含编码区，其中所述编码区包含一个或多个开放阅读框(open reading frame，orf)，且其中至少一个orf编码冠状病毒omicron(b.1.1.529)的s糖蛋白，所述的s糖蛋白的蛋白序列如seq id no:1所示。优化后的核苷酸序列使得转录后的mrna结构更稳定，在哺乳动物和人体内的目标蛋白翻译效率更高。
2、在一些实施方案中，本专利技术提供了包含编码冠状病毒omicron(b.1.1.529)s糖蛋白的优化后的核酸分子，其中所述编码区包含一个或多个开放阅读框(open readingframe，orf)，且其中至少一个orf编码冠状病毒omicron(b.1.1.529)的s糖蛋白，其蛋白序列如seq id no:1所示，但其核苷酸序列与seq id no:2所示的序列具有至少85％，至少86％，至少87％，至少88％，至少89％，至少90％，至少91％，至少92％，至少93％，至少94％，至少95％,至少96％，至少97％，至少98％或至少99％的同一性。
3、在另一实施方案中，本专利技术提供了包含编码冠状病毒omicron(b.1.1.529)s糖蛋白的优化后的核酸分子，序列优化包括针对在人体内表达时的密码子偏好性进行调整、提高序列的gc含量等，其序列如seq id no:3-seq id no:5所示。
4、在另一实施方案中，以优化后的dna编码基因为模板进行转录，获得编码新型冠状变异株omicron(b.1.1.529)s糖蛋白的mrna分子，其序列如seq id no:6-seq id no:8所示。优化后的核苷酸序列使得转录后的mrna结构更稳定，在哺乳动物和人体内的目标蛋白翻译效率更高，能够解决现有技术中mrna翻译效率差，稳定性有待提高等技术问题，并能高效诱使机体产生免疫应答，以提高现有技术中新型冠状变异株omicron免疫后抗体滴度低，有效抗原量少，生产成本高的问题。
5、在另一实施方案中，本公开提供了mrna核酸分子，其包括：
6、(i)5'非翻译区(5’-utr)；
7、(ii)cds，其中cds包含开放阅读框(orf),其编码能够诱导免疫应答的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.包含编码冠状病毒omicron(B.1.1.529)S糖蛋白的核酸分子，其中所述编码区包含一个或多个开放阅读框(open reading frame，ORF)，且其中至少一个ORF编码冠状病毒omicron(B.1.1.529)的S糖蛋白，其蛋白序列如SEQ ID NO:1所示；并且其核苷酸序列与SEQID NO:2所示的序列具有至少85％，至少86％，至少87％，至少88％，至少89％，至少90％，至少91％，至少92％，至少93％，至少94％，至少95％,至少96％，至少97％，至少98％或至少99％的同一性。
2.根据权利要求1所述的核酸分子，其特征在于，所述的核酸分子序列如SEQ ID NO:3-SEQ ID NO:5所示。
3.包含编码冠状病毒omicron(B.1.1.529)S糖蛋白的mRNA分子，其序列如SEQ ID NO:6-SEQ ID NO:8所示。
4.mRNA核酸分子，其包括：
5.一种mRNA核酸分子，所述的mRNA分子包括如下元件：5’-帽结构、5’-UTR、CDS、3’-UTR和3’-聚腺苷酸序列
6.一种mRNA分子，所述的mRNA包括如下元件：5’-帽结构、5’-UTR、CDS、3’-UTR和3’-聚腺苷酸序列(polyA)；
7.根据权利要求3-6任一项所述的mRNA核酸分子，其特征在于：所述的mRNA核酸分子还包含一种或多种选自假尿苷(ψ)、1-甲基-假尿苷(m1ψ)、1-乙基-假尿苷(e1ψ)、5-甲氧基-尿苷(mo5U)和5-甲基胞嘧啶(m5C)的功能性核苷酸类似物修饰。
8.用于诱导受试者对新型冠状变异株omicron(B.1.1.529)S糖蛋白产生中和抗体反应的药物组合物，包含如权利要求3-7任一项所述的mRNA核酸分子以及药学上可接受的载体。
9.包含mRNA的药物组合物，其包含如下的组分：
10.根据权利要求3-7任一项所述的mRNA核酸分子或8-9任一项所述的药物组合物在制备治疗或预防新型冠状病毒感染的药物或疫苗中的用途。
...【技术特征摘要】
1.包含编码冠状病毒omicron(b.1.1.529)s糖蛋白的核酸分子，其中所述编码区包含一个或多个开放阅读框(open reading frame，orf)，且其中至少一个orf编码冠状病毒omicron(b.1.1.529)的s糖蛋白，其蛋白序列如seq id no:1所示；并且其核苷酸序列与seqid no:2所示的序列具有至少85％，至少86％，至少87％，至少88％，至少89％，至少90％，至少91％，至少92％，至少93％，至少94％，至少95％,至少96％，至少97％，至少98％或至少99％的同一性。
2.根据权利要求1所述的核酸分子，其特征在于，所述的核酸分子序列如seq id no:3-seq id no:5所示。
3.包含编码冠状病毒omicron(b.1.1.529)s糖蛋白的mrna分子，其序列如seq id no:6-seq id no:8所示。
4.mrna核酸分子，其包括：
5.一种mrna核酸分子，所述的mrna分子包括如下元件：5’-帽结构、5’-utr、cds、3’-utr和3’-聚腺苷酸序列(polya)...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌宾，刘娟，韩华锋，李菁，张乃方，卢彦锟，赵颖颖，陈锡铖，胡颖文，杨永胜，
申请(专利权)人：浙江海昶生物医药技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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