CN116120443A - 靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体 - Google Patents

靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体 Download PDF

Info

Publication number
CN116120443A
CN116120443A CN202310046416.6A CN202310046416A CN116120443A CN 116120443 A CN116120443 A CN 116120443A CN 202310046416 A CN202310046416 A CN 202310046416A CN 116120443 A CN116120443 A CN 116120443A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cov
sars
2rbd
rbd
phage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310046416.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王建勋
和似琦
王伽利
陈汉祎
钱朝晖
胡克平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Beijing University Of Traditional Chinese Medicine Research Institute
Shenzhen Cell Valley Biopharmaceutical Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Beijing University Of Traditional Chinese Medicine Research Institute
Shenzhen Cell Valley Biopharmaceutical Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Beijing University Of Traditional Chinese Medicine Research Institute, Shenzhen Cell Valley Biopharmaceutical Co ltd filed Critical Shenzhen Beijing University Of Traditional Chinese Medicine Research Institute
Priority to CN202310046416.6A priority Critical patent/CN116120443A/zh
Publication of CN116120443A publication Critical patent/CN116120443A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/08Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses
    • C07K16/10Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses from RNA viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/14Antivirals for RNA viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/005Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies constructed by phage libraries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/20Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin
    • C07K2317/22Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin from camelids, e.g. camel, llama or dromedary
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/50Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
    • C07K2317/56Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments variable (Fv) region, i.e. VH and/or VL
    • C07K2317/569Single domain, e.g. dAb, sdAb, VHH, VNAR or nanobody®
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/70Immunoglobulins specific features characterized by effect upon binding to a cell or to an antigen
    • C07K2317/76Antagonist effect on antigen, e.g. neutralization or inhibition of binding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/90Immunoglobulins specific features characterized by (pharmaco)kinetic aspects or by stability of the immunoglobulin
    • C07K2317/92Affinity (KD), association rate (Ka), dissociation rate (Kd) or EC50 value
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Abstract

本发明提供靶向SARS‑CoV‑2RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体,所述纳米抗体或其抗原结合片段与SARS‑CoV‑2RBD的关键位点F486、Q493和S494同时结合。本发明筛选纯化得到的纳米抗体VHH5‑05,不仅只对展示野生型SARS‑CoV‑2RBD的噬菌体表现出了强的结合能力,同时对Beta突变株RBD和Delta突变株RBD的噬菌体也表现出一定结合能力。

Description

靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体
技术领域
本发明属于抗体技术领域,具体涉及一种靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体,以及该抗体在预防和/或治疗与SARS-CoV-2病毒感染相关的疾病中的用途。
背景技术
SARS-CoV-2是单链正义RNA包膜病毒,其膜表面表达有众多的刺突蛋白(spikeprotein,S-protein,简称S蛋白),由此形成了SARS-CoV-2的花冠外观。S蛋白实际为同源三聚体蛋白,每个蛋白单体包含一个S1亚基(14–685aa)与一个S2亚基(686–1273aa)。S蛋白可识别并结合细胞膜表面的血管紧张素转化酶2受体(angiotensin converting enzyme 2,ACE2),并且在经过细胞表面的丝氨酸蛋白酶TMPRSS2的切割处理后,介导病毒包膜与细胞膜融合,促使病毒RNA基因组进入宿主细胞。这其中S1亚基的受体结合结构域(Receptor-binding domain,RBD)是研究SARS-CoV-2与ACE2受体结合以及抗体识别的关键区域,被认为是迄今为止最有效的抗SARS-CoV-2中和抗体(neutralizing antibodies,NAbs)的靶标。
中和抗体疗法是人类应对重大公共卫生危机过程中的有利武器之一,因其能达到治疗加预防的双重效果而备受关注和期待。中和抗体发挥作用往往是通过与病毒RBD结合,进而阻止病毒吸附于ACE2受体,使其不能穿入胞内进行复制增殖,此外中和抗体与病毒形成免疫复合物,易被巨噬细胞吞噬清除。
驼源免疫球蛋白的单域抗体(single domain antibody,sdAb)是一种天然缺失轻链的抗体,只包含一个重链可变区和两个常规的CH2与CH3区。单域抗体通过其重链上可变区结合抗原,该可变区可以单独稳定地在体外存在,被称为重链可变区单域抗体(variabledomain of heavy chain of heavy-chain antibody,VHH)或者纳米抗体(nanobody,Nb),分子量为12-15千道尔顿(KDa),是目前已知的能与抗原结合的最小片段,相比传统的单抗(150KDa)更进一步具有多个特征,例如存在更多的可获得表位、相对较低的生产成本、更高的组织穿透力、在原核表达系统中也更易于生产等。
发明内容
在本发明中利用噬菌体展示技术进行纳米抗体筛选,该技术利用基因工程方法,将外源性基因片段插入到噬菌体的基因组中,使其编码的蛋白或多肽与噬菌体衣壳蛋白形成融合蛋白,得以展示于噬菌体表面。被展示的蛋白可以保持相对的空间结构和生物活性,因而以靶蛋白为“鱼饵”钓出与其结合的目的蛋白,可达到对噬菌体库的筛选。
基于噬菌体展示的方法、纳米抗体的优良生物特性及RBD与ACE2结合介导病毒进入宿主细胞的基本原理,本发明是利用构建的噬菌体纳米抗体免疫文库,以野生型SARS-CoV-2 RBD(记为SARS-CoV-2 RBD WT)为靶标抗原,采用RBD-ACE2竞争淘选的方法淘筛纳米抗体,并对筛选得到的VHH进行表达和鉴定,针对SARS-CoV-2 RBD重组蛋白特异性结合的高亲和力纳米抗体。
在一种实施方式中,本发明提供靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体或其抗原结合片段,所述纳米抗体或其抗原结合片段与SARS-CoV-2 RBD的关键位点F486、Q493和S494同时结合,所述纳米抗体或其抗原结合片段与以下SEQ ID NO:1具有至少95%的同源性:ATGGCCCAGTTGCAGCTCGTGGAGTCCGGAGGAGGCGCGGTGCAGCCTGGGGGGTCTCTGACACTCTCCTGTGCAGCCTCTGGAACCATCAGTCACTATCGCATGGGCTGGTACCGCCAACGTCCAAGGGGGCCGCGCGAGAAGGTTGCGATCATTACTATTAATGCTTCGACTGACTATGACGGCTCCGTGAAGGGCCGATTCACCATCTCCAGAGACAACGCCAAGAACTCGGTTTATCTCCAAATGAACAACCTGAAACCTGAGGACACGGCCGTCTATTACTGTAACACCGACCCCCCGGGACTGTCTCAGAATGACTACTGGGGGCCGGGGACCCAGGTCACCGTCTCCTCAGCGCACCACAGCGAAGACCCC。
在一种实施方式中,纳米抗体或其抗原结合片段是SEQ ID NO:1:ATGGCCCAGTTGCAGCTCGTGGAGTCCGGAGGAGGCGCGGTGCAGCCTGGGGGGTCTCTGACACTCTCCTGTGCAGCCTCTGGAACCATCAGTCACTATCGCATGGGCTGGTACCGCCAACGTCCAAGGGGGCCGCGCGAGAAGGTTGCGATCATTACTATTAATGCTTCGACTGACTATGACGGCTCCGTGAAGGGCCGATTCACCATCTCCAGAGACAACGCCAAGAACTCGGTTTATCTCCAAATGAACAACCTGAAACCTGAGGACACGGCCGTCTATTACTGTAACACCGACCCCCCGGGACTGTCTCAGAATGACTACTGGGGGCCGGGGACCCAGGTCACCGTCTCCTCAGCGCACCACAGCGAAGACCCC。
在一种实施方式中,本发明提供一种分离的核酸分子,其编码权利要上述的靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体或其抗原结合片段。
在一种实施方式中,本发明提供包含上述抗体的抗体缀合物。
在一种实施方式中,本发明提供包含上述靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体或其抗原结合片段的组合物。
在一种实施方式中,本发明提供包含上述靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体或其抗原结合片段在制备药物中的用途,所述药物用于预防或治疗野生型SARS-CoV-2 RBD、Beta突变株RBD和Delta突变株RBD病毒感染的疾病或病症。
本发明抗体RBD-VHH5-05表位上的大多数残基与RBD-ACE2结合界面重叠,特别是SARS-CoV-2 RBD的关键位点F486、Q493和S494参与了其与VHH5-05的结合,得益于其小体积,使得该纳米抗体能够以优异的靶向性深入结合到SARS-CoV-2 RBD与ACE2结合表位的内部。本发明筛选纯化得到的纳米抗体VHH5-05,不仅只对展示野生型SARS-CoV-2 RBD的噬菌体表现出了强的结合能力,同时对Beta突变株RBD和Delta突变株RBD的噬菌体也表现出一定结合能力。本发明抗体VHH5-05可以高效中和WT假病毒,其IC50为0.026ug/ml。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是噬菌体纳米抗体库RBD-ACE2竞争淘选流程示意图。
图2是噬菌体单克隆Phage-ELISA鉴定A450值结果图。
图3是VHH噬菌体与ACE2竞争结合SARS-CoV-2 RBD结果图。
图4是VHH5-05纳米抗体的诱导表达及纯化的SDS-PAGE鉴定分析结果图,其中图4A是蛋白表达SDS-PAGE鉴定结果图,M:标准蛋白Marker;1:诱导后全菌;2:超声破碎后上清;3:超声后破碎沉淀.4B是蛋白纯化SDS-PAGE分析结果图,M:标准蛋白Marker;1:破碎后上清;2:流穿;3:洗脱。
图5是纳米抗体VHH5-05结合SARS-CoV-2 RBD WT的特异性结果图。
图6是纳米抗体VHH5-05结合SARS-CoV-2 RBD WT的亲和力结果图。
图7是纳米抗体与ACE2竞争结合RBD的ELISA验证结果图。
图8是RBD-VHH5-05和RBD-hACE2复合物的结构分析及其表位的比较结果图,其中图8a是hACE2-SARS-CoV-2 RBD复合物的晶体结构图,RBD和ACE2分别以蓝色和浅粉色显示;图8b是VHH5-05和RBD的叠加图,VHH5-05以青色表示;图8c是复合物的2D图。
图9是VHH5-05的SARS-CoV-2假病毒中和能力结果图,使用293/hACE2细胞进行检测,数据显示为平均值±SD。
图10是VHH5-05与展示新冠病毒突变株RBD重组噬菌体结合的分析图。
具体实施方式
为了使本领域技术领域人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合实施例对本发明作进一步说明,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都应当属于本申请保护的范围。实施例一纳米抗体的RBD-ACE2竞争淘选
如图1所示,对抗野生型SARS-CoV-2 RBD的驼源纳米抗体噬菌体文库采用固相淘选法进行淘筛,高吸附板上包被的RBD作为靶蛋白,加入噬菌体库之后淘筛留下成功结合的噬菌体,第一轮淘筛除去与RBD不结合或弱结合的噬菌体,第二三轮加入游离的ACE2蛋白与噬菌体竞争与固定靶蛋白RBD的结合。
高吸附酶标板孔中加入100uL包被液稀释的5ug/mL RBD(第二轮、第三轮包被抗原浓度分别为1ug/mL、0.5ug/mL),置4℃包被过夜。次日,拍干后用PBST重复洗涤五次,加入300uL的封闭缓冲液(含2% BSA的PBST)37℃封闭2h,余1h时将封闭液稀释的噬菌体库在另一酶标孔中37℃预封闭。清洗封闭完成的抗原包被孔,将预封闭完成的噬菌体纳米抗体转入其中,37℃下充分孵育结合2h。用PBST洗涤10次再用PBS清洗5次以严格清洗去掉未结合的噬菌体,孔中加入100ug/mL的胰蛋白酶洗脱结合的噬菌体。将洗脱得到的噬菌体加入2mL处于对数生长期的TG1菌液中混匀,37℃侵染培养1h,再加入2%葡萄糖、100μg/mL氨苄青霉素(ampicillin,Amp)的2×YT液体培养基10mL振荡培养至对数中期,按感染复数(multiplicity of infection,MOI)20:1加入辅助噬菌体37℃侵染培养1h,离心后菌体重悬于100μg/mL Amp、50μg/mL卡那霉素(kanamycin,Kana)2×YT液体培养基中过夜培养。次日离心后取上清加入1/5体积的PEG/NaCl冰浴沉淀噬菌体。收集第一轮淘选后的噬菌体文库,测定滴度后用于下一轮的淘筛。
第二、三轮淘筛将包被抗原孔加封闭液37℃封闭时间调整为1h,清洗拍板之后在孔中加入100uL封闭液稀释的2ug/mL(第三轮为1ug/mL)ACE2预孵育1h,用PBST重复洗涤5次、PBS重复清洗5次,再将提前预封闭好的噬菌体库转移入其中,在37℃条件下充分孵育结合2h,之后的步骤同前所述。总计完成三轮淘选,使表面表达抗SARS-CoV-2 RBD纳米抗体的噬菌体得到富集,淘选过程的物料信息及回收率总结于表1中。
表1三轮淘选后的回收率
注:每一轮的回收效率由噬菌体洗脱量除以噬菌体投入量计算得出。pfu,噬菌斑形成单位。
实施例二Phage-ELISA鉴定阳性克隆
从三轮筛选后的平板上随机挑取24个单菌落,接种于2%葡萄糖、100μg/mL Amp的2×YT液体培养基37℃振荡培养8h,从活化菌液中吸取菌液接种至新的2%葡萄糖、100μg/mL Amp培养基中培养至对数生长期,按MOI=20:1加入辅助噬菌体37℃侵染培养1h,上述培养物离心收集菌体,重悬于100μg/mL Amp、50μg/mL Kana的2×YT液体培养基中培养过夜,产生新的纳米抗体噬菌体。
以0.5ug/mL SARS-CoV-2 RBD抗原包被酶标板作为样品孔,包被缓冲液加入空白孔,置4℃过夜。次日PBST洗板后,每孔加封闭缓冲液37℃封闭1.5h,将过夜培养的单克隆菌液离心收集上清,用封闭缓冲液于离心管中进行十倍稀释,37℃预封闭1h。洗板后,样品孔及空白孔加入预封闭结束的含噬菌体上清,37℃孵育1h,再次洗板后,以HRP标记的抗M13噬菌体二抗(1:8000)进行孵育。显色并在酶标仪中读取450nm处的吸光度(A450)值,结果如表2和图2所示,选取A450值较高的10个单克隆进行下一步的实验,A450值越高说明在同样的实验条件下噬菌体与SARS-CoV-2 RBD结合能力越强。
表2Phage-ELISA鉴定阳性克隆测定结果
单克隆号 OD450值 单克隆号 OD450值
1 1.322 13 3.132
2 3.037 14 2.795
3 2.154 15 2.940
4 3.070 16 0.342
5 1.372 17 /
6 3.049 18 3.067
7 2.912 19 /
8 2.327 20 /
9 3.029 21 3.116
10 2.576 22 2.914
11 3.061 23 2.954
12 3.152 24 3.072
实施例三阳性克隆噬菌体-ACE2竞争ELISA
将RBD-Fc(0.2ug/孔)在4℃的100μL包衣缓冲液(pH 9.6)中的微板中包衣过夜。次日以100μL/孔2%BSA-PBST孵育1.5h封闭。洗涤3次后,加入连续稀释的噬菌体溶液与RBD-Fc在37℃孵育1h。以HRP标记的抗M13噬菌体二抗(1:8000)和TMB分别用于放大信号和显色。通过1.0M HCl停止反应后,在450nm处测量吸光度。之后,将噬菌体溶液的亚饱和(最大效应的80%)浓度用于竞争性ELISA。
将RBD-Fc(0.2μg/孔)包被用于竞争性噬菌体ELISA。封闭1.5h并洗涤3次后,将亚饱和浓度的VHH噬菌体溶液与4ug/ml ACE2-His混合。将噬菌体和ACE2-His的混合物添加到涂有RBD-Fc的孔中并孵育1h,之后的步骤如前所述。
在通过噬菌体ELISA选择的10个单克隆中,4个显示了阻断RBD与ACE2结合的能力,如图3、表3和表4所示,并结合实验过程,展示VHH的噬菌体直接与RBD结合,或展示VHH的噬菌体与ACE2混匀后再和RBD结合,在结果中可以很明显的看到由于ACE2与VHH5-05噬菌体竞争结合,从而结合在RBD上的VHH5-05噬菌体的量变少,最终测定A450值相比RBD与VHH5-05噬菌体结合时降低。如图3、表3-4所示,我们选择了阻断能力最强的A5克隆,用于进一步的原核表达和鉴定,称为VHH5-05
表3阳性克隆噬菌体(RBD+噬菌体)-ACE2竞争ELISA结果
表4阳性克隆噬菌体(RBD+ACE2+噬菌体)-ACE2竞争ELISA结果
经过测序,纳米抗体VHH5-05 VHH5-05(378bp)的序列为:ATGGCCCAGTTGCAGCTCGTGGAGTCCGGAGGAGGCGCGGTGCAGCCTGGGGGGTCTCTGACACTCTCCTGTGCAGCCTCTGGAACCATCAGTCACTATCGCATGGGCTGGTACCGCCAACGTCCAAGGGGGCCGCGCGAGAAGGTTGCGATCATTACTATTAATGCTTCGACTGACTATGACGGCTCCGTGAAGGGCCGATTCACCATCTCCAGAGACAACGCCAAGAACTCGGTTTATCTCCAAATGAACAACCTGAAACCTGAGGACACGGCCGTCTATTACTGTAACACCGACCCCCCGGGACTGTCTCAGAATGACTACTGGGGGCCGGGGACCCAGGTCACCGTCTCCTCAGCGCACCACAGCGAAGACCCC
纳米抗体VHH5-05相应氨基酸序列(126AA)为:
MAQLQLVESGGGAVQPGGSLTLSCAASGTISHYRMGWYRQRPRGPREKVAII
TINASTDYDGSVKGRFTISRDNAKNSVYLQMNNLKPEDTAVYYCNTDPPGLS
QNDYWGPGTQVTVSSAHHSEDP
实施例四VHH5-05纳米抗体的原核表达及纯化
采用同源重组的方法连接VHH5-05片段与pET-22b(+)载体片段获得重组质粒,转化BL21(DE3)菌株用于原核表达。挑取转化平板上的单克隆扩大培养过夜活化,次日转接培养至对数期,在培养物中加入IPTG诱导融合蛋白表达,剩余菌液离心后留沉淀,加入PBS重悬菌体,使用超声波细胞粉碎机进行破碎。在取样的诱导全菌及破碎后的沉淀及上清样中加入5×SDS上样缓冲液处理后进行SDS-PAGE条带分析。对超声破碎后离心获得的上清中的可溶性蛋白(His标签)进行Ni柱亲和纯化,对纯化产物进行SDS-PAGE分析蛋白大小及纯度。结果如图4(4A和4B)所示,显示洗脱得到的目的蛋白纯度高,分子量大小在13KD左右,与理论分子量符合。
实施例五VHH5-05纳米抗体的结合活性验证
1.纳米抗体对SARS-CoV-2 RBD WT的结合特异性及亲和力测定
如图5所示,纯化得到VHH5-05纳米抗体与SARS-CoV-2 RBD WT抗原结合活性及特异性采用ELISA验证,结果显示淘筛得到的纳米抗体可与SARS-CoV-2RBD WT特异性结合如图5和表5所示,BCMA是一个重组蛋白,B细胞成熟蛋白,作为SARS-CoV-2 RBD蛋白的阴性对照,说明筛选出的纳米抗体能够特异性结合SARS-CoV-2 RBD WT。采用ELISA饱和浓度法测定得到的纳米抗体与SARS-CoV-2 RBD WT的结合亲和力,得到纳米抗体VHH5-05的EC50为0.42ng/mL,如图6和表6所示。
表5纳米抗体对SARS-CoV-2 RBD WT的结合特异性测定
表6纳米抗体对SARS-CoV-2 RBD WT的亲和力测定
2.VHH5-05纳米抗体与重组ACE2蛋白竞争结合SARS-CoV-2 RBD WT
将纯化得到的纳米抗体与SARS-CoV-2 RBD混匀后同时竞争与固定化ACE2的结合,如图7和表7所示,结果显示VHH5-05存在的条件下与ACE2竞争结合RBD的关系成立,即VHH占据了RBD与ACE2的部分结合位点使得未能继续结合的RBD在洗板时被除去。这也进一步证实了本研究竞争淘选方法的可行性,根据该VHH能阻断RBD与ACE2蛋白的体外结合推测该纳米抗体与ACE2-RBD的结合位点有相当重合,由此步验证的结果可以初步推断该纳米抗体与ACE2-RBD的结合位点有相当重合。
表7VHH5-05纳米抗体与重组ACE2蛋白竞争结合SARS-CoV-2 RBD WT
3.使用对接模拟预测VHH5-05与RBD的结合位点
SARS-CoV-2的S蛋白序列的登录号为YP_009724390.1,SARS-CoV-2的受体结合基序(RBM)为437-508aa。hACE2中与RBM相互作用的关键氨基酸为K31、E35、D38、M82和K353。参见图8,与SARS-CoV-2相对应的那些氨基酸是L455、F486、Q493、S494、N501和Y505,所有分子如图8a所示以卡通形式显示。根据从RBD-VHH5-05对接获得的结构预测复合物的分析(图8b),分子对接分数为-78.1905,表明VHH5-05可以很好地与RBD结合。Ligplot+显示的蛋白质-分子相互作用的2D图(图8c)直观地显示了相互作用力,包括氢键和疏水相互作用,表明模拟的构象结合很强。建模分析结果表明,RBD-VHH5-05表位上的大多数残基与RBD-ACE2结合界面重叠,特别是SARS-CoV-2 RBD的关键位点F486、Q493和S494参与了其与VHH5-05的结合,得益于其小体积,使得该纳米抗体能够以优异的靶向性深入结合到SARS-CoV-2 RBD与ACE2结合表位的内部,这证实了为什么其可以有效阻断RBD和ACE2的结合。
4.评估VHH5-05的体外中和能力(假病毒中和试验)
用DMEM培养基制备8份3倍稀释的VHH5-05的的系列梯度稀释液,将假病毒1:1添加到110μL的每个抗体稀释液中。伪病毒:将VHH混合物在37℃下孵育1小时,然后与293/hACE2细胞混合48小时。用荧光素酶底物裂解细胞并收集RLU值后,通过将RLU拟合到S形剂量反应曲线来计算IC50值。如图9和表8所示,结果表明,VHH5-05可以高效中和WT假病毒,因为IC50为0.026ug/ml。
表8抗体的假病毒中和实验(IC50的测定)
5.纳米抗体VHH5-05与展示SARS-CoV-2突变株RBD重组噬菌体的结合
制备含有SARS-CoV-2各突变株RBD片段的重组改造M13KO7噬菌体,使用高吸附酶标板包被纯化得到的纳米抗体,分别加入各突变株RBD重组噬菌体以结合抗体,采用qPCR法扩增结合在板上的噬菌体的基因片段以间接地反映纳米抗体与重组噬菌体的特异性结合情况,具体参见表9。
表9各突变株RBD重组噬菌体结合抗体情况
结果表明本研究筛选纯化得到的纳米抗体VHH5-05,不仅只对展示野生型SARS-CoV-2 RBD的噬菌体表现出了强的结合能力,对展示Beta突变株RBD和Delta突变株RBD的噬菌体也表现出一定结合,如图10和表9所示;copies/uL值就能够表明包被蛋白与展示RBD噬菌体的结合能力,值越高结合能力越强。
本领域的技术人员还将认识到,或者能够确认使用不超过常规实验,在本文中所述的本发明的具体的实施方案的许多等价物。这些等价物也包含在所附的权利要求中。

Claims (6)

1.靶向SARS-CoV-2RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体或其抗原结合片段,其特征在于,所述纳米抗体或其抗原结合片段与SARS-CoV-2RBD的关键位点F486、Q493和S494同时结合,所述纳米抗体或其抗原结合片段与以下SEQ ID NO:1具有至少95%的同源性:ATGGCCCAGTTGCAGCTCGTGGAGTCCGGAGGAGGCGCGGTGCAGCCTGGGGGGTCTCTGACACTCTCCTGTGCAGCCTCTGGAACCATCAGTCACTATCGCATGGGCTGGTACCGCCAACGTCCAAGGGGGCCGCGCGAGAAGGTTGCGATCATTACTATTAATGCTTCGACTGACTATGACGGCTCCGTGAAGGGCCGATTCACCATCTCCAGAGACAACGCCAAGAACTCGGTTTATCTCCAAATGAACAACCTGAAACCTGAGGACACGGCCGTCTATTACTGTAACACCGACCCCCCGGGACTGTCTCAGAATGACTACTGGGGGCCGGGGACCCAGGTCACCGTCTCCTCAGCGCACCACAGCGAAGACCCC。
2.根据权利要求1所述的驼源纳米抗体或其抗原结合片段,其特征在于,所述纳米抗体或其抗原结合片段是SEQ ID NO:1:ATGGCCCAGTTGCAGCTCGTGGAGTCCGGAGGAGGCGCGGTGCAGCCTGGGGGGTCTCTGACACTCTCCTGTGCAGCCTCTGGAACCATCAGTCACTATCGCATGGGCTGGTACCGCCAACGTCCAAGGGGGCCGCGCGAGAAGGTTGCGATCATTACTATTAATGCTTCGACTGACTATGACGGCTCCGTGAAGGGCCGATTCACCATCTCCAGAGACAACGCCAAGAACTCGGTTTATCTCCAAATGAACAACCTGAAACCTGAGGACACGGCCGTCTATTACTGTAACACCGACCCCCCGGGACTGTCTCAGAATGACTACTGGGGGCCGGGGACCCAGGTCACCGTCTCCTCAGCGCACCACAGCGAAGACCCC。
3.一种分离的核酸分子,其编码权利要求1-2任一所述的靶向SARS-CoV-2RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体或其抗原结合片段。
4.包含权利要求1-2中任一所述抗体的抗体缀合物。
5.包含权利要求1-2中任一所述靶向SARS-CoV-2RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体或其抗原结合片段的组合物。
6.包含权利要求1-2中任一所述的靶向SARS-CoV-2RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体或其抗原结合片段在制备药物中的用途,所述药物用于预防或治疗野生型SARS-CoV-2RBD、Beta突变株RBD和Delta突变株RBD病毒感染的疾病或病症。
CN202310046416.6A 2023-01-31 2023-01-31 靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体 Pending CN116120443A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310046416.6A CN116120443A (zh) 2023-01-31 2023-01-31 靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310046416.6A CN116120443A (zh) 2023-01-31 2023-01-31 靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116120443A true CN116120443A (zh) 2023-05-16

Family

ID=86302395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310046416.6A Pending CN116120443A (zh) 2023-01-31 2023-01-31 靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116120443A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111995676B (zh) 一种针对新冠病毒棘突蛋白非rbd区的单克隆抗体及其应用
WO2021244089A1 (zh) 新型冠状病毒(sars-cov-2)刺突蛋白结合分子及其应用
CN111647076A (zh) 抗新型冠状病毒SARS-Cov-2的中和性单域抗体及其应用
CN109970858B (zh) Cd22单域抗体、核苷酸序列及试剂盒
CN116063464A (zh) 冠状病毒的抗体或其抗原结合片段
WO2020038147A1 (zh) 抗bcma的单域抗体及其应用
CN116023478A (zh) 冠状病毒的中和抗体或其抗原结合片段
WO2023168776A1 (zh) 一种广谱新型冠状病毒的人源抗体及其应用
Chen et al. Synthetic antibodies with a human framework that protect mice from lethal Sudan ebolavirus challenge
CN116041498B (zh) 特异性结合SARS-CoV-2刺突蛋白的单域抗体及其应用
CN108892723B (zh) 用于检测猪流行性腹泻病毒的单域重链抗体、制备方法及应用
Kumar et al. A novel strategy for efficient production of anti-V3 human scFvs against HIV-1 clade C
CN111875701A (zh) 一种SARS-CoV-2病毒的单链抗体及用途
WO2015089881A1 (zh) 全人源抗cd26抗体及其应用
CN110684102B (zh) 一种sftsv检测试剂盒
CN111138533A (zh) 针对甲型肝炎病毒的单域抗体及其衍生蛋白
CN104710529B (zh) 一种抗鱼类病毒性出血性败血症病毒的单链抗体
CN116375865A (zh) 具有增强的adcp效应的抗cd70抗体及其应用
CN106701687B (zh) 一种杂交瘤细胞株及其产生的狂犬病毒磷蛋白单克隆抗体
CN116120443A (zh) 靶向SARS-CoV-2 RBD与其受体ACE2共享表位的驼源纳米抗体
CN114456264B (zh) 一种新型冠状病毒稀有广谱表位的人源抗体及其应用
CN114478755B (zh) 抗新型冠状病毒的全人源抗体及其组合物与应用
CN114605526B (zh) 一种针对腺病毒载体的单域重链抗体及其应用
CN116621974A (zh) 新型冠状病毒SARS-CoV-2广谱中和纳米抗体及其应用
CN114395034B (zh) 一种高效中和新型冠状病毒的人源抗体及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination