[发明专利]作为针对诺如病毒感染的疫苗的自装配肽纳米粒

说明书

发明领域

本发明涉及包含诺如病毒(norovirus)衣壳蛋白和T细胞表位的自装配肽纳米粒。此外，本发明涉及所述纳米粒在针对诺如病毒感染的疫苗接种中的用途。

发明背景

“诺瓦克样病毒(Norwalk-Like Virus)”目前通称为诺如病毒，可能是发达国家和发展中国家中出现的流行性急性肠胃炎的最重要病毒病原体。诺如病毒是二十面体的单链正链RNA病毒，属于杯状病毒科(Caliciviridae family)。其衣壳由180个拷贝的单一主要衣壳蛋白构成。过去，对人类诺如病毒的生物学分析受到了阻碍，因为该病毒抵抗在细胞培养中生长，并且缺乏合适的动物模型来进行病毒培养。病毒的唯一来源是得自人类志愿者研究和得自疾病爆发的人类粪便样品，但粪便中的病毒浓度极小以至于用标准电子显微镜术进行病毒检测是不可行的。然而，通过杆状病毒(其是双链DNA病毒)在昆虫细胞中重组表达诺如病毒衣壳蛋白，使得诺如病毒的流行病学、免疫学和发病机理研究成为可能。构成病毒衣壳的衣壳蛋白自装配成所谓的病毒样颗粒(VLPs)。这些VLPs与人类粪便中发现的真正病毒在抗原性和形态上不能区别，因此为受体-病毒相互作用的研究以及免疫测定的开发提供了有用的工具。

通过X射线晶体学已经测定了该衣壳蛋白的结构(Prasad BVV等人., Science 286, 287-290, 1999)并且该结构可描述为具有两个主要结构域：S结构域和P结构域。二十面体壳主要由S结构域(N-末端225残基)构成，而P结构域(残基225至C-端)构成从壳伸出的二聚体突出物。N-末端S结构域的残基50-225折叠成经典的八链反向平行的β夹心，这是在许多病毒衣壳蛋白中见到的常见折叠。P结构域由两个亚结构域组成：P1亚结构域由残基226-278和406-520组成；而P2亚结构域由残基279-405组成。P2亚结构域是开始于残基278和结束于残基406的大的插入。P2亚结构域中氨基酸285-380的部分折叠成为紧密的桶-样结构，其由6条β链组成。

在P1亚结构域内，残基226-278含有3个短的β链延伸，而C-末端114残基含有6条β链和良好限定的α螺旋。为了构成T=3二十面体结构，衣壳蛋白必须适应3个准等价位置(quasi-equivalent position)。在衣壳蛋白的模块结构中，S结构域参与二十面体接触，而P结构域仅参与二聚体接触。A和B亚单位的P结构域跨越准两重轴(quasi twofold axes)而相互作用，形成二聚体突出物，正如低温显微术重构(cryomicroscopy reconstruction)中所见。同样，C亚单位的P结构域跨越二十面体两重轴而相互作用。A/B和C/C二聚体主要通过参与单体的侧链间的相互作用而稳定，其总接触面积为约2000 ?²。

与S结构域和P1结构域形成对比，P2结构域具有高度序列变异性并因此认为对于免疫识别和受体结合是至关重要的。已经证实具有铰链的分离的P结构域(但缺乏S结构域)在体外构成二聚体，其维持与HBGA受体的结合。已经发现诺如病毒识别人类组织血型抗原为受体。在组织血型抗原中，最常见的血型是ABO (ABH)和Lewis。ABH、Lewis、P和I血型系统中用于形成抗原的生物合成途径是相互关联的。已经将组织血型抗原与若干细菌和病毒病原体感染相关联。这表明组织血型抗原是病原体的识别靶标，并可能促进病原体进入细胞，所述细胞表达或者形成与抗原的受体-配体结合(bond)。虽然这种相互作用的确切性质目前还不清楚，但抗原结合时发生的病原体的紧密关联可能在感染过程的初始步骤中起将病原体锚定到细胞上的作用。人类组织血型抗原是与糖蛋白或糖脂连接的复杂的碳水化合物，其存在于红细胞和粘膜上皮细胞上或作为游离抗原存在于生物液体(例如血、唾液、肠内容物和乳汁)中。通过若干糖基转移酶将单糖序贯添加到抗原前体而合成这些抗原，其受到基因的控制并被称为ABO、Lewis和分泌基因家族。