WO2022045251A1 - 変異型ａｃｅ２タンパク質 - Google Patents

変異型ａｃｅ２タンパク質 Download PDF

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ace2
substitution
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温 星野
聖明 的場
淳一 ▲高▼木
徹 岡本
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京都府公立大学法人
国立大学法人大阪大学
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    • C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA

Definitions

  • the present invention relates to a mutant ACE2 protein and the like.
  • Coronavirus is a species of virus belonging to the subfamily Coronaviridae of the Coronaviridae family, and is a plus-strand RNA virus that infects humans and animals and causes respiratory, digestive, vascular, or neurological disorders. Coronavirus can be transmitted from any infected host animal and cause a large-scale infectious disease in humans. Examples of coronaviruses include SARS coronavirus 1 (SARS-CoV-1), which was prevalent in 2002 and 2003, and Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV). Recently, a worldwide epidemic of SARS coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has occurred, and since the treatment technology has not been established, great damage continues in various fields such as medical treatment and economy.
  • SARS-CoV-1 SARS coronavirus 1
  • MERS-CoV Middle East respiratory syndrome coronavirus
  • ACE2 Angiotensin-converting enzyme2
  • Wild-type ACE2 has lower binding to S protein of coronavirus than antibody.
  • the present inventor The amino acid sequence A shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence C obtained by mutating the amino acid sequence B having 70% or more identity with the amino acid sequence A is included, and the amino acid sequence C is a mutation a: the amino acid sequence.
  • the present inventor has completed the present invention as a result of further research based on this finding. That is, the present invention includes the following aspects.
  • Item 1 It contains the amino acid sequence A shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence C obtained by mutating the amino acid sequence B having 70% or more identity with the amino acid sequence A.
  • the amino acid sequence C is at least selected from the group consisting of mutation a: T20, A25, K26, K31, H34, E35, Q60, N64, S70, T78, L79, N90, T92, and Q101 in the amino acid sequence A. Containing a substitution ax of two amino acids, or a substitution ay corresponding to the substitution ax in the amino acid sequence B. Mutant ACE2 protein.
  • Item 2 The mutant ACE2 protein according to Item 1, wherein the substitution ax comprises substitution of at least two amino acids selected from the group consisting of A25, K26, K31, E35, N64, L79, N90, and T92.
  • Item 3 The mutant ACE2 protein according to Item 2, wherein the substituted ax comprises a substitution of A25, K31, and E35.
  • Item 4. The mutant ACE2 protein according to Item 2 or 3, wherein the substitution ax is a substitution of at least 5 kinds of amino acids.
  • Item 5 The mutant ACE2 protein according to any one of Items 2 to 4, wherein the substituted ax is a substitution of 7 kinds of amino acids.
  • the amino acid after the mutation of A25 is a bulky hydrophobic amino acid
  • the amino acid after the mutation of K26 is a non-basic amino acid
  • the amino acid after the mutation of K31 is a non-basic amino acid
  • E35 The post-mutation amino acid of is a non-acidic amino acid
  • the post-mutation amino acid of N64 is a hydrophobic amino acid
  • the post-mutation amino acid of L79 is a bulkier hydrophobic amino acid
  • / or the post-mutation amino acid of N90 is Item 2.
  • the mutant ACE2 protein according to any one of Items 2 to 5, wherein is a basic amino acid or an acidic amino acid.
  • the amino acid after the mutation of A25 is a branched chain amino acid
  • the amino acid after the mutation of K26 is an acidic amino acid
  • the amino acid after the mutation of K31 is a hydrophilic neutral amino acid
  • the amino acid after the mutation of E35 is.
  • the amino acid is a basic amino acid
  • the amino acid after the mutation of N64 is a branched chain amino acid
  • the amino acid after the mutation of L79 is an aromatic amino acid
  • / or the amino acid after the mutation of N90 is a basic amino acid.
  • Item 8 In the mutation a, the amino acid after the mutation of A25 is valine, the amino acid after the mutation of K26 is glutamate, the amino acid after the mutation of K31 is asparagine, the amino acid after the mutation of E35 is lysine, and N64.
  • Item 2. The mutant ACE2 protein according to any one of Items 2 to 7, wherein the amino acid after the mutation is isoleucine, the amino acid after the mutation of L79 is phenylalanine, and / or the amino acid after the mutation of N90 is histidine.
  • substitution ax is a substitution of at least two amino acids selected from the group consisting of K31, E35, Q60, S70, L79, and N90, or a selection from the group consisting of T20, A25, H34, T78, T92, and Q101.
  • Item 2 The mutant ACE2 protein according to Item 1, which comprises the substitution of at least two amino acids.
  • Item 10 The mutant ACE2 protein according to Item 1 or 9, wherein the substituted ax comprises a substitution of K31, E35, Q60, and L79, or a substitution of T20, H34, T92, and Q101H.
  • the amino acid sequence B is the amino acid sequence B1 shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence B2 of all or part of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, or the ortholog amino acid sequence B3 of the amino acid sequences A, B1 or B2.
  • Item 4. The mutant ACE2 protein according to any one of Items 1 to 10.
  • Item 12 The mutant ACE2 protein according to any one of Items 1 to 11, further comprising the amino acid sequence of all or part of the antibody.
  • Item 13 A complex containing a plurality of mutant ACE2 proteins according to any one of Items 1 to 12.
  • Item 14 A polynucleotide comprising the coding sequence of the mutant ACE2 protein according to any one of Items 1 to 12.
  • Item 15 A cell containing the polynucleotide according to Item 14.
  • Item 16 Contains at least one selected from the group consisting of the mutant ACE2 protein according to any one of Items 1 to 12, the complex according to Item 13, the polynucleotide according to Item 14, and the cell according to Item 15. Do, medicine.
  • Item 17 Contains at least one selected from the group consisting of the mutant ACE2 protein according to any one of Items 1 to 12, the complex according to Item 13, the polynucleotide according to Item 14, and the cell according to Item 15. Reagents.
  • Item 18 Contains at least one selected from the group consisting of the mutant ACE2 protein according to any one of Items 1 to 12, the complex according to Item 13, the polynucleotide according to Item 14, and the cell according to Item 15. Anti-coronavirus agent.
  • N-39 indicates the mutant ACE2 protein.
  • the result (virus RNA measurement result) of Authentic virus neutralization assay of Test Example 3 is shown.
  • 3N-39 shows the mutant ACE2 protein.
  • the result (virus titer measurement result) of Authentic virus neutralization assay of Test Example 3 is shown.
  • 3N-39 shows the mutant ACE2 protein.
  • the result of Authentic virus neutralization assay of Test Example 7 is shown.
  • a: The outline of the method of Test Example 9 is shown.
  • b The result of analyzing the copy number of SARS-CoV-2 genomic RNA in the culture medium at each passage is shown.
  • c The analysis result in 15 passages is shown.
  • a A schematic diagram of an animal experiment of Test Example 10 is shown.
  • b The result of calculating the weight change rate from the 0th day for all hamsters is shown.
  • c A CT image of the body axis of the thorax 5 days after infection is shown.
  • d Viral titer in lung homogenate (plaque forming unit; PFU and SARS-CoV-2 genomic RNA copy count quantification results.
  • the vertical axis shows PFU per 1 g of lung homogenate and virus per 1 g of lung tissue RNA. Viral abundance as genomic RNA copy count.
  • E and f (e) H & E staining and (f) SARS-CoV-2 antigen staining of hamster lung lobes. Scale bar, 100 ⁇ m (upper panel) and 40 ⁇ m (lower panel). .
  • G Shows mRNA expression of inflammatory or chemotactic cytokines in hamster lung lobes.
  • B, d, g) Data are n 4 mean ⁇ SEM. P-value by two-sided unpaired t-test. * P ⁇ 0.05, ** P ⁇ 0.01.
  • a comparison of protein yields of Test Example 11 is shown.
  • the results of Pseudovirus neutralization assay of Test Example 11 are shown.
  • a comparison of protein yields of Test Example 12 is shown.
  • the measurement result of the neutralizing activity against pseudo SARS-CoV-2 of Test Example 12 is shown.
  • the measurement result of the neutralizing activity for SARS-CoV-2 of Test Example 12 is shown.
  • the measurement result of ACE2 enzyme activity of Test Example 12 is shown.
  • the measurement results of the pharmacokinetics of Test Example 12 are shown.
  • the measurement result of the viral load of the lung tissue of Test Example 12 is shown.
  • the measurement results of the expression level of inflammatory cytokines in the lung tissue of Test Example 12 are shown.
  • the term "identity" of an amino acid sequence refers to the degree of coincidence of two or more comparable amino acid sequences with respect to each other. Therefore, the higher the match between two amino acid sequences, the higher the identity or similarity of those sequences.
  • the level of amino acid sequence identity is determined, for example, using FASTA, a tool for sequence analysis, with default parameters.
  • FASTA a tool for sequence analysis, with default parameters.
  • the algorithm BLAST by Karlin and Altschul Karlin S, Altschul SF. “Methods for assessment the statistical signature of molecular sequence features by using general scoring schemes” Proc Natl Acad Sci USA.
  • substitution between amino acid residues having basic side chains such as lysine, arginine, and histidine is a conservative substitution.
  • Other amino acid residues having acidic side chains such as aspartic acid and glutamic acid; amino acid residues having non-charged polar side chains such as glycine, asparagine, glutamine, serine, threonine, tyrosine and cysteine; alanine, valine, leucine, isoleucine, Amino acid residues with non-polar side chains such as proline, phenylalanine, methionine and tryptophan; amino acid residues with ⁇ -branched side chains such as treonine, valine and isoleucine; aromatic side chains such as tyrosine, phenylalanine, tryptophan and histidine Substitutions between amino acid residues are also conservative substitutions.
  • nucleotides such as DNA and RNA may be subjected to known chemical modifications as illustrated below.
  • Substituting the phosphate residue (phosphate) of each nucleotide with a chemically modified phosphate residue such as phosphorothioate (PS), methylphosphonate, or phosphorodithionate to prevent degradation by hydrolases such as nucleases. Can be done.
  • the hydroxyl group at the 2-position of the sugar (ribose) of each ribonucleotide is converted into -OR (R is, for example, CH3 (2'-O-Me), CH2CH2OCH3 (2'-O-MOE), CH2CH2NHC (NH) NH2, It may be replaced with CH2CONHCH3, CH2CH2CN, etc.).
  • R is, for example, CH3 (2'-O-Me), CH2CH2OCH3 (2'-O-MOE), CH2CH2NHC (NH) NH2, It may be replaced with CH2CONHCH3, CH2CH2CN, etc.
  • the base moiety pyrimidine, purine
  • examples thereof include those in which the phosphoric acid moiety and the hydroxyl moiety are modified with a biotin, an amino group, a lower alkylamine group, an acetyl group and the like, but the present invention is not limited thereto.
  • BNA LNA
  • BNA LNA or the like in which the formation of the sugar portion is fixed to N-type by cross-linking the 2'oxygen and 4'carbon of the sugar part of the nucleotide can also be preferably used.
  • amino acid mutations are specifically deletions, substitutions, insertions, or additions of amino acids.
  • the position of an amino acid in the amino acid sequence may be indicated by the amino acid single letter notation + the amino acid number when counted from the N-terminal amino acid.
  • “A25” indicates alanine, which is the 25th amino acid from the N-terminus.
  • the amino acid number is an amino acid number counted from the N-terminal of the amino acid sequence human ACE2 (1-615) shown in SEQ ID NO: 1. So, for example, A25 in human ACE2 (18-615: SEQ ID NO: 2) is alanine in SEQ ID NO: 2, which corresponds to alanine, which is the 25th amino acid from the N-terminus of SEQ ID NO: 1, which is SEQ ID NO: 2. It is the 8th amino acid from the N-terminal of.
  • the present invention comprises amino acid sequence A in which the amino acid sequence A shown in SEQ ID NO: 1 or amino acid sequence B having 70% or more identity with the amino acid sequence A is mutated.
  • the amino acid sequence C is selected from the group consisting of mutation a: T20, A25, K26, K31, H34, E35, Q60, N64, S70, T78, L79, N90, T92, and Q101 in the amino acid sequence A.
  • a variant ACE2 protein comprising a substituted ax of at least two amino acids, or a substituted ay corresponding to the substituted ax in the amino acid sequence B, may also be referred to herein as "the variant ACE2 protein of the invention". .) Regarding. This will be described below.
  • the amino acid sequence C is an amino acid sequence obtained by mutating the amino acid sequence A shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence B having 70% or more identity with the amino acid sequence A, and is particularly limited as long as it contains the mutation a. Not limited.
  • Amino acid sequence A is the amino acid sequence (SEQ ID NO: NP_001358344 and NP_068576) of the ACE2 (Angiotensin-converting enzyme 2) protein (NCBI Accession Number: NP_001358344 and NP_068576) endogenously expressed (inherently possessed) by humans (Homo sapiens). It is a sequence consisting of the 615th amino acid from the 1st amino acid from the N-terminal of 3).
  • the amino acid sequence B is a protein consisting of a protein (protein B) in which the mutation a is introduced into the sequence and a K D value for the coronavirus S protein, and a sequence in which the mutation a is introduced into the amino acid sequence A. It is not particularly limited as long as it does not significantly increase from the K D value of (protein A).
  • the KD value of protein B is, for example, 10 times or less, preferably 5 times or less, more preferably 3 times or less, still more preferably 2 times or less, still more preferably 1.5 times or less the KD value of protein A. It is not more than double, especially preferably 1.2 times or less.
  • amino acid sequence B with respect to amino acid sequence A is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, still more preferably 97% or more, and particularly preferably 99% or more. And less than 100%.
  • the KD value for the coronavirus S protein can be measured according to the binding assay method described in Examples below.
  • the amino acid sequence B is preferably the amino acid sequence B1 (SEQ ID NO: 2) in which the signal peptide sequence (the sequence consisting of the 1st amino acid to the 17th amino acid from the N-terminal) is removed from the amino acid sequence A, and the human ACE2 protein.
  • Amino acid sequence B2 (for example, 520 to 805 (preferably 550 to 805, more preferably 550 to 805) from any of the amino acids 1 to 20 from the N-terminal of SEQ ID NO: 3 of all or part of the amino acid sequence (SEQ ID NO: 3).
  • Ortholog amino acid sequence B3 of A, B1 or B2 eg, in animals other than humans (eg, mammals such as monkeys, mice, rats, dogs, cats, rabbits, pigs, horses, cows, sheep, goats, deer)
  • Examples thereof include the amino acid sequence of the ACE2 protein or a partial sequence thereof), and further, intraspecific variation sequences thereof and the like.
  • the amino acid sequence of the ACE2 protein of animals other than humans can be identified by cloning based on a known amino acid sequence, which can be predicted from the genomic information of a known or known amino acid sequence, or which is based on a known amino acid sequence.
  • the mutation a is a substitution of at least two amino acids selected from the group consisting of T20, A25, K26, K31, H34, E35, Q60, N64, S70, T78, L79, N90, T92, and Q101 in the amino acid sequence A. ax, or a substitution ay corresponding to the substitution ax in the amino acid sequence B.
  • the "corresponding substitution” indicates that the amino acid substitution is at the same position on the alignment sequence when the two sequences are compared by BLAST (setting is the default).
  • the substitution corresponding to the substitution of A25 in the amino acid sequence A is the amino acid at the same position as A25 in the amino acid sequence A in the amino acid sequence B in the alignment sequence obtained by comparing the amino acid sequence A with the amino acid sequence B.
  • the amino acid after the substitution in the amino acid sequence A and the amino acid after the substitution in the amino acid sequence B are the same.
  • Substitution ax is selected from the group consisting of at least three amino acid substitutions, namely T20, A25, K26, K31, H34, E35, Q60, N64, S70, T78, L79, N90, T92, and Q101 in amino acid sequence A. It is preferably a substitution of at least three kinds of amino acids.
  • the substituted ax is more preferably a substitution of at least 4 amino acids, even more preferably a substitution of at least 5 amino acids, even more preferably a substitution of at least 6 amino acids. It is particularly preferred that it is a substitution of at least 7 amino acids.
  • the substituted ax preferably contains a substitution (substitution ax1) of at least two amino acids selected from the group consisting of A25, K26, K31, E35, N64, L79, N90, and T92.
  • Substitution ax1 is particularly preferred to include substitutions for A25, K31, and E35.
  • the substitution ax1 particularly preferably contains a substitution of A25, K31, E35, and T92, or a substitution of A25, K31, E35, and L79.
  • Substitution ax1 is a substitution of at least 3 amino acids, that is, a substitution of at least 3 amino acids selected from the group consisting of A25, K26, K31, E35, N64, L79, N90, and T92 in amino acid sequence A. Is preferable.
  • the substitution ax1 is more preferably a substitution of at least 4 amino acids, even more preferably a substitution of at least 5 amino acids, even more preferably a substitution of at least 6 amino acids. It is particularly preferred to be a substitution of 7 amino acids (A25, K26, K31, E35, N64, L79, and N90).
  • the substituted ax preferably contains a substitution (substitution ax2) of at least two amino acids selected from the group consisting of K31, E35, Q60, S70, L79, and N90.
  • Substitution ax2 preferably contains substitutions for K31, E35, and Q60. Substitution ax2 is particularly preferred to include substitutions for K31, E35, Q60, and L79.
  • the substitution ax2 is preferably a substitution of at least three kinds of amino acids, that is, a substitution of at least three kinds of amino acids selected from the group consisting of K31, E35, Q60, S70, L79, and N90 in the amino acid sequence A.
  • the substitution ax2 is more preferably a substitution of at least 4 kinds of amino acids, further preferably a substitution of at least 5 kinds of amino acids, and even more preferably a substitution of 6 kinds of amino acids.
  • the substituted ax preferably contains a substitution (substitution ax3) of at least two amino acids selected from the group consisting of T20, A25, H34, T78, T92, and Q101.
  • substitution ax3 is particularly preferred to include substitutions for T20, H34, T92, and Q101H. Further, the substitution ax3 preferably contains substitutions of A25, H34, T78, and T92.
  • the substitution ax3 is preferably a substitution of at least three kinds of amino acids, that is, a substitution of at least three kinds of amino acids selected from the group consisting of T20, A25, H34, T78, T92, and Q101 in the amino acid sequence A.
  • the substitution ax3 is more preferably a substitution of at least 4 kinds of amino acids, further preferably a substitution of at least 5 kinds of amino acids, and even more preferably a substitution of 6 kinds of amino acids.
  • the amino acid after the mutation of T20 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a hydrophobic amino acid.
  • the hydrophobic amino acid include valine, leucine, isoleucine, glycine, alanine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine and the like.
  • branched-chain amino acids such as valine, leucine, and isoleucine are preferably mentioned, and isoleucine is more preferable.
  • the amino acid after the mutation of A25 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a bulky hydrophobic amino acid.
  • “bulk” means that the molecular weight of the side chain is larger (for example, addition or substitution of an alkyl group (methyl group, ethyl group, etc.) in the side chain, or chain shape of the side chain.
  • the structure (for example, substitution of an alkyl group with an aromatic group, an increase in the number of rings of the aromatic group in the side chain, etc.) is not particularly limited as long as this is the case.
  • Examples of the bulky hydrophobic amino acid include valine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine and the like.
  • branched-chain amino acids such as valine, leucine, and isoleucine are preferably mentioned, and valine is more preferable.
  • the amino acid after the mutation of K26 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a non-basic amino acid.
  • non-basic amino acids include glutamic acid, aspartic acid, serine, threonine, glutamine, aspartic acid, tyrosine, cysteine, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine and the like.
  • non-basic hydrophilic amino acids such as glutamic acid, aspartic acid, serine, threonine, glutamine, asparagine, tyrosine and cysteine are preferable, and acidic amino acids such as glutamic acid and aspartic acid are more preferable, and further. Glutamic acid is preferable.
  • the amino acid after the mutation of K31 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a non-basic amino acid.
  • non-basic amino acids include glutamic acid, aspartic acid, serine, threonine, glutamine, aspartic acid, tyrosine, cysteine, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine and the like.
  • non-basic hydrophilic amino acids such as glutamine, aspartic acid, serine, threonine, glutamine, aspartic acid, tyrosine, and cysteine are mentioned.
  • hydrophilic neutral amino acids such as serine, threonine, glutamine, aspartic acid, tyrosine, and cysteine, more preferably aspartic acid, glutamine, and the like, and even more preferably aspartic acid.
  • hydrophobic amino acids such as valine, leucine, isoleucine, glycine, alanine, proline, tryptophan, phenylalanine, and methionine are preferable. Preferred is methionine.
  • the amino acid after the mutation of H34 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a non-basic amino acid.
  • non-basic amino acids include glutamic acid, aspartic acid, serine, threonine, glutamine, aspartic acid, tyrosine, cysteine, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine and the like.
  • hydrophobic amino acids such as glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan, phenylalanine and methionine are preferably mentioned, and more preferably glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine and the like are mentioned, and further.
  • Preferred is alanine.
  • the amino acid after the mutation of E35 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a non-acidic amino acid.
  • the non-acidic amino acid include lysine, arginine, histidine, serine, threonine, glutamine, asparagine, tyrosine, cysteine, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine and the like.
  • non-acidic hydrophilic amino acids such as lysine, arginine, histidine, serine, threonine, glutamine, asparagine, tyrosine and cysteine are preferable, and basic amino acids such as lysine, arginine and histidine are more preferable. , More preferably lysine.
  • the amino acid after the mutation of Q60 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a basic amino acid.
  • the basic amino acid include lysine, arginine, histidine and the like, and preferably arginine.
  • the amino acid after the mutation of N64 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a hydrophobic amino acid.
  • the hydrophobic amino acid include valine, leucine, isoleucine, glycine, alanine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine and the like.
  • branched-chain amino acids such as valine, leucine, and isoleucine are preferably mentioned, and isoleucine is more preferable.
  • the amino acid after the mutation of S70 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a hydrophobic amino acid.
  • the hydrophobic amino acid include valine, leucine, isoleucine, glycine, alanine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine and the like.
  • aromatic amino acids such as tryptophan and phenylalanine are preferable, and phenylalanine is more preferable.
  • the amino acid after the mutation of T78 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a basic amino acid.
  • the basic amino acid include lysine, arginine, histidine and the like, and preferably arginine.
  • the amino acid after the mutation of L79 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a bulky hydrophobic amino acid.
  • bulky hydrophobic amino acids include isoleucine, proline, tryptophan, phenylalanine and the like.
  • aromatic amino acids such as tryptophan and phenylalanine are preferable, and phenylalanine is more preferable.
  • the amino acid after the mutation of N90 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a charged amino acid.
  • the charged amino acid include lysine, arginine, histidine, aspartic acid, glutamic acid and the like.
  • basic amino acids such as lysine, arginine, and histidine are preferably mentioned, and histidine is more preferable.
  • acidic amino acids such as aspartic acid and glutamic acid are preferably mentioned, and aspartic acid is more preferable.
  • the amino acid after the mutation of T92 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably an amino acid having a carbamoyl group in the side chain such as glutamine and asparagine. Among these, glutamine is more preferable.
  • the amino acid after the mutation of Q101 or the corresponding amino acid in the mutation a is preferably a basic amino acid.
  • the basic amino acid include lysine, arginine, histidine and the like. Among these, histidine is preferably mentioned.
  • the amino acid sequence C can contain other amino acid mutations (eg, substitutions, conservative substitutions) as long as the binding to the coronavirus S protein is not significantly impaired.
  • the number of other amino acid mutations is, for example, 1 to 50, 1 to 20, 1 to 10, or 1 to 5.
  • the amino acid sequence C preferably contains a mutation for fixing to a closed conformation.
  • the mutation is usually the substitution of two amino acids (non-cysteine) with cysteine.
  • the mutation position can be appropriately determined based on the crystal structure of ACE2. Examples of the mutation include a combination of S128C and V343C, or V59C and N121C.
  • amino acid sequence C specifically, for example, the amino acid sequence C1 shown in SEQ ID NOs: 4 to 6 or 80% or more (preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95) with the amino acid sequence C1. %, More preferably 97% or more, particularly preferably 99% or more, and less than 100%) of the amino acid sequence C2.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention has an amino acid sequence other than amino acid sequence C, such as a protein tag, a fluorescent protein, a luminescent protein, and a secretory signal sequence (Ig ⁇ signal), as long as the binding property to the coronavirus S protein is not significantly impaired.
  • a protein or peptide such as a signal sequence such as a sequence, etc.) or a protease recognition sequence (TEV protease recognition sequence, etc.) may be added.
  • the protein tag include biotin, His tag, FLAG tag, Halo tag, MBP tag, HA tag, Myc tag, V5 tag, PA tag and the like.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention comprises, in a preferred embodiment, the amino acid sequence of all or part of the antibody.
  • the antibody is not particularly limited, and examples thereof include IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, and further subclasses thereof.
  • the origin of the antibody is also not particularly limited, and may be, for example, a human-derived antibody, a mouse-derived antibody, a rat-derived antibody, a rabbit-derived antibody, a monkey-derived antibody, a chimpanzee-derived antibody, or the like.
  • the amino acid sequence preferably contains an Fc region. This makes it possible to exert the effector function.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention can be ligated and multimerized via the Fc region.
  • the invention in one aspect thereof, is a complex comprising a plurality of variants of the invention ACE2 protein (eg, two, three, four, five) (in the present specification, "the present invention”. It may be referred to as "complex").
  • the mutant ACE2 protein of the present invention may be ligated with a drug as long as the binding property to the coronavirus S protein is not significantly impaired.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention may be chemically modified as long as the binding property to the coronavirus S protein is not significantly impaired.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention may have a C-terminal of either a carboxyl group (-COOH), a carboxylate (-COO- ) , an amide (-CONH 2 ) or an ester (-COOR).
  • R in the ester is, for example, a C 1-6 alkyl group such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl; for example, a C 3-8 cycloalkyl group such as cyclopentyl, cyclohexyl; for example, phenyl. , C 6-12 aryl groups such as ⁇ -naphthyl; phenyl-C 1-2 alkyl groups such as benzyl, phenethyl; C 7- such as ⁇ -naphthyl-C 1-2 alkyl groups such as ⁇ -naphthylmethyl. 14 Alkyl group; Pivaloyloxymethyl group etc. are used.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention may have a carboxyl group (or carboxylate) other than the C-terminal amidated or esterified.
  • the ester in this case, for example, the above-mentioned C-terminal ester or the like is used.
  • the amino group of the N-terminal amino acid residue is a protective group (for example, a C 1-6 acyl group such as C 1-6 alkanoyl such as a formyl group or an acetyl group).
  • Protected, N-terminal glutamine residues that can be cleaved and produced in vivo are pyroglutamine-oxidized, substituents on the side chains of amino acids in the molecule (eg -OH, -SH, amino groups, etc.)
  • An imidazole group, an indole group, a guanidino group, etc. are protected by a suitable protective group (eg, a C 1-6 acyl group such as a C 1-6 alkanoyl group such as a formyl group or an acetyl group), or a sugar.
  • a suitable protective group eg, a C 1-6 acyl group such as a C 1-6 alkanoyl group such as a formyl group or an acetyl group
  • Complex proteins such as so-called glycoproteins to which chains are bound are also included.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention may be in the form of a salt with an acid or a base.
  • the salt is not particularly limited, and either an acidic salt or a basic salt can be adopted.
  • acidic salts include inorganic acid salts such as hydrochloride, hydrobromide, sulfate, nitrate, and phosphate; acetate, propionate, tartrate, fumarate, maleate, and apple.
  • Organic acid salts such as acid salts, citrates, methane sulfonates and paratoluene sulfonates; amino acid salts such as asparagates and glutamates can be mentioned.
  • basic salts include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention may be in the form of a solvate.
  • the solvent is not particularly limited, and examples thereof include water, ethanol, glycerol, acetic acid and the like.
  • the mutant ACE2 protein of the present invention can be easily produced according to a known genetic engineering method. For example, it can be produced by using PCR, restriction enzyme cleavage, DNA ligation technology, in vitro transcription / translation technology, recombinant protein production technology, and the like.
  • examples of the recombinant protein production technique include not only a method of adopting cultured cells as a host but also a method of adopting a plant such as tobacco.
  • the present invention in one embodiment, comprises a polynucleotide comprising the coding sequence of the variant ACE2 protein of the present invention (sometimes referred to herein as "the polynucleotide of the invention"), the present invention. It relates to a cell containing the polynucleotide of the invention (sometimes referred to herein as "the cell of the invention”). These will be described below.
  • the coding sequence of the mutant ACE2 protein of the present invention is not particularly limited as long as it is a polynucleotide consisting of a base sequence encoding the mutant ACE2 protein of the present invention.
  • the polynucleotide of the present invention in one embodiment, comprises an expression cassette of the mutant ACE2 protein of the present invention.
  • the expression cassette of the mutant ACE2 protein of the present invention is not particularly limited as long as it is a polynucleotide capable of expressing the mutant ACE2 protein of the present invention in the cell.
  • Typical examples of the expression cassette of the mutant ACE2 protein of the present invention include a promoter and a polynucleotide containing a coding sequence of the mutant ACE2 protein of the present invention arranged under the control of the promoter.
  • the promoter contained in the expression cassette of the mutant ACE2 protein of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the target cell.
  • various pol II promoters can be used.
  • the polII promoter is not particularly limited, and examples thereof include a CMV promoter, an EF1 promoter, an SV40 promoter, and an MSCV promoter.
  • Other promoters include, for example, tryptophan promoters such as trc and tac, lac promoters, T7 promoters, T5 promoters, T3 promoters, SP6 promoters, arabinose-inducible promoters, cold shock promoters, tetracycline-inducible promoters and the like.
  • the expression cassette of the mutant ACE2 protein of the present invention can be used for other elements (eg, multicloning site (MCS), drug resistance gene, replication origin, enhancer sequence, repressor sequence, insulator sequence, reporter protein, if necessary. (For example, a fluorescent protein, etc.) A coding sequence, a drug resistance gene coding sequence, etc. may be included.).
  • MCS multicloning site
  • drug resistance gene e.g., replication origin, enhancer sequence, repressor sequence, insulator sequence, reporter protein, if necessary.
  • a coding sequence, a drug resistance gene coding sequence, etc. may be included.
  • the polynucleotide of the present invention can be in the form of a vector.
  • An appropriate vector is selected according to the purpose of use (cloning, protein expression) and also considering the type of host cell.
  • Vectors hosting Escherichia coli include M13 phage or variants thereof, ⁇ phage or variants thereof, pBR322 or variants thereof (pB325, pAT153, pUC8, etc.), and vectors hosting yeast include pYepSec1, pMFa, pYES2. , PPIC3.5K, etc., pAc, pVL, etc. can be exemplified as a vector having an insect cell as a host, and pcDNA, pCDM8, pMT2PC, etc. can be exemplified as a vector having a mammalian cell as a host.
  • the cell of the present invention is not particularly limited as long as it contains the polynucleotide of the present invention.
  • Examples of cells include Escherichia coli K12 and other Escherichia coli, Bacillus subtilis MI114 and other Bacillus bacteria, Saccharomyces cerevisiae AH22 and other yeast, Spodoptera frugiperda-derived Sf cell lineage, and Trichoplusia ni-derived High Five cell lineage, and olfactory nerve cells.
  • Examples include animal cells such as insect cells and COS7 cells.
  • animal cells are preferably cultured cells derived from mammals, specifically, COS7 cells, CHO cells, HEK293 cells, HEK293FT cells, Hela cells, PC12 cells, N1E-115 cells, SH-SY5Y cells and the like. Be done.
  • the cell of the present invention expresses the mutant ACE2 protein of the present invention in one embodiment thereof.
  • the cell of the present invention secretes the mutant ACE2 protein of the present invention, or has the mutant ACE2 protein of the present invention on the cell surface.
  • the mutant ACE2 protein of the invention can bind to the coronavirus S protein. Therefore, at least one selected from the group consisting of the mutant ACE2 protein of the present invention, the complex of the present invention, the polynucleotide of the present invention, and the cells of the present invention is a drug, a reagent, etc. (in the present specification, It may be referred to as "the agent of the present invention"), and more specifically, it can be used as an active ingredient such as an antiviral agent.
  • the target coronavirus of the agent of the present invention is not particularly limited as long as it is a virus belonging to the subfamily Orthocoronavirus.
  • the coronavirus include alpha coronavirus genus, beta coronavirus genus, gamma coronavirus genus, delta coronavirus genus, and the like, and among these, beta coronavirus genus is preferable.
  • the beta coronavirus genus include SARS-related coronavirus (SARSr-CoV), coronavirus HKU1, and MERS coronavirus, and among these, SARSr-CoV is preferable.
  • SARSr-CoV examples include SARS-CoV-2 and SARS-CoV-1, and among these, SARS-CoV-2 is preferable.
  • the agent of the present invention can be particularly preferably used for SARS-CoV-2.
  • SARS-CoV-2 it can be used for various strains such as Wuhan strain, Alpha strain, Delta strain, and Lambda strain.
  • the agent of the present invention can exert an antiviral effect against coronavirus.
  • the antiviral action include a virus infection suppressing action, a virus-induced cell death suppressing action, a virus inactivating action, a virus growth suppressing action, a virus sprouting suppressing action, and a virus resistance-inducing action.
  • it can also be used as a prophylactic or therapeutic agent for coronavirus infections (particularly COVID-19).
  • the agent of the present invention is not particularly limited as long as it contains the above active ingredient, and may further contain other ingredients as needed.
  • the other components are not particularly limited as long as they are pharmaceutically acceptable components.
  • Other components include additives as well as components having a pharmacological action. Additives include, for example, bases, carriers, solvents, dispersants, emulsifiers, buffers, stabilizers, excipients, binders, disintegrants, lubricants, thickeners, moisturizers, colorants, fragrances, etc. Examples thereof include a chelating agent.
  • the mode of use of the drug of the present invention is not particularly limited, and an appropriate mode of use can be adopted according to the type thereof.
  • the agent of the present invention can be used, for example, in vitro (for example, added to the medium of cultured cells) or in vivo (for example, administered to animals). You can also.
  • the application target of the agent of the present invention is not particularly limited, and examples of mammals include humans, monkeys, mice, rats, dogs, cats, rabbits, pigs, horses, cows, sheep, goats, and deer.
  • examples of cells include animal cells and the like.
  • the type of cell is also not particularly limited, and for example, blood cells, hematopoietic stem cells / precursor cells, spouses (sperm, eggs), fibroblasts, epithelial cells, vascular endothelial cells, nerve cells, hepatocytes, keratin-producing cells, muscle cells , Epidermal cells, endocrine cells, ES cells, iPS cells, tissue stem cells, cancer cells and the like.
  • the agent of the present invention can be used in any pharmaceutical form, for example, tablets (including medially disintegrating tablets, chewable tablets, effervescent tablets, troches, jelly-like drops, etc.), rounds, granules, fine granules, powders, etc.
  • Oral preparation forms such as hard capsules, soft capsules, dry syrups, liquids (including drinks, suspending agents, and syrups), jelly preparations, and injection preparations (for example, drip injection preparations (for example, drip injection preparations).
  • Etc. intravenous injection, intramuscular injection, subcutaneous injection, intradermal injection), external preparation (eg, ointment, pap, lotion), suppository, inhalant, eye, eye ointment, dot Parenteral preparation forms such as nasal preparations, ear drops, and liposome preparations can be taken.
  • the route of administration of the agent of the present invention is not particularly limited as long as the desired effect can be obtained, and is enteral administration such as oral administration, tube feeding, and enema administration; intravenous administration, transarterial administration, intramuscular administration, etc. Examples thereof include parenteral administration such as intracardiac administration, subcutaneous administration, intradermal administration, and intraperitoneal administration.
  • the content of the active ingredient in the drug of the present invention depends on the mode of use, application target, state of application target, etc., and is not limited, but is, for example, 0.0001 to 100% by weight, preferably 0.001 to 50% by weight. Can be%.
  • the dose of the agent of the present invention when administered to an animal is not particularly limited as long as it is an effective amount that exerts a medicinal effect, and usually, the weight of the active ingredient is generally 0.1 to 0.1 per day in the case of oral administration. 1000 mg / kg body weight, preferably 0.5 to 500 mg / kg body weight per day, and 0.01 to 100 mg / kg body weight per day, preferably 0.05 to 50 mg / kg body weight in the case of parenteral administration. ..
  • the above dose may be appropriately increased or decreased depending on the age, pathological condition, symptom and the like.
  • Example 1 Preparation of expression vector for mutant ACE2 protein 1 A sequence consisting of 7 mutations (A25V, K26E, K31N, E35K, N64I, L79F, N90H) introduced into the Ig ⁇ signal sequence (SEQ ID NO: 7) and human ACE2 (18-615) from the N-terminal side (SEQ ID NO: 5). , An expression vector containing the coding sequence (SEQ ID NO: 9) of a mutant ACE2 protein (fusion protein) linked in the order of the amino acid sequence (SR) encoded by the XbaI recognition sequence and the sequence of the human IgG1 Fc region (SEQ ID NO: 8). (Derived from p3xFLAG-CMV-14: mutant ACE2 expression vector 1) was prepared using a known subcloning technique.
  • Example 2 Preparation of expression vector for mutant ACE2 protein 2 Ig ⁇ signal sequence (SEQ ID NO: 7) from the N-terminal side, a sequence consisting of seven mutations introduced into human ACE2 (18-615) (SEQ ID NO: 5), an amino acid sequence encoded by the XbaI recognition sequence (SR), and a tag sequence.
  • An expression vector (pcDNA3) containing the coding sequence (SEQ ID NO: 11) of a mutant ACE2 protein (fusion protein) linked in the order of the group (TEV protease recognition sequence-G-His tag-Myc tag-His tag: SEQ ID NO: 10).
  • a mutant ACE2 expression vector 2 was prepared using a known subcloning technique.
  • Example 3 Expression and purification of ACE2 protein 1
  • the mutant ACE2 expression vector 1 (Example 1) and the wild-type ACE2 expression vector 1 (Comparative Example 1) were used to express and purify the ACE2 protein. Specifically, it was carried out as follows. Protein synthesis was performed using Expi29 TM Expression System (manufacturer: Thermo Fisher, catalog number: A14635). First, the above vector plasmid was transfected into Expi293F cells using Expifectamine, an enhancer was added the next day, and the culture supernatant was collected 5 days later.
  • the cells were packed in a mini column, washed 4 times with 10 mL of PBS, eluted with 1 mL of IgG Elute Buffer (manufacturer: Thermo Fisher, catalog number: 21004), and neutralized with 0.1 mL of 1M Tris-HCl pH 9.0. ..
  • the eluate is dialyzed against PBS, concentrated to 1-2 mg / ml using the ultrafiltration device Amicon Ultra-4 (30K MWCO) (manufacturer: Merck Millipore, catalog number: UFC803024), then -80 ° C. It was cryopreserved in.
  • Example 4 Expression and purification of ACE2 protein 2
  • the mutant ACE2 expression vector 2 (Example 2) and the wild-type ACE2 expression vector 2 (Comparative Example 2) were used to express and purify the ACE2 protein. Specifically, it was carried out as follows. Protein synthesis was performed using Expi293 TM Expression System (manufacturer: Thermo Fisher, catalog number: A14635). First, the above vector plasmid was transfected into Expi293F cells using Expifectamine, an enhancer was added the next day, and the culture supernatant was collected 5 days later.
  • Test example 1 Binging assay Purification of SARS-CoV-2 S protein Spike RBD-SD1-Fc (SARS-CoV-2 spike protein C-terminal to the C-terminus of human IgG1 Fc using the ACE2 protein obtained in Example 4). The binding property with protein) was analyzed using an intermolecular interaction analyzer (Biacore T200). The analysis conditions are as follows: RBD-SD1-Fc using the Human Antibody Capture Kit (manufacturer: GE Healthcare, catalog number: BR100838) on the Sensor Chip CM5 (manufacturer: GE Healthcare, catalog number: BR100530). Was fixed. Only Human Fc was immobilized in the same amount in the control flow cell.
  • the ACE2 protein obtained in Example 4 was diluted with Running Buffer (PBS containing 0.05% Tween 20) at a concentration of 0.1 to 300 nM, and this was flowed over the above flow cell at a flow rate of 30 ⁇ L / min per concentration. Analysis was performed in Single-Cycle kinetics mode with an association time of 120 sec. Coupling kinetics were calculated using Biacore T200 evaluation software version 4.1. As a result, the dissociation constant (K D) of the wild-type ACE2 protein was 41.4 nM, while the dissociation constant (K D ) of the mutant ACE2 protein was 0.37 nM.
  • Running Buffer PBS containing 0.05% Tween 20
  • Test example 2 Pseudovirus neutralization assay Using the ACE2 protein obtained in Example 3, the neutralizing activity against pseudo-SARS-CoV-2 expressing the SARS-CoV-2 S protein was measured. Specifically, it was carried out as follows. Pseudovirus transfects a total of three plasmids, pLenti Firefly, psPAX2, pcDNA4 SARS2-Spike, into Lenti-X 293 cells (manufacturer: Clonetech, catalog number: 632180) using FuGENE HD (manufacturer: Promega, catalog number: E2311). The virus solution secreted into the culture supernatant after 48 hours of transfection was used.
  • VeroE6 / TMPRSS2 cells As infected cells, VeroE6 / TMPRSS2 cells (manufacturer: National Institute of Infectious Diseases, registration number: JCRB1819) were used. 50 ⁇ L of virus solution and 50 ⁇ L of ACE2 protein obtained in Example 3 diluted 1/3 continuously from 10 ⁇ g / mL were mixed and allowed to stand for 1 hour. Then, a mixed solution was added to VeroE6 / TMPRSS2 cells seeded in advance on a 96-well plate, and the cells were reacted for 1 hour, then the medium was exchanged, and the luciferase activity was measured 48 hours later.
  • Luciferase activity was measured with a plate reader (Tecan Infinite F200) using the Dual-Glo Luciferase Assay System (manufacturer: Promega, catalog number: E2920). The inhibition rate was calculated from the signal ratio, with the cells reacted only with the virus solution as 100% infection control and only the cells as 0% infection control.
  • the mutant ACE2 protein showed much higher neutralizing activity than the wild-type ACE2 protein.
  • Test example 4 Identification of Essential Amino Acids
  • ACE2 protein containing a sequence (SEQ ID NO: 5) in which seven mutations were introduced into human ACE2 (18-615)
  • SEQ ID NO: 5 a sequence in which seven mutations were introduced into human ACE2 (18-615)
  • a mutant in which some mutations were returned to the wild type was prepared.
  • SARS-CoV-2 spike protein it was found that four mutations of A25V, K31N, E35K, and L79F were important.
  • the dissociation constant (KD) (measurement method is the same as in Test Example 1) is 0.64 nM for the mutant ACE2 protein containing the sequence in which the four mutations are introduced into human ACE2 ( 18-615 ), and SARS-
  • the IC 50 for CoV-2 Pseudovirus (measurement method was the same as in Test Example 2) was 0.082 ⁇ g / ml.
  • Test example 5 Analysis of other mutant ACE2 proteins 1
  • a mutant ACE2 protein containing a sequence consisting of six mutations K31M, E35K, Q60R, S70F, L79F, N90D
  • human ACE2 18-615
  • Mutations (more preferably four mutations with L79F added) proved to be important.
  • the dissociation constant (KD) (measurement method is the same as in Test Example 1) is 1.14 nM for the mutant ACE2 protein containing the sequence in which the four mutations are introduced into human ACE2 ( 18-615 ), and SARS-
  • the IC 50 for CoV-2 Pseudovirus (measurement method was the same as in Test Example 2) was 0.33 ⁇ g / ml.
  • Test example 6 Analysis of other mutant ACE2 proteins 2
  • a mutant ACE2 protein containing a sequence consisting of 6 mutations T20I, A25V, H34A, T78R, T92Q, Q101H
  • human ACE2 18-615
  • T20I, A25V, H34A, T78R, T92Q, Q101H 6 mutations introduced into human ACE2 (18-615).
  • the mutant ACE2 protein a mutant in which some mutations were returned to the wild type was prepared, and the binding property to the SARS-CoV-2 spike protein was investigated. It turns out that four mutations are important.
  • the dissociation constant (KD) (measurement method is the same as in Test Example 1) is 3.98 nM and SARS- for the mutant ACE2 protein containing the sequence in which the four mutations are introduced into human ACE2 (18-615).
  • the IC 50 for CoV-2 Pseudovirus (measurement method was the same as in Test Example 2) was 0.068 ⁇ g / ml.
  • Test example 7 Authentic virus neutralization assay 2
  • Mutant ACE2 protein (3N39) containing a sequence consisting of seven mutations (A25V, K26E, K31N, E35K, N64I, L79F, N90H) introduced into human ACE2 (18-615), human ACE2 (18-615)
  • Mutant ACE2 protein (3N39v2) containing a sequence in which four mutations (A25V, K31N, E35K, L79F) have been introduced, and four mutations (K31M, E35K, Q60R, L79F) have been introduced into human ACE2 (18-615).
  • the neutralizing activity against SARS-CoV-2 was measured in the same manner as in Test Example 3.
  • the mutant ACE2 protein showed much higher neutralizing activity than the wild-type ACE2 protein.
  • Test example 8 Improved Stability of Mutant ACE2 Protein Mutant ACE2 Protein Mutant ACE2 Protein (3N39), which contains a sequence consisting of seven mutations (A25V, K26E, K31N, E35K, N64I, L79F, N90H) introduced into human ACE2 (18-615), And in a mutant ACE2 protein (3N39v2) containing a sequence consisting of four mutations (A25V, K31N, E35K, L79F) introduced into human ACE2 (18-615), mutations (S128C and V343C) for fixation to closed conformation. ) was introduced to prepare mutant ACE2 proteins (3N39-SS, 3N39v2-SS). The obtained mutant ACE2 protein was subjected to Thermal shift assay. The specific method is as follows.
  • the purified mutant ACE2 protein was diluted with PBS to 200 ⁇ g / ml and placed in a 0.2 mL white PCR tube (Bio-Rad, TLS0851) at 20 ⁇ l / tube. After adding SYPR TM Orange Protein Gel Stain (Invitrogen, S6651) diluted 1: 150 with water to 1 ⁇ l / tube, the tube was placed in the Bio-Rad CFX96 thermal cycler real-time detection system. Thermal denaturation curves from 25 ° C to 95 ° C (1.27 ° C / min ramp plate at 0.5 ° C intervals with 5 second equilibrium at each temperature prior to measurement) are 450-490 nm excitation and 560-580 nm detection. Obtained by measuring the fluorescence intensity using the FRET channel with. All the data was exported, plotted in Microsoft Excel, and Tm was calculated using the first derivative.
  • the Tm of wild-type human ACE2 (18-615) increased from 44.5 ° C to 57 ° C due to the introduction of mutations (S128C and V343C) for fixing to the closed conformation.
  • the Tm of 3N39 increased from 44.5 ° C to 51.5 ° C due to the introduction of mutations (S128C and V343C) for fixing to the closed conformation.
  • 3N39v2 increased Tm from 44.0 ° C to 55.5 ° C due to the introduction of mutations (S128C and V343C) to fix it in the closed conformation.
  • the introduction of mutations (S128C and V343C) did not reduce the neutralizing activity.
  • Test example 9 Evaluation of the development of resistant strains In antiviral therapy, there is a general concern that pathogenic viruses frequently mutate to acquire drug resistance. In fact, it has been reported that SARS-CoV-2 rapidly develops resistant strains when cultured with a neutralizing antibody. Therefore, the development of resistant strains was evaluated using SARS-CoV-2 virus.
  • FIG. 5a The outline of the method is shown in FIG. 5a.
  • 0.1 MOI virus was added to the culture medium of a diluted series of mutant ACE2-Fc or recombinant monoclonal antibody (clone H4) isolated from convalescent patients from a partially neutralized well.
  • a total of 3 x 10 5 copies of the amplified virus were transferred to the next passage (Fig. 5a).
  • the supernatant was collected from each well, and the number of viral RNA copies was analyzed by quantitative PCR.
  • Test Example 10 Evaluation of therapeutic effect 0.75 mg kg-1 medetomidine (Meiji Confectionery), 2 mg kg-1 midazolam (Sandose), 2.5 mg kg-1 butorphanol tartrate (Meiji Confectionery) were intraperitoneally administered to a 4-week-old male Syrian hamster. It was administered and anesthetized, and 1.0 ⁇ 10 6 PFU of SARS-CoV-2 (in 60 ⁇ L) was administered nasally. Two hours after infection, Control-Fc (20 mg kg-1) or ACE2-Fc (3N39v2, 20 mg kg-1) was administered by intraperitoneal injection. Body weight was monitored daily for 5 days.
  • ⁇ CT microcomputer tomography device
  • Test Example 11 Analysis of other mutant ACE2 proteins 3
  • Mutant ACE2 protein (615 WT-S128C / V343C) which contains a sequence in which mutations (S128C and V343C) for fixation in closed conformation to human ACE2 (18-615) have been introduced.
  • a mutant ACE2 protein (615 3N39v2) containing a sequence consisting of four mutations (A25V, K31N, E35K, L79F) introduced into human ACE2 (18-615), Mutant ACE2 protein (615 3N39v2-S128C / V343C), which contains a sequence in which mutations (S128C and V343C) have been introduced into 3N39v2 to fix it in a closed conformation.
  • the neutralizing activity against pseudo-SARS-CoV-2 (SARS-CoV-2 Pseudovirus) expressing the SARS-CoV-2 S protein was measured in the same manner as in Test Example 2. The results are shown in FIG.
  • the IC 50 of the 615 3N39v2 was 0.064 ⁇ g / mL
  • the IC 50 of the 615 3N39v-S128C / V343C was 0.056 ⁇ g / mL
  • the IC 50 of the 740 3N39v-S128C / V343C was 0.033 ⁇ g / mL.
  • Test Example 12 Analysis of other mutant ACE2 proteins 4 As a result of immunogenicity testing of the amino acid mutation of ACE2, it was found that the immunogenicity was lower when the L79F mutation was removed. Therefore, a mutant ACE2 protein containing a sequence in which four mutations (A25V, K31N, E35K, L79F) and mutations (S128C and V343C) for fixing to closed conformation are introduced into human ACE2 (18-740).
  • SARS-CoV-2 SARS-CoV-2 Pseudovirus expressing SARS-CoV-2 (Wuhan strain, alpha strain, delta strain, or lambda strain) S protein in the same manner as in Test Example 2 ) was measured for neutralizing activity. The results are shown in FIG.
  • the thermal structural stability of the above protein was measured in the same manner as in Test Example 8.
  • the Tm of v2 was 56.5 ° C
  • the Tm of v3 was 58.0 ° C
  • the Tm of v4 was 58.5 ° C.
  • the ACE2 enzyme activity was measured for the above protein. Specifically, it was carried out as follows. After reacting the FRET peptide, which produces fluorescence when cleaved by ACE2, with various variants of ACE2, the fluorescence intensity was measured and the enzyme activity was calculated. The results are shown in FIG.
  • the pharmacokinetics of the above protein was measured. Specifically, it was carried out as follows. A 10 mg / kg body protein was intravenously administered to mice, and blood was collected after each time. The protein concentration of the plasma sample was measured by ELISA. The results are shown in FIG.

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Abstract

コロナウイルスのSタンパク質に対する結合性がより高い変異型ACE2タンパク質を提供すること。 配列番号1に示されるアミノ酸配列A、又は前記アミノ酸配列Aと70％以上の同一性を有するアミノ酸配列Bが変異してなるアミノ酸配列Cを含み、前記アミノ酸配列Cは、変異a：前記アミノ酸配列AにおけるT20、A25、K26、K31、H34、E35、Q60、N64、S70、T78、L79、N90、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換ax、又は前記アミノ酸配列Bにおける前記置換axに対応する置換ayを含む、変異型ACE2タンパク質。

Description

変異型ＡＣＥ２タンパク質
　本発明は、変異型ACE2タンパク質等に関する。
　コロナウイルスは、コロナウイルス科のコロナウイルス亜科に属するウイルスの種であり、ヒトおよび動物に感染し、呼吸器、消化器、血管、または神経性の疾患を発症させるプラス鎖RNAウイルスである。コロナウイルスは、感染している何らかの宿主動物から伝播して、ヒトに対して大規模な伝染病を引き起こすことが可能である。コロナウイルスとしては、近年では、例えば、2002年及び2003年に流行したSARSコロナウイルス1（SARS-CoV-1）、及び中東呼吸器症候群コロナウイルス（MERS-CoV）が挙げられる。最近では、SARSコロナウイルス2（SARS-CoV-2）の世界的な流行が起こり、治療技術が確立されていないことから、医療、経済等の多方面に亘って甚大な被害が続いている。
　コロナウイルスに対して特異的に結合できる抗体は、治療に有用であると思われるものの、耐性化の問題がある。一方、ACE2（Angiotensin-converting enzyme 2）は細胞膜上に存在し、コロナウイルス表面上のSタンパク質と結合することにより、コロナウイルスの細胞内への進入に関与することが知られており、これを治療に利用することが報告されている（非特許文献１）。ACE2は、耐性化の問題が生じ難く、治療に有用であると考えられている。
Science  13 Mar 2020: Vol. 367, Issue 6483, pp. 1260-1263.
　野生型のACE2は、抗体に比べ、コロナウイルスのSタンパク質に対する結合性が低い。
　そこで、本発明は、コロナウイルスのSタンパク質に対する結合性がより高い変異型ACE2タンパク質を提供することを課題とする。
　本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意研究を進めた結果、
配列番号1に示されるアミノ酸配列A、又は前記アミノ酸配列Aと70％以上の同一性を有するアミノ酸配列Bが変異してなるアミノ酸配列Cを含み、前記アミノ酸配列Cは、変異a：前記アミノ酸配列AにおけるT20、A25、K26、K31、H34、E35、Q60、N64、S70、T78、L79、N90、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換ax、又は前記アミノ酸配列Bにおける前記置換axに対応する置換ayを含む、変異型ACE2タンパク質、であれば、上記課題と解決できることを見出した。本発明者は、この知見に基づいてさらに研究を進めた結果、本発明を完成させた。即ち、本発明は、下記の態様を包含する。
　項１．　配列番号1に示されるアミノ酸配列A、又は前記アミノ酸配列Aと70％以上の同一性を有するアミノ酸配列Bが変異してなるアミノ酸配列Cを含み、
前記アミノ酸配列Cは、変異a：前記アミノ酸配列AにおけるT20、A25、K26、K31、H34、E35、Q60、N64、S70、T78、L79、N90、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換ax、又は前記アミノ酸配列Bにおける前記置換axに対応する置換ayを含む、
変異型ACE2タンパク質。
　項２．　前記置換axがA25、K26、K31、E35、N64、L79、、N90、及びT92からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換を含む、項１に記載の変異型ACE2タンパク質。
　項３．　前記置換axがA25、K31、及びE35の置換を含む、項２に記載の変異型ACE2タンパク質。
　項４．　前記置換axが少なくとも5種のアミノ酸の置換である、項２又は３に記載の変異型ACE2タンパク質。
　項５．　前記置換axが7種のアミノ酸の置換である、項２～４のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
　項６．　前記変異aにおいて、A25の変異後のアミノ酸がより嵩高い疎水性アミノ酸であり、K26の変異後のアミノ酸が非塩基性アミノ酸であり、K31の変異後のアミノ酸が非塩基性アミノ酸であり、E35の変異後のアミノ酸が非酸性アミノ酸であり、N64の変異後のアミノ酸が疎水性アミノ酸であり、L79の変異後のアミノ酸がより嵩高い疎水性アミノ酸であり、且つ／或いはN90の変異後のアミノ酸が塩基性アミノ酸又は酸性アミノ酸である、項２～５のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
　項７．　前記変異aにおいて、A25の変異後のアミノ酸が分岐鎖アミノ酸であり、K26の変異後のアミノ酸が酸性アミノ酸であり、K31の変異後のアミノ酸が親水性中性アミノ酸であり、E35の変異後のアミノ酸が塩基性アミノ酸であり、N64の変異後のアミノ酸が分岐鎖アミノ酸であり、L79の変異後のアミノ酸が芳香族アミノ酸であり、且つ／或いはN90の変異後のアミノ酸が塩基性アミノ酸である、項２～６のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
　項８．　前記変異aにおいて、A25の変異後のアミノ酸がバリンであり、K26の変異後のアミノ酸がグルタミン酸であり、K31の変異後のアミノ酸がアスパラギンであり、E35の変異後のアミノ酸がリジンであり、N64の変異後のアミノ酸がイソロイシンであり、L79の変異後のアミノ酸がフェニルアラニンであり、且つ／或いはN90の変異後のアミノ酸がヒスチジンである、項２～７のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
　項９．　前記置換axが、K31、E35、Q60、S70、L79、及びN90からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換、或いはT20、A25、H34、T78、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換を含む、項１に記載の変異型ACE2タンパク質。
　項１０．　前記置換axが、K31、E35、Q60、及びL79の置換を含む、或いはT20、H34、T92、及びQ101Hの置換を含む、項１又は９に記載の変異型ACE2タンパク質。
　項１１．　前記アミノ酸配列Bが、配列番号2で示されるアミノ酸配列B1、配列番号3で示されるアミノ酸配列中の全部又は一部のアミノ酸配列B2、又はアミノ酸配列A、B1、若しくはB2のオルソログアミノ酸配列B3である、項１～１０のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
　項１２．　さらに、抗体の全部又は一部のアミノ酸配列を含む、項１～１１のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
　項１３．　項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質を複数含む、複合体。
　項１４．　項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質のコード配列を含む、ポリヌクレオチド。
　項１５．　項１４に記載のポリヌクレオチドを含む、細胞。
　項１６．　項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質、項１３に記載の複合体、項１４に記載のポリヌクレオチド、及び項１５に記載の細胞からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、医薬。
　項１７．　項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質、項１３に記載の複合体、項１４に記載のポリヌクレオチド、及び項１５に記載の細胞からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、試薬。
　項１８．　項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質、項１３に記載の複合体、項１４に記載のポリヌクレオチド、及び項１５に記載の細胞からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、抗コロナウイルス剤。
　本発明によれば、コロナウイルスのSタンパク質に対する結合性がより高い変異型ACE2タンパク質を提供することができる。
試験例2のPseudovirus neutralization assayの結果を示す。凡例中、N-39が変異型ACE2タンパク質を示す。 試験例3のAuthentic virus neutralization assayの結果（ウイルスRNA測定結果）を示す。3N-39が変異型ACE2タンパク質を示す。 試験例3のAuthentic virus neutralization assayの結果（ウイルス力価測定結果）を示す。3N-39が変異型ACE2タンパク質を示す。 試験例7のAuthentic virus neutralization assayの結果（ウイルスRNA測定結果）を示す。 ａ：試験例9の方法の概要を示す。ｂ：培養液中のSARS-CoV-2ゲノムRNAのコピー数を各継代で解析した結果を示す。各継代において、指示されたウェル（矢頭）からのウイルスを次の継代細胞のウェルに添加すると、4継代ではH4抗体のみで耐性株の増殖が観察された。3J113v2については、2継代でウイルスの増殖が見られなかったため、試験を中止した。ｃ：15継代での解析結果を示す。 ａ：試験例10の動物実験の概略図を示す。ｂ：全ハムスターについて0日目から体重変化率を算出した結果を示す。ｃ：感染5日後の胸郭の体軸断面CT画像を示す。ｄ：肺ホモジネートにおけるウイルス力価（プラーク形成単位；PFUとSARS-CoV-2ゲノムRNAコピー数の定量化結果を示す。縦軸は、肺ホモジネート1g当たりのPFU、ならびに肺組織RNA 1g当たりのウイルスゲノムRNAコピー数としてウイルス量を示す。ｅ及びｆ：ハムスター肺葉の（e）H＆E染色および（f）SARS-CoV-2抗原染色を示す。スケールバー、100μm（上パネル）および40μm（下パネル）。ｇ：ハムスター肺葉における炎症性サイトカインまたはケモタクチックサイトカインのmRNA発現を示す。b,d,g）データはn = 4の平均±SEM。両側不対t検定によるP値。*P < 0.05、**P < 0.01。 試験例11のタンパク質収量の比較を示す。 試験例11のPseudovirus neutralization assayの結果を示す。 試験例12のタンパク質収量の比較を示す。 試験例12の偽SARS-CoV-2に対する中和活性の測定結果を示す。 試験例12のSARS-CoV-2に対する中和活性の測定結果を示す。 試験例12のACE2酵素活性の測定結果を示す。 試験例12の薬物動態の測定結果を示す。 試験例12の肺組織のウイルス量の測定結果を示す。 試験例12の肺組織の炎症性サイトカイン発現量の測定結果を示す。
　1．定義等
　本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
　本明細書において、アミノ酸配列の「同一性」とは、2以上の対比可能なアミノ酸配列の、お互いに対するアミノ酸配列の一致の程度をいう。従って、ある2つのアミノ酸配列の一致性が高いほど、それらの配列の同一性又は類似性は高い。アミノ酸配列の同一性のレベルは、例えば、配列分析用ツールであるFASTAを用い、デフォルトパラメータを用いて決定される。若しくは、Karlin及びAltschulによるアルゴリズムBLAST（Karlin S， Altschul SF．“Methods for assessing the statistical significance of molecular sequence features by using general scoringschemes”Proc Natl Acad Sci USA．87:2264－2268（1990）、KarlinS，Altschul SF．“Applications and statistics for multiple high－scoring segments in molecular sequences．”Proc Natl Acad Sci USA．90:5873－7（1993））を用いて決定できる。このようなBLASTのアルゴリズムに基づいたBLASTXと呼ばれるプログラムが開発されている。これらの解析方法の具体的な手法は公知であり、National Center of Biotechnology Information（NCBI）のウェブサイト（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）を参照すればよい。また、塩基配列の「同一性」も上記に準じて定義される。　本明細書中において、「保存的置換」とは、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基に置換されることを意味する。例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジンといった塩基性側鎖を有するアミノ酸残基同士で置換されることが、保存的な置換にあたる。その他、アスパラギン酸、グルタミン酸といった酸性側鎖を有するアミノ酸残基；グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システインといった非帯電性極性側鎖を有するアミノ酸残基；アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンといった非極性側鎖を有するアミノ酸残基；トレオニン、バリン、イソロイシンといったβ－分枝側鎖を有するアミノ酸残基；チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジンといった芳香族側鎖を有するアミノ酸残基同士での置換も同様に、保存的な置換にあたる。
　本明細書において、DNA、RNAなどのヌクレオチドには、次に例示するように、公知の化学修飾が施されていてもよい。ヌクレアーゼなどの加水分解酵素による分解を防ぐために、各ヌクレオチドのリン酸残基（ホスフェート）を、例えば、ホスホロチオエート（PS）、メチルホスホネート、ホスホロジチオネート等の化学修飾リン酸残基に置換することができる。また、各リボヌクレオチドの糖（リボース）の2位の水酸基を、-OR（Rは、例えばCH3（2´-O-Me）、CH2CH2OCH3（2´-O-MOE）、CH2CH2NHC(NH)NH2、CH2CONHCH3、CH2CH2CN等を示す）に置換してもよい。さらに、塩基部分（ピリミジン、プリン）に化学修飾を施してもよく、例えば、ピリミジン塩基の5位へのメチル基やカチオン性官能基の導入、あるいは2位のカルボニル基のチオカルボニルへの置換などが挙げられる。さらには、リン酸部分やヒドロキシル部分が、例えば、ビオチン、アミノ基、低級アルキルアミン基、アセチル基等で修飾されたものなどを挙げることができるが、これに限定されない。また、ヌクレオチドの糖部の2´酸素と4´炭素を架橋することにより、糖部のコンフォーメーションをN型に固定したものであるBNA（LNA）等もまた、好ましく用いられ得る。
　本明細書において、アミノ酸の変異は、具体的には、アミノ酸の欠失、置換、挿入、又は付加である。
　本明細書において、アミノ酸配列中のアミノ酸の位置は、アミノ酸一文字表記+N末端アミノ酸から数えた場合のアミノ酸番号で示すことがある。例えば、「A25」は、N末端から25番目のアミノ酸であるアラニンを示す。なお、本明細書において、アミノ酸番号は、配列番号1で示されるアミノ酸配列ヒトACE2（1-615）のN末端から数えた場合のアミノ酸番号である。よって、例えばヒトACE2（18-615：配列番号2）のA25とは、配列番号1のN末端から25番目のアミノ酸であるアラニンに対応する、配列番号2におけるアラニンであり、これは配列番号2のN末端から8番目のアミノ酸である。
　2．変異型ACE2タンパク質
　本発明は、その一態様において、配列番号1に示されるアミノ酸配列A、又は前記アミノ酸配列Aと70％以上の同一性を有するアミノ酸配列Bが変異してなるアミノ酸配列Cを含み、前記アミノ酸配列Cは、変異a：前記アミノ酸配列AにおけるT20、A25、K26、K31、H34、E35、Q60、N64、S70、T78、L79、N90、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換ax、又は前記アミノ酸配列Bにおける前記置換axに対応する置換ayを含む、変異型ACE2タンパク質（本明細書において、「本発明の変異型ACE2タンパク質」と示すこともある。）に関する。以下に、これについて説明する。
　アミノ酸配列Cは、配列番号1に示されるアミノ酸配列A、又は前記アミノ酸配列Aと70％以上の同一性を有するアミノ酸配列Bが変異してなるアミノ酸配列であって、変異aを含む限り、特に制限されない。
　アミノ酸配列A（配列番号1）は、ヒト（Homo sapiens）が内在的に発現する（固有に有する）ACE2（Angiotensin-converting enzyme 2）タンパク質（NCBI Accession Number: NP_001358344及びNP_068576）のアミノ酸配列（配列番号3）のN末端から1番目のアミノ酸から615番目のアミノ酸からなる配列である。
　アミノ酸配列Bは、該配列に変異aが導入されてなる配列からなるタンパク質（タンパク質B）の、コロナウイルスSタンパク質に対するKD値が、アミノ酸配列Aに変異aが導入されてなる配列からなるタンパク質（タンパク質A）の該KD値から著しく高くならない限り、特に制限されない。タンパク質Bの該KD値は、タンパク質Aの該KD値に対して、例えば10倍以下、好ましくは5倍以下、より好ましくは3倍以下、さらに好ましくは2倍以下、よりさらに好ましくは1.5倍以下、とりわけ好ましくは1.2倍以下である。この観点から、アミノ酸配列Bのアミノ酸配列Aに対する同一性は、好ましくは85％以上、より好ましくは90％以上、さらに好ましくは95％以上、よりさらに好ましくは97％以上、特に好ましくは99％以上であり、また100％未満である。
　コロナウイルスSタンパク質に対するKD値は、後述の実施例に記載のBinding assayの方法に従って測定することができる。
　アミノ酸配列Bとしては、好ましくはアミノ酸配列Aからシグナルペプチド配列（N末端から1番目のアミノ酸から17番目のアミノ酸からなる配列）が除かれてなるアミノ酸配列B1（配列番号2）、ヒトACE2タンパク質のアミノ酸配列（配列番号3）の全部又は一部のアミノ酸配列B2（例えば、配列番号3のN末端から1～20番目のいずれかのアミノ酸から520～805番目（好ましくは550～805、より好ましくは580～805、さらに好ましくは600～805）のいずれかのアミノ酸からなる配列、好ましくは配列番号3のN末端から18番目のアミノ酸から740番目のアミノ酸からなる配列（配列番号12））、アミノ酸配列A、B1、若しくはB2のオルソログアミノ酸配列B3（例えば、ヒト以外の動物（例えば、サル、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウサギ、ブタ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、シカ等の哺乳類動物）におけるACE2タンパク質のアミノ酸配列又はその一部の配列）等、さらにはこれらの種内変異配列等が挙げられる。なお、ヒト以外の動物のACE2タンパク質のアミノ酸配列は、公知である、又は公知のアミノ酸配列のゲノム情報から予測できる、又は公知のアミノ酸配列に基づいたクローニングにより同定できる。
　変異aは、アミノ酸配列AにおけるT20、A25、K26、K31、H34、E35、Q60、N64、S70、T78、L79、N90、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換ax、又は前記アミノ酸配列Bにおける前記置換axに対応する置換ay、である。
　なお、「対応する置換」とは、2つの配列をBLAST（設定はデフォルト）で比較した場合に、アライメント配列上同一の位置のアミノ酸の置換であることを示す。例えば、アミノ酸配列AにおけるA25の置換に対応する置換とは、アミノ酸配列Aとアミノ酸配列Bと配列比較して得られるアライメント配列において、アミノ酸配列Bにおいて、アミノ酸配列AにおけるA25と同一の位置のアミノ酸の置換を示す。また、アミノ酸配列Aにおける置換後のアミノ酸とアミノ酸配列Bにおける置換後のアミノ酸は同一である。
　置換axは、少なくとも3種のアミノ酸置換、すなわちアミノ酸配列AにおけるT20、A25、K26、K31、H34、E35、Q60、N64、S70、T78、L79、N90、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも3種のアミノ酸の置換であることが好ましい。同様に、置換axは、少なくとも4種のアミノ酸の置換であることがより好ましく、少なくとも5種のアミノ酸の置換であることがさらに好ましく、少なくとも6種のアミノ酸の置換であることがよりさらに好ましく、少なくとも7種のアミノ酸の置換であることがとりわけ好ましい。
　置換axは、A25、K26、K31、E35、N64、L79、N90、及びT92からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換（置換ax1）を含むことが好ましい。
　置換ax1は、A25、K31、及びE35の置換を含むことがとりわけ好ましい。中でも、置換ax1は、A25、K31、E35、及びT92の置換を含む、或いはA25、K31、E35、及びL79の置換を含むことが特に好ましい。
　置換ax1は、少なくとも3種のアミノ酸の置換、すなわちアミノ酸配列AにおけるA25、K26、K31、E35、N64、L79、N90、及びT92からなる群より選択される少なくとも3種のアミノ酸の置換であることが好ましい。同様に、置換ax1は、少なくとも4種のアミノ酸の置換であることがより好ましく、少なくとも5種のアミノ酸の置換であることがさらに好ましく、少なくとも6種のアミノ酸の置換であることがよりさらに好ましく、7種（A25、K26、K31、E35、N64、L79、及びN90）のアミノ酸の置換であることがとりわけ好ましい。
　置換axは、K31、E35、Q60、S70、L79、及びN90からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換（置換ax2）を含むことが好ましい。
　置換ax2は、K31、E35、及びQ60の置換を含むことが好ましい。置換ax2は、K31、E35、Q60、及びL79の置換を含むことがとりわけ好ましい。
　置換ax2は、少なくとも3種のアミノ酸の置換、すなわちアミノ酸配列AにおけるK31、E35、Q60、S70、L79、及びN90からなる群より選択される少なくとも3種のアミノ酸の置換であることが好ましい。同様に、置換ax2は、少なくとも4種のアミノ酸の置換であることがより好ましく、少なくとも5種のアミノ酸の置換であることがさらに好ましく、6種のアミノ酸の置換であることがよりさらに好ましい。
　置換axは、T20、A25、H34、T78、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換（置換ax3）を含むことが好ましい。置換ax3は、T20、H34、T92、及びQ101Hの置換を含むことがとりわけ好ましい。また、置換ax3は、A25、H34、T78、及びT92の置換を含むことが好ましい。
　置換ax3は、少なくとも3種のアミノ酸の置換、すなわちアミノ酸配列AにおけるT20、A25、H34、T78、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも3種のアミノ酸の置換であることが好ましい。同様に、置換ax3は、少なくとも4種のアミノ酸の置換であることがより好ましく、少なくとも5種のアミノ酸の置換であることがさらに好ましく、6種のアミノ酸の置換であることがよりさらに好ましい。
　変異aにおけるT20又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、疎水性アミノ酸であることが好ましい。疎水性アミノ酸としては、例えばバリン、ロイシン、イソロイシン、グリシン、アラニン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはバリン、ロイシン、イソロイシン等の分岐鎖アミノ酸が挙げられ、より好ましくはイソロイシンが挙げられる。
　変異aにおけるA25又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、より嵩高い疎水性アミノ酸であることが好ましい。なお、本明細書において、「より嵩高い」とは、側鎖の分子量がより大きいこと（例えば、側鎖におけるアルキル基（メチル基、エチル基等）等の付加又は置換、側鎖の鎖状構造（例えばアルキル基）の芳香族基への置換、側鎖の芳香族基の環数の増加等）であり、この限りにおいて特に制限されない。より嵩高い疎水性アミノ酸としては、例えばバリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはバリン、ロイシン、イソロイシン等の分岐鎖アミノ酸が挙げられ、より好ましくはバリンが挙げられる。
　変異aにおけるK26又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、非塩基性アミノ酸であることが好ましい。非塩基性アミノ酸としては、例えばグルタミン酸、アスパラギン酸、セリン、トレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン、システイン、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはグルタミン酸、アスパラギン酸、セリン、トレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン、システイン等の非塩基性親水性アミノ酸が挙げられ、より好ましくはグルタミン酸、アスパラギン酸等の酸性アミノ酸が挙げられ、さらに好ましくはグルタミン酸が挙げられる。
　変異aにおけるK31又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、非塩基性アミノ酸であることが好ましい。非塩基性アミノ酸としては、例えばグルタミン酸、アスパラギン酸、セリン、トレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン、システイン、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等が挙げられる。本発明の一態様において（特に置換ax1において）、これらの非塩基性アミノ酸の中でも、好ましくはグルタミン酸、アスパラギン酸、セリン、トレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン、システイン等の非塩基性親水性アミノ酸が挙げられ、より好ましくはセリン、トレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン、システイン等の親水性中性アミノ酸が挙げられ、さらに好ましくはアスパラギン、グルタミン等が挙げられ、よりさらに好ましくはアスパラギンが挙げられる。本発明の一態様において（特に置換ax2において）、上記非塩基性アミノ酸の中でも、好ましくはバリン、ロイシン、イソロイシン、グリシン、アラニン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等の疎水性アミノ酸が挙げられ、より好ましくはメチオニンが挙げられる。
　変異aにおけるH34又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、非塩基性アミノ酸であることが好ましい。非塩基性アミノ酸としては、例えばグルタミン酸、アスパラギン酸、セリン、トレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン、システイン、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはグリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等の疎水性アミノ酸が挙げられ、より好ましくはグリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン等が挙げられ、さらに好ましくはアラニンが挙げられる。
　変異aにおけるE35又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、非酸性アミノ酸であることが好ましい。非酸性アミノ酸としては、例えばリジン、アルギニン、ヒスチジン、セリン、トレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン、システイン、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはリジン、アルギニン、ヒスチジン、セリン、トレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン、システイン等の非酸性親水性アミノ酸が挙げられ、より好ましくはリジン、アルギニン、ヒスチジン等の塩基性アミノ酸が挙げられ、さらに好ましくはリジンが挙げられる。
　変異aにおけるQ60又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、塩基性アミノ酸であることが好ましい。塩基性アミノ酸としては、例えばリジン、アルギニン、ヒスチジン等が挙げられ、好ましくはアルギニンが挙げられる。
　変異aにおけるN64又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、疎水性アミノ酸であることが好ましい。疎水性アミノ酸としては、例えばバリン、ロイシン、イソロイシン、グリシン、アラニン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはバリン、ロイシン、イソロイシン等の分岐鎖アミノ酸が挙げられ、より好ましくはイソロイシンが挙げられる。
　変異aにおけるS70又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、疎水性アミノ酸であることが好ましい。疎水性アミノ酸としては、例えばバリン、ロイシン、イソロイシン、グリシン、アラニン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはトリプトファン、フェニルアラニン等の芳香族アミノ酸が挙げられ、より好ましくはフェニルアラニンが挙げられる。
　変異aにおけるT78又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、塩基性アミノ酸であることが好ましい。塩基性アミノ酸としては、例えばリジン、アルギニン、ヒスチジン等が挙げられ、好ましくはアルギニンが挙げられる。
　変異aにおけるL79又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、より嵩高い疎水性アミノ酸であることが好ましい。より嵩高い疎水性アミノ酸としては、例えばイソロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはトリプトファン、フェニルアラニン等の芳香族アミノ酸が挙げられ、より好ましくはフェニルアラニンが挙げられる。
　変異aにおけるN90又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、荷電アミノ酸であることが好ましい。荷電アミノ酸としては、例えばリジン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、グルタミン酸等が挙げられる。本発明の一態様において（特に置換ax1において）、これらの荷電アミノ酸の中でも、好ましくはリジン、アルギニン、ヒスチジン等の塩基性アミノ酸が挙げられ、より好ましくはヒスチジンが挙げられる。本発明の一態様において（特に置換ax2において）、上記荷電アミノ酸の中でも、好ましくはアスパラギン酸、グルタミン酸等の酸性アミノ酸が挙げられ、より好ましくはアスパラギン酸が挙げられる。
　変異aにおけるT92又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、グルタミン、アスパラギン等の側鎖にカルバモイル基を有するアミノ酸であることが好ましい。これらの中でも、より好ましくはグルタミンが挙げられる。
　変異aにおけるQ101又はそれに対応するアミノ酸の変異後のアミノ酸は、塩基性アミノ酸であることが好ましい。塩基性アミノ酸としては、例えばリジン、アルギニン、ヒスチジン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはヒスチジンが挙げられる。
　アミノ酸配列Cは、コロナウイルスSタンパク質に対する結合性が著しく損なわれない限りにおいて、他のアミノ酸変異（例えば置換、保存的置換）を含むことができる。他のアミノ酸変異の数は、例えば1～50個、1～20個、1～10個、又は1～5個である。
　アミノ酸配列Cは、closed conformationに固定するための変異を含むことが好ましい。当該変異は、通常、2つのアミノ酸（非システイン）のシステインへの置換である。変異位置はACE2の結晶構造に基づいて適宜決定することができる。当該変異としては、例えばS128CとV343C、あるいはV59CとN121Cの組み合わせが挙げられる。
　アミノ酸配列Cとして、具体的には、例えば配列番号4～6で示されるアミノ酸配列C1、又は該アミノ酸配列C1と80％以上（好ましくは85％以上、より好ましくは90％以上、さらに好ましくは95％以上、よりさらに好ましくは97％以上、特に好ましくは99％以上、また100％未満）の同一性を有するアミノ酸配列C2が挙げられる。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、コロナウイルスSタンパク質に対する結合性が著しく損なわれない限りにおいて、アミノ酸配列C以外の他のアミノ酸配列、例えばタンパク質タグ、蛍光タンパク質、発光タンパク質、分泌シグナル配列（Igκシグナル配列等）、プロテアーゼ認識配列（TEVプロテアーゼ認識配列等）等のシグナル配列等のタンパク質又はペプチドが付加されたものであってもよい。タンパク質タグとしては、例えばビオチン、Hisタグ、FLAGタグ、Haloタグ、MBPタグ、HAタグ、Mycタグ、V5タグ、PAタグ等が挙げられる。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、好ましい一態様において、抗体の全部又は一部のアミノ酸配列を含む。抗体としては、特に制限されず、例えばIgA、IgD、IgE、IgG、IgMなど、さらにはこれらのサブクラスが挙げられる。抗体の由来も特に制限されず、例えばヒト由来抗体、マウス由来抗体、ラット由来抗体、ウサギ由来抗体、サル由来抗体、チンパンジー由来抗体などであり得る。抗体の一部のアミノ酸配列を使用する場合、当該アミノ酸配列はFc領域を含むことが好ましい。これにより、エフェクター機能を発揮させることが可能である。また、Fc領域を介して本発明の変異型ACE2タンパク質を連結させて多量体化することもできる。この観点から、本発明は、その一態様において、本発明の変異型ACE2タンパク質を複数（例えば2つ、3つ、4つ、5つ）含む、複合体（本明細書において、「本発明の複合体」と示すこともある。）に関する。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、コロナウイルスSタンパク質に対する結合性が著しく損なわれない限りにおいて、薬剤が連結したものであってもよい。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、コロナウイルスSタンパク質に対する結合性が著しく損なわれない限りにおいて、化学修飾されたものであってもよい。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、C末端がカルボキシル基（－COOH）、カルボキシレート（－COO－）、アミド（－CONH2）またはエステル（－COOR）の何れであってもよい。
　ここでエステルにおけるRとしては、例えば、メチル、エチル、n－プロピル、イソプロピル、n－ブチルなどのC1－6アルキル基；例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのC3－8シクロアルキル基；例えば、フェニル、α－ナフチルなどのC6－12アリール基；例えば、ベンジル、フェネチルなどのフェニル－C1－2アルキル基；α－ナフチルメチルなどのα－ナフチル－C1－2アルキル基などのC7－14アラルキル基；ピバロイルオキシメチル基などが用いられる。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、C末端以外のカルボキシル基（またはカルボキシレート）が、アミド化またはエステル化されていてもよい。この場合のエステルとしては、例えば上記したC末端のエステルなどが用いられる。
　さらに、本発明の変異型ACE2タンパク質には、N末端のアミノ酸残基のアミノ基が保護基（例えば、ホルミル基、アセチル基などのC1－6アルカノイルなどのC1－6アシル基など）で保護されているもの、生体内で切断されて生成し得るN末端のグルタミン残基がピログルタミン酸化したもの、分子内のアミノ酸の側鎖上の置換基（例えば－OH、－SH、アミノ基、イミダゾール基、インドール基、グアニジノ基など）が適当な保護基（例えば、ホルミル基、アセチル基などのC1－6アルカノイル基などのC1－6アシル基など）で保護されているもの、あるいは糖鎖が結合したいわゆる糖蛋白質などの複合蛋白質なども包含される。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、酸または塩基との塩の形態であってもよい。塩は、特に限定されず、酸性塩、塩基性塩のいずれも採用することができる。例えば酸性塩の例としては、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩等の無機酸塩；　酢酸塩、プロピオン酸塩、酒石酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、リンゴ酸塩、クエン酸塩、メタンスルホン酸塩、パラトルエンスルホン酸塩等の有機酸塩；　アスパラギン酸塩、グルタミン酸塩等のアミノ酸塩等が挙げられる。また、塩基性塩の例として、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩；　カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、溶媒和物の形態であってもよい。溶媒は、特に限定されず、例えば水、エタノール、グリセロール、酢酸等が挙げられる。
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、公知の遺伝子工学的手法に従って容易に製造することができる。例えば、PCR、制限酵素切断、DNA連結技術、in vitro転写・翻訳技術、リコンビナントタンパク質作製技術等を利用して製造することができる。また、リコンビナントタンパク質作製技術としては、例えば、宿主として、培養細胞を採用する方法のみならず、タバコ等の植物を採用する方法等が挙げられる。
　3．ポリヌクレオチド、細胞
　本発明は、その一態様において、本発明の変異型ACE2タンパク質のコード配列を含む、ポリヌクレオチド（本明細書において、「本発明のポリヌクレオチド」と示すこともある。）、本発明のポリヌクレオチドを含む、細胞（本明細書において、「本発明の細胞」と示すこともある。）に関する。以下に、これらについて説明する。
　本発明の変異型ACE2タンパク質のコード配列は、本発明の変異型ACE2タンパク質をコードする塩基配列からなるポリヌクレオチドである限り、特に制限されない。
　本発明のポリヌクレオチドは、その一態様において、本発明の変異型ACE2タンパク質の発現カセットを含む。
　本発明の変異型ACE2タンパク質の発現カセットは、細胞内で本発明の変異型ACE2タンパク質を発現可能なポリヌクレオチドである限り特に制限されない。本発明の変異型ACE2タンパク質の発現カセットの典型例としては、プロモーター、及びそのプロモーターの制御下に配置された本発明の変異型ACE2タンパク質のコード配列を含むポリヌクレオチドが挙げられる。
　本発明の変異型ACE2タンパク質の発現カセットに含まれるプロモーターとしては、特に制限されず、対象細胞に応じて適宜選択することができる。プロモーターとしては、例えばpol II系プロモーターを各種使用することができる。pol II系プロモーターとしては、特に制限されないが、例えばCMVプロモーター、EF1プロモーター、SV40プロモーター、MSCVプロモーター等が挙げられる。その他にも、プロモーターとして、例えばtrcやtac等のトリプトファンプロモーター、lacプロモーター、T7プロモーター、T5プロモーター、T3プロモーター、SP6プロモーター、アラビノース誘導プロモーター、コールドショックプロモーター、テトラサイクリン誘導性プロモーター等が挙げられる。
　本発明の変異型ACE2タンパク質の発現カセットは、必要に応じて、他のエレメント（例えば、マルチクローニングサイト（MCS）、薬剤耐性遺伝子、複製起点、エンハンサー配列、リプレッサー配列、インスレーター配列、レポータータンパク質（例えば、蛍光タンパク質等）コード配列、薬剤耐性遺伝子コード配列などが挙げられる。）を含んでいてもよい。
　本発明のポリヌクレオチドは、ベクターの形態であることができる。使用目的（クローニング、タンパク質の発現）に応じて、また宿主細胞の種類を考慮して適当なベクターが選択される。大腸菌を宿主とするベクターとしてはM13ファージ又はその改変体、λファージ又はその改変体、pBR322又はその改変体（pB325、pAT153、pUC8など）等、酵母を宿主とするベクターとしてはpYepSec1、pMFa、pYES2、pPIC3.5K等、昆虫細胞を宿主とするベクターとしてはpAc、pVL等、哺乳類細胞を宿主とするベクターとしてはpcDNA、pCDM8、pMT2PC等を例示することができる。
　本発明の細胞は、本発明のポリヌクレオチドを含む限り特に制限されない。細胞としては、例えば、Escherichia coli K12等の大腸菌、Bacillus subtilis MI114等のバチルス属細菌、Saccharomyces cerevisiae AH22等の酵母、Spodoptera frugiperda 由来の Sf細胞系もしくはTrichoplusia ni由来のHighFive細胞系、嗅神経細胞等の昆虫細胞、COS7細胞等の動物細胞等を挙げることができる。動物細胞としては、好ましくは、哺乳動物由来の培養細胞、具体的には、COS7細胞、CHO細胞、HEK293細胞、HEK293FT細胞、Hela細胞、PC12細胞、N1E-115細胞、SH-SY5Y細胞等が挙げられる。
　本発明の細胞は、その一態様において、本発明の変異型ACE2タンパク質を発現している。例えば、本発明の細胞は、その一態様において、本発明の変異型ACE2タンパク質を分泌している、或いは本発明の変異型ACE2タンパク質を細胞表面上に有する。
　4．用途
　本発明の変異型ACE2タンパク質は、コロナウイルスのSタンパク質に対して結合することができる。このため、本発明の変異型ACE2タンパク質、本発明の複合体、本発明のポリヌクレオチド、及び本発明の細胞からなる群より選択される少なくとも1種は、医薬、試薬等（本明細書において、「本発明の薬剤」と示すこともある。）の有効成分として、より具体的には、例えば抗ウイルス剤等の有効成分としての利用が可能である。
　本発明の薬剤の対象コロナウイルスは、オルトコロナウイルス亜科に属するウイルスである限り、特に制限されない。コロナウイルスとしては、アルファコロナウイルス属、ベータコロナウイルス属、ガンマコロナウイルス属、デルタコロナウイルス属等が挙げられ、これらの中でも、ベータコロナウイルス属が好ましい。ベータコロナウイルス属としては、SARS関連コロナウイルス（SARSr-CoV）、コロナウイルスHKU1、MERSコロナウイルス等が挙げられ、これらの中でも、SARSr-CoVが好ましい。SARSr-CoVとしては、SARS-CoV-2、SARS-CoV-1等が挙げられ、これらの中でもSARS-CoV-2が好ましい。本発明の薬剤は、特にSARS-CoV-2に対して好適に使用することができる。また、SARS-CoV-2の中でも、武漢株、アルファ株、デルタ株、ラムダ株等の各種株に対して使用することができる。
　本発明の薬剤によれば、コロナウイルスに対して抗ウイルス作用を発揮することができる。抗ウイルス作用としては、具体的には、ウイルス感染抑制作用、ウイルスによる細胞死を抑制する作用、ウイルス不活化作用、ウイルス増殖抑制、ウイルス出芽抑制、ウイルス抵抗性誘導作用等が挙げられる。また、この作用により、コロナウイルス感染症（特に、COVID-19）の予防又は治療剤として使用することもできる。
　本発明の薬剤は、上記有効成分を含有する限りにおいて特に制限されず、必要に応じてさらに他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、薬学的に許容される成分であれば特に限定されるものではない。他の成分としては、薬理作用を有する成分のほか、添加剤も含まれる。添加剤としては、例えば基剤、担体、溶剤、分散剤、乳化剤、緩衝剤、安定剤、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、増粘剤、保湿剤、着色料、香料、キレート剤等が挙げられる。
　本発明の薬剤の使用態様は、特に制限されず、その種類に応じて適切な使用態様を採ることができる。本発明の薬剤は、その用途に応じて、例えばin vitroで使用する（例えば、培養細胞の培地に添加する。）こともできるし、in vivoで使用する（例えば、動物に投与する。）こともできる。
　本発明の薬剤の適用対象は特に限定されないが、哺乳動物では、例えば、ヒト、サル、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウサギ、ブタ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、シカ等が挙げられる。また、細胞としては、動物細胞等が挙げられる。細胞の種類も特に制限されず、例えば血液細胞、造血幹細胞・前駆細胞、配偶子（精子、卵子）、線維芽細胞、上皮細胞、血管内皮細胞、神経細胞、肝細胞、ケラチン生成細胞、筋細胞、表皮細胞、内分泌細胞、ES細胞、iPS細胞、組織幹細胞、がん細胞等が挙げられる。
　本発明の薬剤は、任意の剤形、例えば錠剤（口腔内側崩壊錠、咀嚼可能錠、発泡錠、トローチ剤、ゼリー状ドロップ剤などを含む）、丸剤、顆粒剤、細粒剤、散剤、硬カプセル剤、軟カプセル剤、ドライシロップ剤、液剤（ドリンク剤、懸濁剤、シロップ剤を含む）、ゼリー剤などの経口製剤形態、注射用製剤（例えば、点滴注射剤（例えば点滴静注用製剤等）、静脈注射剤、筋肉注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤）、外用剤（例えば、軟膏剤、パップ剤、ローション剤）、坐剤、吸入剤、眼剤、眼軟膏剤、点鼻剤、点耳剤、リポソーム剤等の非経口製剤形態を採ることができる。
　本発明の薬剤の投与経路としては、所望の効果が得られる限り特に制限されず、経口投与、経管栄養、注腸投与等の経腸投与；　経静脈投与、経動脈投与、筋肉内投与、心臓内投与、皮下投与、皮内投与、腹腔内投与等の非経口投与等が挙げられる。
　本発明の薬剤中の有効成分の含有量は、使用態様、適用対象、適用対象の状態等に左右されるものであり、限定はされないが、例えば0.0001～100重量％、好ましくは0.001～50重量％とすることができる。
　本発明の薬剤を動物に投与する場合の投与量は、薬効を発現する有効量であれば特に限定されず、通常は、有効成分の重量として、一般に経口投与の場合には一日あたり0.1～1000 mg/kg体重、好ましくは一日あたり0.5～500 mg/kg体重であり、非経口投与の場合には一日あたり0.01～100 mg/kg体重、好ましくは0.05～50 mg/kg体重である。上記投与量は、年齢、病態、症状等により適宜増減することもできる。
　以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
　実施例1．変異型ACE2タンパク質の発現ベクターの調製1
　N末端側からIgκシグナル配列（配列番号7）、ヒトACE2（18-615）に7つの変異（A25V, K26E, K31N, E35K, N64I, L79F, N90H）が導入されてなる配列（配列番号5）、XbaI認識配列によりコードするアミノ酸配列（SR）、ヒトIgG1 Fc領域の配列（配列番号8）の順に連結されてなる変異型ACE2タンパク質（融合タンパク質）のコード配列（配列番号9）を含む発現ベクター（p3xFLAG-CMV-14由来：変異型ACE2発現ベクター1）を、公知のサブクローニング技術を利用して、作製した。
　実施例2．変異型ACE2タンパク質の発現ベクターの調製2
　N末端側からIgκシグナル配列（配列番号7）、ヒトACE2（18-615）に7つの変異が導入されてなる配列（配列番号5）、XbaI認識配列によりコードするアミノ酸配列（SR）、タグ配列群（TEVプロテアーゼ認識配列-G-Hisタグ-Mycタグ-Hisタグ：配列番号10）の順に連結されてなる変異型ACE2タンパク質（融合タンパク質）のコード配列（配列番号11）を含む発現ベクター（pcDNA3.1由来：変異型ACE2発現ベクター2）を、公知のサブクローニング技術を利用して、作製した。
　比較例1．野生型ACE2タンパク質の発現ベクターの調製1
　配列番号5に代えて配列番号2（野生型ヒトACE2（18-615））の配列を使用する以外は、実施例1と同様にして、野生型ACE2発現ベクター1を得た。
　比較例2．野生型ACE2タンパク質の発現ベクターの調製2
　配列番号5に代えて配列番号2（野生型ヒトACE2（18-615））の配列を使用する以外は、実施例2と同様にして、野生型ACE2発現ベクター2を得た。
　実施例3．ACE2タンパク質の発現精製1
　変異型ACE2発現ベクター1（実施例1）及び野生型ACE2発現ベクター1（比較例1）を用いて、ACE2タンパク質を発現及び精製した。具体的には、次のようにして行った。タンパク質の合成はExpi29（商標） Expression System（製造元：サーモフィッシャー、カタログ番号：A14635）を用いて行った。まず上記ベクタープラスミドをExpi293F細胞にExpifectamineを用いてトランスフェクションし、翌日にエンハンサーを加え5日後に培養上清を回収した。精製はまず培養上清20mLを4℃、4000gで10分間遠心し、0.45μmのフィルターを通した。そこにプロテインAセファロース（製造元：GEヘルスケア、カタログ番号：17-1279-03）を2mL、1M Tris-HCl pH9.0 を200μLを加え、室温で2時間ローテータで混和した。その後、ミニカラムに充填し、PBS 10mLで洗浄を4回行い、1mLのIgG Elute Buffer （製造元：サーモフィッシャー、カタログ番号：21004）で溶出し、0.1mLの1M Tris-HCl pH9.0で中和した。溶出物はPBSに対して透析し、限外ろ過デバイスAmicon Ultra-4 (30K MWCO)（製造元：メルクミリポア、カタログ番号：UFC803024）を用いて1～2 mg/mlに濃縮した後、-80℃で凍結保存した。
　実施例4．ACE2タンパク質の発現精製2
　変異型ACE2発現ベクター2（実施例2）及び野生型ACE2発現ベクター2（比較例2）を用いて、ACE2タンパク質を発現及び精製した。具体的には、次のようにして行った。タンパク質の合成はExpi293（商標） Expression System（製造元：サーモフィッシャー、カタログ番号：A14635）を用いて行った。まず上記ベクタープラスミドをExpi293F細胞にExpifectamineを用いてトランスフェクションし、翌日にエンハンサーを加え5日後に培養上清を回収した。精製はまず培養上清20mLを4℃、4000gで10分間遠心し、0.45μmのフィルターを通した。そこにNi-NTAアガロース（製造元：キアゲン、カタログ番号：30230）を1mL加え、室温で2時間ローテータで混和した。その後、ミニカラムに充填し、Wash Buffer（20mM Tris-HCl, pH7.5, 0.3 M NaCl, 20 mM imidazole） 5mLで洗浄を4回行い、1mLのElution Buffer （20mM Tris-HCl, pH7.5, 0.3 M NaCl, 250 mM imidazole） で溶出した。溶出物はPBSに対して透析し、限外ろ過デバイスAmicon Ultra-4 (30K MWCO)（製造元：メルクミリポア、カタログ番号：UFC803024）を用いて1～2 mg/mlに濃縮した後、-80℃で凍結保存した。
　試験例1．Binging assay
　実施例4で得られたACE2タンパク質を用いて、SARS-CoV-2 S タンパク質 Spike RBD-SD1-Fc（SARS-CoV-2スパイク蛋白質の319-591領域のC末端にヒトIgG1 Fcを融合した精製タンパク質）との結合性を、分子間相互作用解析装置（Biacore T200）を用いて解析した。解析条件は次の通りである：Sensor Chip CM5（製造元：GEヘルスケア、カタログ番号：BR100530）に、Human Antibody Capture Kit（製造元：GEヘルスケア、カタログ番号：BR100838）をもちいてRBD-SD1-Fcを固定化した。対照となるフローセルにはHuman Fcのみを同量固定化した。実施例4で得られたACE2タンパク質をRunning Buffer (0.05% Tween20を含むPBS)で0.1～300nMの濃度で希釈し、これを上記のフローセルの上に30 μL/minの流速で流し、１濃度あたり120 secのassociation timeに設定してSingle-Cycle kineticsモードで解析した。結合キネティクスはBiacore T200 evaluation software version 4.1を用いて計算した。その結果、野生型ACE2タンパク質の解離定数（KD）は41.4nMであるのに対して、変異型ACE2タンパク質の解離定数（KD）は0.37nMであった。
　試験例2．Pseudovirus neutralization assay
　実施例3で得られたACE2タンパク質を用いて、SARS-CoV-2 S タンパク質を発現する偽SARS-CoV-2に対する中和活性を測定した。具体的には、次のようにして行った。PseudovirusはpLenti Firefly, psPAX2, pcDNA4 SARS2-Spikeの合計3つのプラスミドをLenti-X 293細胞（製造元：クローンテック、カタログ番号：632180）にFuGENE HD（製造元：プロメガ、カタログ番号：E2311）を用いてトランスフェクションし、48時間後の培養上清に分泌されたウイルス液を用いた。感染細胞はVeroE6/TMPRSS2細胞（製造元：国立感染症研究所、登録番号：JCRB1819）を用いた。ウイルス液50μLと実施例3で得られたACE2タンパク質を10μg/mLから1/3連続希釈したもの50μLを混和し1時間静置。その後予め96ウェルプレートに播種したVeroE6/TMPRSS2細胞に混和液を加え、1時間反応させた後に培地交換し、48時間後にルシフェラーゼ活性を測定した。ルシフェラーゼ活性はDual-Glo Luciferase Assay System（製造元：プロメガ、カタログ番号：E2920）を用いて、プレートリーダー（Tecan Infinite F200）で測定した。ウイルス液のみを反応させた細胞を100％感染コントロール、細胞のみを0%感染コントロールとして、シグナル比からinhibition rateを算出した。
　結果を図１に示す。図１に示されるとおり、変異型ACE2タンパク質は、野生型ACE2タンパク質に比べて遥かに高い中和活性を示した。
　試験例3．Authentic virus neutralization assay 1
　実施例3で得られたACE2タンパク質を用いて、SARS-CoV-2に対する中和活性を測定した。具体的には、次のようにして行った。24ウェルプレートにVeroE6/TMPRSS2細胞（製造元：国立感染症研究所、登録番号：JCRB1819）を8万細胞播種しておき、そこへmoi=0.1のSARS-CoV-2を改変ACE2タンパク質と共に感染させて2時間後にPBSで洗浄と培地交換を行った。22時間後に培養細胞のウイルスRNAをqPCRで、上清中のウイルス力価をプラークアッセイで測定した。
　結果を図２及び３に示す。図２及び３に示されるとおり、変異型ACE2タンパク質は、野生型ACE2タンパク質に比べて遥かに高い中和活性を示した。
　試験例4．必須アミノ酸の同定
　ヒトACE2（18-615）に7つの変異が導入されてなる配列（配列番号5）を含む変異型ACE2タンパク質について、一部の変異を野生型に戻した変異体を作製し、そのSARS-CoV-2スパイク蛋白質に対する結合性について調べたところ、A25V、K31N、E35K、及びL79Fの4つの変異が重要であることが分かった。ヒトACE2（18-615）に当該4つの変異が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質について、解離定数（KD）（測定方法は試験例1と同様）は0.64nMであり、SARS-CoV-2 Pseudovirusに対するIC50（測定方法は試験例2と同様）は0.082μg/mlであった。
　試験例5．他の変異型ACE2タンパク質の解析1
　ヒトACE2（18-615）に6つの変異（K31M, E35K, Q60R, S70F, L79F, N90D）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質について、SARS-CoV-2スパイク蛋白質に対する結合性について調べたところ、高い結合性を示すことが分かった。また、該変異型ACE2タンパク質について、一部の変異を野生型に戻した変異体を作製し、そのSARS-CoV-2スパイク蛋白質に対する結合性について調べたところ、K31M, E35K, 及びQ60Rの3つの変異（より好ましくはさらにL79Fも加えた4つの変異）が重要であることが分かった。ヒトACE2（18-615）に当該4つの変異が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質について、解離定数（KD）（測定方法は試験例1と同様）は1.14nMであり、SARS-CoV-2 Pseudovirusに対するIC50（測定方法は試験例2と同様）は0.33μg/mlであった。
　試験例6．他の変異型ACE2タンパク質の解析2
　ヒトACE2（18-615）に6つの変異（T20I, A25V, H34A, T78R, T92Q, Q101H）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質について、SARS-CoV-2スパイク蛋白質に対する結合性について調べたところ、高い結合性を示すことが分かった。また、該変異型ACE2タンパク質について、一部の変異を野生型に戻した変異体を作製し、そのSARS-CoV-2スパイク蛋白質に対する結合性について調べたところ、T20I, H34A, T92Q, 及びQ101Hの4つの変異が重要であることが分かった。ヒトACE2（18-615）に当該4つの変異が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質について、解離定数（KD）（測定方法は試験例1と同様）は3.98nMであり、SARS-CoV-2 Pseudovirusに対するIC50（測定方法は試験例2と同様）は0.068μg/mlであった。
　試験例7．Authentic virus neutralization assay 2
　ヒトACE2（18-615）に7つの変異（A25V, K26E, K31N, E35K, N64I, L79F, N90H）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（3N39）、ヒトACE2（18-615）に4つの変異（A25V, K31N, E35K, L79F）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（3N39v2）、ヒトACE2（18-615）に4つの変異（K31M, E35K, Q60R, L79F）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（3J113v2）、及びヒトACE2（18-615）に4つの変異（T20I, H34A, T92Q, Q101H）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（3J120v2）について、試験例3と同様にして、SARS-CoV-2に対する中和活性を測定した。
　結果を図４に示す。図４に示されるとおり、変異型ACE2タンパク質は、野生型ACE2タンパク質に比べて遥かに高い中和活性を示した。
　試験例8．変異型ACE2タンパク質の安定性向上
　ヒトACE2（18-615）に7つの変異（A25V, K26E, K31N, E35K, N64I, L79F, N90H）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（3N39）、及びヒトACE2（18-615）に4つの変異（A25V, K31N, E35K, L79F）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（3N39v2）において、closed conformationに固定するための変異（S128C及びV343C）を導入してなる変異型ACE2タンパク質（3N39-SS、3N39v2-SS）を調製した。得られた変異型ACE2タンパク質について、Thermal shift assayを行った。具体的な方法は以下の通りである。
　精製した変異型ACE2タンパク質をPBSで200μg/mlに希釈し、0.2mL白色PCRチューブ（Bio-Rad、TLS0851）に20μl/tubeで入れた。水で1:150に希釈したSYPR（商標）オレンジタンパク質ゲル染色液（Invitrogen、S6651）を1μl/チューブに添加した後、チューブをBio-Rad CFX96サーマルサイクラーリアルタイム検出システムに入れた。25℃から95℃までの熱変性曲線（測定前に各温度で5秒の平衡化で0.5℃間隔で1.27℃/分のランプレート）は、450から490 nmの励起と560から580 nmの検出を持つFRETチャネルを使用して蛍光強度を測定することによって取得した。すべてのデータをエクスポートし、Microsoft Excelでプロットし、1次微分法を用いてTmを算出した。
　その結果、野生型ヒトACE2（18-615）は、closed conformationに固定するための変異（S128C及びV343C）の導入により、Tmが44.5℃から57℃に上昇した。また、3N39は、closed conformationに固定するための変異（S128C及びV343C）の導入により、Tmが44.5℃から51.5℃に上昇した。さらに、3N39v2は、closed conformationに固定するための変異（S128C及びV343C）の導入により、Tmが44.0℃から55.5℃に上昇した。また、変異（S128C及びV343C）の導入により、中和活性の低下は見られなかった。
　試験例9．耐性株発生の評価
　抗ウイルス療法においては、病原ウイルスが頻繁に変異を起こすことで薬剤耐性を獲得することが一般的に懸念されている。実際に、SARS-CoV-2は中和抗体を用いて培養することで急速に耐性株が発生することが報告されている。そこで、SARS-CoV-2ウイルスを用いて耐性株の発生を評価した。
　方法の概要を図５ａに示す。最初の継代では、変異体 ACE2-Fc または回復期患者から単離した組換えモノクローナル抗体（クローン H4）の希釈系列の培養液に0.1 MOI ウイルスを添加し、部分的に中和されたウェルから増幅されたウイルスの合計 3 x 105 コピーを次の継代に移した（図５ａ）。各ウェルから上清を採取し、定量PCRによりウイルスRNAコピー数を解析した。
　これまでの報告と同様に、単一抗体で処理した後のウイルスプールは、4回の継代で同一抗体の最高濃度に対して不感応となり（図５ｂ）、また、耐性株の配列決定により、F490VがH4抗体の結合を阻害していることが明らかになった。一方、変異体ACE2-Fcは、15回の継代後もウイルスプールに対して非常に高い中和能を維持しており、耐性株が出現していないことを示していた（図５ｃ）。
　試験例10．治療効果の評価
　4週齢の雄のシリアハムスターに、0.75 mg kg-1メデトミジン（明治製菓）、2 mg kg-1ミダゾラム（サンドーズ）、2.5 mg kg-1ブトルファノール酒石酸塩（明治製菓）を腹腔内投与して麻酔をかけ、1.0×106 PFUのSARS-CoV-2（60μL中）を経鼻投与した。感染後2時間後にControl-Fc（20mg kg-1）またはACE2-Fc（3N39v2、20mg kg-1）を腹腔内注射により投与した。体重は5日間毎日モニターした。感染後5日目に全動物を安楽死させ、病理組織学的検査、ウイルス滴定およびqRT-PCRのために肺を採取した。肺の構造は、マイクロコンピュータ断層撮影装置(μCT)(ScanXmate-RB080SS110, Comscantecno Co.,Ltd.)を用いて観察した。μCTの画像をImageJソフトウェアで再構成し、可視化した。
　コントロール-Fcを投与されたハムスターは体重が4.3％減少したのに対し、3N39v2-Fcを投与されたハムスターは感染5日後にコントロールと同様に7.3％増加した（図６ｂ）。剖検前のmicro-CTでは、対照群では頭蓋側を中心に多葉性のグランドガラス混濁が認められたが、治療群では肺の異常は限定的であった（図６ｃ）。肺におけるSARS-CoV-2の含有量を機能性ウイルス粒子とゲノムRNAコピー数で評価したところ、3N39v2-Fcを投与した群では、いずれも有意に減少していることが明らかになった（図６ｄ）。また、感染したハムスターの病理組織学的解析も行った。対照群では、炎症細胞の浸潤、肺胞中隔肥厚、肺胞出血を特徴とする重篤な間質性肺炎が認められたが、3N39v2-Fc投与群では、肺の病態やウイルス抗原が明らかに減少していた（図６ｅ～ｆ）。これらの結果と一致するように、炎症性サイトカインまたはケモタクチックサイトカインの発現は、治療群では減少した（図６ｇ）。
　試験例11．他の変異型ACE2タンパク質の解析3
　以下の6つのACE2タンパク質を作製した。
・ヒトACE2（18-615）のACE2タンパク質（615 WT）、
・ヒトACE2（18-615）にclosed conformationに固定するための変異（S128C及びV343C）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（615 WT-S128C/V343C）、
・ヒトACE2（18-615）に4つの変異（A25V, K31N, E35K, L79F）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（615 3N39v2）、
・3N39v2にclosed conformationに固定するための変異（S128C及びV343C）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（615 3N39v2-S128C/V343C）、
・ヒトACE2（18-740）のACE2タンパク質（740 WT）、及び
・ヒトACE2（18-740）に、4つの変異（A25V, K31N, E35K, L79F）、及びclosed conformationに固定するための変異（S128C及びV343C）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（740 3N39v2-S128C/V343C）。
　これらのタンパク質の収量を比較した。結果を図７に示す。
　また、試験例2と同様にしてSARS-CoV-2 S タンパク質を発現する偽SARS-CoV-2（SARS-CoV-2 Pseudovirus）に対する中和活性を測定した。結果を図８に示す。615 3N39v2のIC50は0.064μg/mL、615 3N39v-S128C/V343CのIC50は0.056μg/mL、740 3N39v-S128C/V343CのIC50は0.033μg/mLであった。
　試験例12．他の変異型ACE2タンパク質の解析4
　ACE2のアミノ酸変異の免疫原性試験を行った結果、L79F変異を除いた方が、免疫原性が低くなることを見出した。そこで、ヒトACE2（18-740）に、4つの変異（A25V, K31N, E35K, L79F）、及びclosed conformationに固定するための変異（S128C及びV343C）が導入されてなる配列を含む変異型ACE2タンパク質（740 3N39v2-S128C/V343C（本試験例では、3N39v2-SS、740-SS 3N39v2、又はv2と示すこともある）、試験例11で作製）において、F79F変異を除いてなる変異型ACE2タンパク質（A25V, K31N, E35K, S128C, V343C）（本試験例では、3N39v3-SS、740-SS 3N39v3、又はv3と示すこともある）、及びF79F変異の代わりにT92Q変異を導入してなる変異型ACE2タンパク質（A25V, K31N, E35K, T92Q, S128C, V343C）（本試験例では、3N39v4-SS、740-SS 3N39v4、v4、3N39v4-SS(740)-Fc、3N39v4-SS(740)、又は3N39v4-Fcと示すこともある）を作製した。
　上記タンパク質の収量を比較した。結果を図９に示す。
　また、上記タンパク質について、試験例2と同様にしてSARS-CoV-2（武漢株、アルファ株、デルタ株、又はラムダ株） S タンパク質を発現する偽SARS-CoV-2（SARS-CoV-2 Pseudovirus）に対する中和活性を測定した。結果を図１０に示す。
　続いて、上記タンパク質について、試験例3と同様にしてSARS-CoV-2（武漢株、アルファ株、デルタ株、又はラムダ株）に対する中和活性を測定した。結果を図１１に示す。
　続いて、上記タンパク質について、試験例8と同様にして熱構造安定性を測定した。その結果、v2のTmは56.5℃であり、v3のTmは58.0℃であり、v4のTmは58.5℃であった。
　続いて、上記タンパク質について、ACE2酵素活性を測定した。具体的には、次のようにして行った。ACE2により切断されると蛍光を生じるFRETペプチドと各種変異型ACE2を反応させたのちに蛍光強度を測定し酵素活性を算出した。結果を図１２に示す。
　続いて、上記タンパク質について、薬物動態を測定した。具体的には、次のようにして行った。マウスに10mg/kg bodyのタンパク質を経静脈投与し、各時間経過毎に採血を施行。その血漿サンプルのタンパク質濃度をELISAで測定した。結果を図１３に示す。
　続いて、上記タンパク質について、試験例10と同様にして治療効果を評価した。肺組織のウイルス量の測定結果を図１４に示し、肺組織の炎症性サイトカイン発現量の測定結果を図１５に示す。

Claims (18)

  1. 配列番号1に示されるアミノ酸配列A、又は前記アミノ酸配列Aと70％以上の同一性を有するアミノ酸配列Bが変異してなるアミノ酸配列Cを含み、
    前記アミノ酸配列Cは、変異a：前記アミノ酸配列AにおけるT20、A25、K26、K31、H34、E35、Q60、N64、S70、T78、L79、N90、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換ax、又は前記アミノ酸配列Bにおける前記置換axに対応する置換ayを含む、
    変異型ACE2タンパク質。
  2. 前記置換axがA25、K26、K31、E35、N64、L79、N90、及びT92からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換を含む、請求項１に記載の変異型ACE2タンパク質。
  3. 前記置換axがA25、K31、及びE35の置換を含む、請求項２に記載の変異型ACE2タンパク質。
  4. 前記置換axが少なくとも3種のアミノ酸の置換である、請求項２又は３に記載の変異型ACE2タンパク質。
  5. 前記置換axが7種のアミノ酸の置換である、請求項２～４のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
  6. 前記変異aにおいて、A25の変異後のアミノ酸がより嵩高い疎水性アミノ酸であり、K26の変異後のアミノ酸が非塩基性アミノ酸であり、K31の変異後のアミノ酸が非塩基性アミノ酸であり、E35の変異後のアミノ酸が非酸性アミノ酸であり、N64の変異後のアミノ酸が疎水性アミノ酸であり、L79の変異後のアミノ酸がより嵩高い疎水性アミノ酸であり、且つ／或いはN90の変異後のアミノ酸が塩基性アミノ酸又は酸性アミノ酸である、請求項２～５のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
  7. 前記変異aにおいて、A25の変異後のアミノ酸が分岐鎖アミノ酸であり、K26の変異後のアミノ酸が酸性アミノ酸であり、K31の変異後のアミノ酸が親水性中性アミノ酸であり、E35の変異後のアミノ酸が塩基性アミノ酸であり、N64の変異後のアミノ酸が分岐鎖アミノ酸であり、L79の変異後のアミノ酸が芳香族アミノ酸であり、且つ／或いはN90の変異後のアミノ酸が塩基性アミノ酸である、請求項２～６のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
  8. 前記変異aにおいて、A25の変異後のアミノ酸がバリンであり、K26の変異後のアミノ酸がグルタミン酸であり、K31の変異後のアミノ酸がアスパラギンであり、E35の変異後のアミノ酸がリジンであり、N64の変異後のアミノ酸がイソロイシンであり、L79の変異後のアミノ酸がフェニルアラニンであり、且つ／或いはN90の変異後のアミノ酸がヒスチジンである、請求項２～７のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
  9. 前記置換axが、K31、E35、Q60、S70、L79、及びN90からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換、或いはT20、A25、H34、T78、T92、及びQ101からなる群より選択される少なくとも2種のアミノ酸の置換を含む、請求項１に記載の変異型ACE2タンパク質。
  10. 前記置換axが、K31、E35、Q60、及びL79の置換を含む、或いはT20、H34、T92、及びQ101Hの置換を含む、請求項１又は９に記載の変異型ACE2タンパク質。
  11. 前記アミノ酸配列Bが、配列番号2で示されるアミノ酸配列B1、配列番号3で示されるアミノ酸配列中の全部又は一部のアミノ酸配列B2、又はアミノ酸配列A、B1、若しくはB2のオルソログアミノ酸配列B3である、請求項１～１０のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
  12. さらに、抗体の全部又は一部のアミノ酸配列を含む、請求項１～１１のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質。
  13. 請求項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質を複数含む、複合体。
  14. 請求項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質のコード配列を含む、ポリヌクレオチド。
  15. 請求項１４に記載のポリヌクレオチドを含む、細胞。
  16. 請求項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質、請求項１３に記載の複合体、請求項１４に記載のポリヌクレオチド、及び請求項１５に記載の細胞からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、医薬。
  17. 請求項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質、請求項１３に記載の複合体、請求項１４に記載のポリヌクレオチド、及び請求項１５に記載の細胞からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、試薬。
  18. 請求項１～１２のいずれかに記載の変異型ACE2タンパク質、請求項１３に記載の複合体、請求項１４に記載のポリヌクレオチド、及び請求項１５に記載の細胞からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、抗コロナウイルス剤。
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