[发明专利]靶向SARS-CoV-2的纳米抗体及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种靶向SARS‑CoV‑2的纳米抗体及其制备方法和应用，提供的纳米抗体包括纳米抗体NbF2、纳米抗体NbG4、纳米抗体NbG1、纳米抗体NbD2、纳米抗体NbE8中的至少一种，提供的纳米抗体对新冠病毒野生株、新冠病毒变异株阿尔法（Alpha）、新冠病毒贝塔（Beta）、新冠病毒德尔塔（Delta）、新冠病毒Omicron及其亚型BA.2的RBD结构域具有较高的亲和力，能够快速且特异性地中和不同的新冠病毒，有效抑制其活性；同时，提供的纳米抗体具有更长的CDR3序列，有利于纳米抗体进行灵活调节其构象，提高与病毒的结合作用，且制备成本较低，有利于广泛应用。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种靶向SARS-CoV-2的纳米抗体及制备方法和应用。

背景技术

新型冠状病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19）可通过飞沫传播、接触呼吸道分泌物、气溶胶传播等途径传播，带来的后果十分严重。引起COVID-19的急性呼吸系统综合症冠状病毒2（Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2) 主要表达4种结构蛋白，分别为刺突蛋白(spike，S)、包膜蛋白(envelope)、膜蛋白(membrane)和核衣壳蛋白(nucleocapsid)。其中S蛋白包括N 端的S1亚基和 C 末端的S2亚基，S1亚基包含大约200个氨基酸的受体结合域 (receptor binding domain，RBD)负责病毒与宿主受体结合，S2亚基负责病毒与宿主细胞膜融合。S蛋白在病毒附着、感染和传播中发挥至关重要的作用，通过与宿主细胞的血管紧张素转化酶2（angiotensin convertingenzyme2，ACE2）结合进而感染细胞，是抗SARS-CoV-2药物研发的重要靶点。

中和抗体是对抗COVID-19的重要疗法。已有研究发现通过给重症COVID-19 患者输送康复者的血清能够显著改善临床结果，表明中和抗体疗法对新冠重症患者也有较好的缓解作用。其作用机理为中和抗体与新冠病毒表面的刺突糖蛋白结合进而影响SARS-CoV-2与宿主细胞的表面受体结合，从而使病毒无法感染靶细胞。目前已有多个中和抗体获批上市用于COVID-19的治疗，这些单抗靶点主要集中在S蛋白的RBD结构域。然而，面对不断突变的SARS-CoV-2，已有中和抗体很难靶向新的新冠变异株。最近的一项研究表明，omicron亚型BA.2可逃避几乎所有的中和抗体治疗。因此，迫切需要开发出新的可以同时靶向不同新冠变异株特别是omicron及其亚型BA.2的中和抗体。

发明内容

本申请的目的在于提供一种靶向SARS-CoV-2的纳米抗体及制备方法和应用，旨在解决现有技术中缺乏新冠变异株Omicron及其亚型BA.2的中和抗体的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请公开了一种靶向SARS-CoV-2的纳米抗体，纳米抗体包括纳米抗体NbF2、纳米抗体NbG4、纳米抗体NbG1、纳米抗体NbD2、纳米抗体NbE8中的至少一种，其中，纳米抗体NbF2的氨基酸序列如Seq.ID NO.1所示，纳米抗体NbG4的氨基酸序列如Seq.IDNO.2所示，纳米抗体NbG1的氨基酸序列如Seq.ID NO.3所示，纳米抗体NbD2的氨基酸序列如Seq.ID NO.4所示，纳米抗体NbE8的氨基酸序列如Seq.ID NO.5所示。

第二方面，本申请公开了一种靶向SARS-CoV-2的纳米抗体的制备方法，包括如下步骤：

提供目的蛋白，将目的蛋白包被在免疫管上进行富集筛选，得到噬菌体文库；

在噬菌体文库中选取克隆子进行验证，得到阳性克隆子；

将阳性克隆子进行测序并根据测序结果合成纳米抗体的基因序列；

将纳米抗体的基因序列克隆至表达载体中得到重组质粒，将重组质粒转入宿主细胞中诱导表达并进行纯化，得到靶向SARS-CoV-2的纳米抗体。