[发明专利]一种基于新型冠状病毒S蛋白S1亚基的纳米抗体及其应用

说明书

本发明属于生物医药技术领域，尤其涉及一种基于新型冠状病毒S蛋白S1亚基的纳米抗体及其应用。本发明利用纳米抗体文库，以2019新型冠状病毒的Spike RBD为靶点，筛选获得一种针对2019新型冠状病毒的纳米抗体，经ELISA检测，不仅能够特异性识别2019新型冠状病毒的Spike RBD靶点，还同时能够识别SPIKE S1+S2 ECD靶点，且结合信号较强。将相应抗体序列构建至原核表达载体中进行表达纯化，成功表达出目标抗体，纯化后纯度大于90％；且经VHH抗体ELISA检测发现，纯化后的纳米抗体对两种靶点均具有较高的亲和力。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，尤其涉及一种基于新型冠状病毒S蛋白S1亚基的纳米抗体及其应用。

背景技术

2019新型冠状病毒(2019-nCoV)是一类呈球形、表面有突起、电镜下观察形似皇冠的病毒，病毒基因为连续线性单链RNA，直径在75-160nm。国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses，ICTV)发表声明，正式将2019新型冠状病毒(2019-nCoV)更名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratorysyndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)。国务院联防联控机制发布会上表示，新型冠状病毒感染的肺炎统一称谓为新型冠状病毒肺炎，简称新冠肺炎(Novel coronaviruspneumonia，NCP)。世界卫生组织(World Health Organization，WHO)宣布，将新型冠状病毒肺炎命名为“COVID-19”：其中字母CO代表“冠状”(corona)，字母VI代表“病毒”(virus)，字母D代表“疾病”(disease)，数字19代表该疾病发现时间为2019年。人感染了冠状病毒后常见体征有呼吸道症状、发热、咳嗽、气促和呼吸困难等。在较严重病例中，感染可导致肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭，甚至死亡。

2019-新型冠状病毒基因组依次编码棘突蛋白(spike protein)、包膜蛋白(Envelope protein)、膜蛋白(Membrane protein)和核衣壳蛋白(Nucleocapsid)。S蛋白(棘突蛋白，spike protein)是冠状病毒最重要的表面膜蛋白，含有两个亚基(subunit)，S1和S2。其中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。S1亚基可进一步分成两个相对独立的区域(domain)，分别是N-端区域(N-terminal domain，NTD)和C-端区域(C-terminal domain，CTD)。S1包含有受体结合域(receptor binding domain，RBD)，大部分的冠状病毒S蛋白的RBD都位于CTD，例如SARS-CoV和MERS-CoV等。只有少部分β冠状病毒的RBD位于NTD(通常NTD结合糖类受体，CTD结合蛋白类受体)。S2亚基通过跨膜区锚定在膜上，它含有膜融合过程所需要的基本元件，包括：一个内在的膜融合肽(fusion peptide，FP)，两个7肽重复序列(heptad repeat，HR)、一个跨膜临近区(juxamembrain domain，JMD)和一个跨膜结构域(transmembrane domain，TMD)，以及C末端的胞浆区域(cytoplasmic domain，CD)。S蛋白是宿主中和抗体的重要作用位点。S蛋白是疫苗设计的关键靶点：所有冠状病毒都具有保守的功能motif，分别位于S1(RBD序列具有高度保守性)和S2(S2比S1区域氨基酸序列更为保守)结构域，对RBD及S2区的研究，有助于设计病毒疫苗和开发新的抗冠状病毒药物。