CN113621034A - 具有免疫反应性的新冠状病毒b-细胞抗原 - Google Patents

具有免疫反应性的新冠状病毒b-细胞抗原 Download PDF

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Abstract

本发明公开了具有免疫反应性的新冠状病毒B‑细胞抗原,属于医药技术领域。具体公开了一种检测待测样品中是否含有与感染新型冠状病毒相关的感染新型冠状病毒抗体的方法,和/或一种检测受试者是否感染感染新型冠状病毒的方法。本发明还涉及一种检测待测样品中是否含有与感染新型冠状病毒相关的冠状病毒抗体的试剂盒。本发明进一步涉及所述的感染新型冠状病毒B‑细胞抗原用于制备预防感染新型冠状病毒相关适应症的药物的用途,以及一种预防与感染新型冠状病毒相关的冠状病毒感染的疫苗。

Description

具有免疫反应性的新冠状病毒B-细胞抗原
发明领域
本发明涉及一组与新型冠状病毒相关的B-细胞抗原,一种待测样品中是否含有与新型冠状病毒导致的抗体的检测方法,和/或一种检测受试者是否感染新型冠状病毒的方法。本发明还涉及一种检测待测样品中是否含有与新型冠状病毒抗体的试剂盒。本发明进一步涉及所述的新型冠状病毒B-细胞抗原用于制备预防由新型冠状病毒导致疾病的药物的用途,以及一种预防与新型冠状病毒感染的疫苗抗原,属于医药技术领域。
背景技术
与人类相关的新型冠状病毒已经被确认为新的病毒,人类以迄今最快的速度测定了他们的基因序列,主要由RNA-依赖性RNA聚合酶、刺突(S)、膜 (M)、被膜(E)、核壳(N)、聚合酶(P)等蛋白组成。其中刺突(S)蛋白、膜(M) 蛋白和包膜(E)蛋白组成了病毒外壳,是病毒识别、结合并进入宿主细胞的蛋白质。尤其是刺突S蛋白是关键性蛋白。
寻找抗原决定簇最为常用的方法是利用各种计算机软件,通过已经发表的序列采用亲水性、疏水性、转角结构、HPLC滞留系数、螺旋结构、保守性等参数进行预测。我们的实验结果表明,这种预测方法与实际测得的序列仅有30%~50%的重复性(1、ZHANG XM,LIUG和SUN MJ,Brain Research,2000, 868:157-164;2、ZHANG XM,LIU G和SUN MJ,BrainResearch, 2001,895:277-282.)。
另一种方法是采用组合化学技术对蛋白抗原决定簇谱的研究(“交叉重叠”多肽化合物),从而快速发现最小的抗原决定簇,并构建决定簇谱(一种肽文库、其合成方法及从该文库中筛选的活性片段,申请号: 200310101892.6。)。
发明内容
本发明采用组合化学技术,该法的特点是以一定数目的氨基酸残基肽 (比如1到50个氨基酸残基)为基础,合成“交叉重叠”片段,将蛋白序列通过氨基酸逐个错位(或者间隔错位)的方式全部合成出来,然后进行抗原-抗体反应(或者其它生物目的的筛选反应等,如筛选发现T-细胞免疫抗原决定簇,以及新型冠状病毒的受体配基等),一次便可以得到所有最短的抗原决定簇,进而绘制成抗原决定簇谱。基于此抗原决定簇谱,通过针对设计的抗原性多肽再进行抗新型冠状病毒人阳性血清筛选,可以筛除非抗原性多肽,得到的抗原性多肽可用于制备新型冠状病毒诊断试剂、药物以及疫苗的B-细胞多肽化合物以及它们的图谱。
本发明基于新型冠状病毒相关的S和N蛋白的全部“交叉重叠”多肽的抗原决定簇谱,独特的抗原性多肽设计经验,使用新型冠病毒感染者的阳性血清对其进行筛选,快速发现了新型型冠状病毒的B-细胞抗原多肽,从而完成了本发明。
本发明的一个方面,涉及一组衍生自新型冠状病毒的B-细胞抗原,其选自至少一种下列多肽序列,或其任一组合,包括:
新型冠病毒抗原1的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示
新型冠病毒抗原2的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示
新型冠病毒抗原3的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示
本发明所涉及的这些抗原其C-端可为酰胺基或者羧基或者是酯基形式亦或是酰胺基的其他形式;再可能是其C-端再加一个半胱氨酸残基(cys)的酰胺基形式亦或是酰胺基的其他形式亦或是羧基形式亦或是酯基形式;其N- 端可能是氨基、乙酰化的氨基、烷酰化的氨基,亦或是N-端增加一个半胱氨酸(cys)乙酰化形式、其他酰胺化的其他形式亦或是氨基的形式。
本发明所涉及到的抗原包含其中含有的任意序列的抗原决定簇,包括线性及环装抗原决定簇。
本发明人在上述短肽基础上,并采用10份抗新型冠状病毒阳性血清混合抗原筛选结果得到。阴性血清为健康人血清,并证实对这些抗原没有酶联免疫吸附试验中的免疫反应性。
本发明的另一方面还涉及一种检测待测样品中是否含有与新型冠病毒感染相关的新型冠状病毒抗原的试剂盒,其中含有至少一种本发明所述的新型冠状病毒B-细胞抗原或其任一组合,以及适当的显色剂和缓冲液。
本发明的试剂盒可以用于检测待测样品中是否含有与新型冠病毒感染相关的新型冠病毒抗体,包括用检测有效量的至少一种本发明所述新型冠状病毒B-细胞抗原或其任一组合,在适于抗原抗体结合的条件下与待测样品结合或接触。如本发明中使用的ELISA方法,以及方法中使用的辣根过氧化酶及其底物。
相应的,本发明还涉及一种检测受试者是否感染新型冠病毒的方法,包括用检测有效量的至少一种所述新型冠状病毒B-细胞抗原或其任一组合,在适于抗原抗体结合的条件下与获自受试者的样品结合或者接触。
本领域普通技术人员知晓如何根据所选择的具体检测方式决定所采用的本发明所述多肽的用量,以及与所选择的检测标记相适应的显示方式。本领域普通技术人员也知晓能够通过将一种或一种以上的所述抗原决定簇多肽用于所述SARS相关冠状病毒的抗体检测方法中。
本发明还包括所述的新型冠状病毒B-细胞抗原用于制备预防新型冠疾病的药物的用途。
本发明还特别包括一种预防与新型冠疾病感染导致相关症状的新型冠状病毒感染的疫苗,其中含有预防有效量的所述新型冠状病毒B-细胞抗原,任选的佐剂,以及药学可接受的载体。
附图说明
图1:新型冠病毒抗原1的高效液相色谱图。
图2:新型冠病毒抗原1的质谱图。
图3:新型冠病毒抗原2的高效液相色谱图。
图4:新型冠病毒抗原2的质谱图。
图5:新型冠病毒抗原3的高效液相色谱图。
图6:新型冠病毒抗原3的质谱图。
具体实施方式
实施例1:多肽的制备步骤
采用常规的固相合成多肽的方法,制备了多肽。步骤如下:
1)、脱Fmoc保护步骤
脱Fmoc保护步骤将市售的Rink Amide AM resin装入一个有过滤器且耐有机溶剂的反应管中,并用一个耐有机溶剂的盖子盖紧。用DMF(二甲基甲酰胺) 洗涤1分钟后,加入过量的20%哌啶/DMF(体积比)溶液,盖紧后轻轻摇晃反应管,使之混合均匀并保持脱除Fmoc保护15分钟。抽杆后再用DMF洗涤三次。
2)、肽键缩合步骤
将经过预活化(预活化2-3分钟后)的3倍树脂氨基摩尔量的Fmoc保护的氨基酸、3倍树脂氨基摩尔等量的活化剂HBTU、以及6倍树脂氨基摩尔等量的 DIPEA(N,N-二异丙基乙基胺)加入反应管中,使用DMF作为溶剂,并保证以上的试剂完全溶解,可完全覆盖树脂。每隔2-3分钟摇晃混匀树脂一次,反应20-30 分钟。
然后,室温下加入50倍摩尔过量的乙酸酐DMF溶液后10分钟抽干,再在室温下加入过量的20%哌啶/DMF(体积比)溶液反应30分钟。过滤掉溶液,树脂用DMF洗涤5次。
以上步骤循环反复执行,直到拟合成多肽的全部的Fmoc保护氨基酸按线性方式连接到树脂上。
3)、多肽裂解步骤
多肽裂解液选用强酸处理,比如TFA(三氟乙酸)。室温下用TFA\水\EDT\\ 苯酚(体积比:92.5∶2.5∶2.5∶2.5)处理树脂2小时。然后仔细收集裂解液到一个玻璃收集器中,并加入用冰预冷的乙醚,收集沉淀多肽,并继续用冷乙醚洗涤5-6次,得到粗品肽。EDT为二巯基乙醇。
4)、多肽纯化步骤
粗品肽经过HPLC(高效液相色谱)纯化,收集,冻干,最终再经HPLC检验纯度(214nm波长)大于85%及质谱检验正确的分子量。
分别制备获得:如SEQ ID NO:1所示的新型冠病毒抗原1;如SEQ ID NO:2所示的新型冠病毒抗原2;如SEQ ID NO:3所示的新型冠病毒抗原3。
新型冠病毒抗原1的高效液相色谱的条件如下:
Figure RE-GDA0003263300020000061
新型冠病毒抗原1的高效液相色谱图如图1所示
表1.1新冠病毒抗原1的高效液相色谱图结果
Figure RE-GDA0003263300020000062
表1.2新型冠病毒抗原1的质谱的条件如下:
Figure RE-GDA0003263300020000063
新型冠病毒抗原1的质谱图如图2所示,测得分子量为:3277.8。
新型冠病毒抗原2的高效液相色谱的条件如下:
Figure RE-GDA0003263300020000071
新型冠病毒抗原2的高效液相色谱图如图3所示
表2.1新型冠病毒抗原2的高效液相色谱图结果
Figure RE-GDA0003263300020000072
表2.2新型冠病毒抗原2的质谱的条件如下:
Figure RE-GDA0003263300020000073
新型冠病毒抗原2的质谱图如图4所示,测得分子量为:4278.3。
新型冠病毒抗原3的高效液相色谱的条件如下:
Figure RE-GDA0003263300020000081
新型冠病毒抗原3的高效液相色谱图如图5所示
表3.1新型冠病毒抗原3的高效液相色谱图结果
Figure RE-GDA0003263300020000082
表3.2新型冠病毒抗原3的质谱的条件如下:
Figure RE-GDA0003263300020000083
新型冠病毒抗原3的质谱图如图6所示,测得分子量为:2722.8。
生物学试验
生物学试验1:ELISA法研究B-细胞抗原决定簇的免疫交叉反应
将10名新型冠状病毒患者的人血清份混合作为人抗血清混合阳性样本。
将实施例1获得的多肽化合物分别与10份混合抗新型冠状病毒人血清反应。由于新型冠状病毒感染人血清中含有抗新型冠状病毒的抗体,并可与来自于新型冠状病毒蛋白序列的多肽抗原发生免疫反应,经过酶联免疫反应放大并显色为阳性,测定其与多肽抗原的结合,其具体步骤如下:
1、包被:包被液为0.07M NaHCO3,0.03M Na2CO3(pH=9.6),包被浓度 1μg/孔、5μg/孔、或者10μg/孔,4℃过夜或37℃ 2小时。
2、清洗:PBST(pH=7.4,含0.05%的Tween 20)清洗5遍,拍干。
3、封闭:封闭液为1~3%的BSA,100μL/孔,4℃过夜或37℃ 2小时。
4、清洗:PBST(pH=7.4,含0.05%的Tween 20)清洗5遍,拍干。
5、加入一抗:病人抗血清用生理盐水1∶10稀释或者不稀释,10μL/孔, 37℃孵育2小时。
6、清洗:PBST(pH=7.4,含0.05%的Tween 20)清洗5遍,拍干。
7、加入二抗:HRP-兔抗人IgG抗体用PBS1:5000~1∶10000稀释,100μL/ 孔,37℃孵育2小时。
8、清洗:PBST(pH=7.4,含0.05%的Tween 20)清洗5遍,拍干。
9、加入酶反应底物:酶反应底物为TMB,100μL/孔,37℃孵育15~30 分钟。
10、加终止液:2MH2SO4,100μL/孔,37℃孵育5~10分钟。
11、读数:在酶标仪中测量450nm和630nm的OD值。
12、对照及数据处理:每一个多肽样品取两个抗新型冠状病毒感染人血清反应复孔,和两个正常对照血清复孔进行对比实验。两个正常对照血清复孔的OD平均值控制在0.05以下。三个抗新型冠状病毒感染人血清反应复孔 OD值的平均值≥两个正常对照血清复孔的OD平均值的两倍以上即为阳性结果,结果如表4所示,说明本发明的新型冠病毒抗原多肽1-3均可以检测到患者血清中的抗新型冠病毒的抗体。
表4合成多肽抗原与新型冠状病毒感染人血清的免疫反应原性结果
Figure RE-GDA0003263300020000101
阴性多肽:来自于血管紧张素转化酶2(ACE2),如SEQ ID NO:4所示,序列为:EEQAKTFLDKFNHEAEDLFYQSSGLGKGDFR;
阴性参考:未包被多肽的反应孔;
阴性对照1:为健康人血清样本1。
阴性对照2:为健康人血清样本2。
序列表
<110> 杭州康柏睿格医药科技有限公司
<120> 具有免疫反应性的新冠状病毒B-细胞抗原
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 29
<212> PRT
<213> 冠状病毒(Cornovirus)
<400> 1
Leu Tyr Gln Asp Val Asn Cys Thr Glu Val Pro Val Ala Ile His Ala
1 5 10 15
Asp Gln Leu Thr Pro Thr Trp Arg Val Tyr Ser Thr Gly
20 25
<210> 2
<211> 39
<212> PRT
<213> 冠状病毒(Cornovirus)
<400> 2
Phe Lys Asn His Thr Ser Pro Asp Val Asp Leu Gly Asp Ile Ser Gly
1 5 10 15
Ile Asn Ala Ser Val Val Asn Ile Gln Lys Glu Ile Asp Arg Leu Asn
20 25 30
Glu Val Ala Lys Asn Leu Asn
35
<210> 3
<211> 23
<212> PRT
<213> 冠状病毒(Cornovirus)
<400> 3
Thr Glu Pro Lys Lys Asp Lys Lys Lys Lys Ala Asp Glu Thr Gln Ala
1 5 10 15
Leu Pro Gln Arg Gln Lys Lys
20
<210> 4
<211> 31
<212> PRT
<213> 人(human race)
<400> 4
Glu Glu Gln Ala Lys Thr Phe Leu Asp Lys Phe Asn His Glu Ala Glu
1 5 10 15
Asp Leu Phe Tyr Gln Ser Ser Gly Leu Gly Lys Gly Asp Phe Arg
20 25 30

Claims (9)

1.一种新冠状病毒抗原,所述抗原是至少下述任意一种多肽或组合,所述多肽的氨基酸序列选自:如SEQ ID NO:1所示,如SEQ ID NO:2所示或如SEQ ID NO:3所示。
2.一种新型冠状病毒抗原在制备疫苗中的应用,其特征在于,所述抗原是至少下述任意一种多肽或组合,所述多肽的氨基酸序列选自:如SEQ ID NO:1所示,如SEQ ID NO:2所示或如SEQ ID NO:3所示。
3.根据权利要求2的应用,其特征在于,所述的疫苗是将所述新型冠状病毒抗原与佐剂合用。
4.根据权利要求2-3中任一项的应用,其特征在于,所述的疫苗含有预防有效量的权利要求3所述的新型冠状病毒抗原,任选的的佐剂,以及药学可接受的载体。
5.一种的试剂盒,其特征在于,所述的试剂盒含有一种新冠状病毒抗原,所述抗原是至少下述任意一种多肽或组合,所述多肽的氨基酸序列选自:如SEQ ID NO:1所示,如SEQ IDNO:2所示或如SEQ ID NO:3所示。
6.根据权利要求5的试剂盒,其特征在于,所述的试剂盒还含有显色剂和缓冲液。
7.一种新型冠状病毒抗原在制备药物中的应用,其特征在于,所述抗原是至少下述任意一种多肽或组合,所述多肽的氨基酸序列选自:如SEQ ID NO:1所示,如SEQ ID NO:2所示或如SEQ ID NO:3所示。
8.根据权利要7的应用,其特征在于,所述的药物含有有效量的权利要求7所述的新型冠状病毒抗原,以及药学可接受的载体。
9.根据权利要1-8中任一项的抗原或应用,其特征在于,所述的新型冠状病毒为COVID-19, SARS-CoV2, 2019-nCoV。
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