[發明專利]抗新型冠狀病毒S蛋白受體結合區的單域抗體及其編碼基因和應用

有效

• 申請號: 202210197262.6
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114702576B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 張冕;李勝華;胡笳泠;廖興華;張同存
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C07K16/10
• 分類號: C07K16/10;C12N15/13;C07K19/00;A61K39/42;A61P31/14
• 代理公司: 北京思元知識產權代理事務所(普通合伙) 11598
• 代理人: 余光軍;霍雪梅

本發明公開了抗新型冠狀病毒S蛋白受體結合區的單域抗體及其編碼基因和應用。本發明通過免疫羊駝構建噬菌體展示庫，富集篩選得到抗新型冠狀病毒S蛋白受體結合區的單域抗體R4C11或R4G10，單域抗體R4C11的3個互補決定區的氨基酸序列分別為SEQ?ID?NO.3、SEQ?ID?NO.4和SEQ?ID?NO.5所示；單域抗體R4G10的3個互補決定區的氨基酸序列分別為SEQ?ID?NO.8、SEQ?ID?NO.9和SEQ?ID?NO.10所示。本發明提供的單域抗體活性高、具有強的中和或結合能力，能結合不同新冠病毒突變株的RBD，可應用于制備檢測新型冠狀病毒感染試劑或治療新型冠狀病毒所導致疾病的藥物。

技術領域

本發明涉及單域抗體，尤其涉及抗新型冠狀病毒S蛋白受體結合區?(RBD)的單域抗體及其編碼基因，本發明進一步涉及它們在檢測新型冠狀病毒感染或制備治療新型冠狀病毒所導致疾病藥物中的應用，屬于新型冠狀病毒單域抗體及其應用領域。

背景技術

SARS-CoV-2是單股正鏈RNA冠狀病毒，其病毒粒子外胞脂質雙層膜，膜表面有三種糖蛋白：1.刺突糖蛋白(S，Spike?Protein，含有兩個亞基(subunit)，即S1和S2，其中S1主要包含有受體結合區(receptor?binding?domain,RBD)，負責識別細胞的受體(angiotensin-converting?enzyme?2,AEC2)；S2含有膜融合過程所需的基本元件)，S承擔病毒與宿主細胞膜受體結合及膜融合功能，是宿主中和抗體的重要作用位點以及疫苗設計的關鍵靶點；2.小包膜糖蛋白(E，Envelope?Protein，與包膜結合的蛋白)；?3.膜糖蛋白(M，MembraneProtein，負責營養物質的跨膜運輸、新生病毒出芽釋放與病毒外包膜的形成)。

SARS-CoV-2所導致的COVID-19，截止到2021年9月30號，全球?COVID-19發病總例數達2.34億，死亡人數達478.42萬，新冠病毒突變株(如Delta)引起的COVID-19疫情仍在世界許多地區爆發流行。雖然全球已有多款不同工藝和技術方法研究的新冠疫苗上市，對新冠疫情的防御起到一定的作用，但對新冠病毒突變株(如Delta)引起的COVID-19?疫情的預防作用大打折扣。目前對于新冠病毒突變株引起的COVID-19疫情的預防和治療仍然缺乏有效措施。

上世紀九十年代初，比利時自由大學免疫研究所所長Raymond?Hamers教授領導的抗體研究組，在輔導醫學院學生的實習實驗研究中，發現了一種在駱駝血液中自然存在，功能全，僅有重鏈的抗體。經過后續深入研究，僅一個重鏈抗體的可變區，稱為單域抗體(single?domain?antibody),由于其僅有2-5nm大小，又稱納米抗體(nanobody)。駱駝單域抗體片段(“納米體”)正越來越多地用于各種應用。它們最顯著的優點是體積小；一個納米體的分子量約為15kDa，即常規IgG的十分之一。此外，由于結構上的差異，納米體表現出很高的穩定性和溶解性，例如它們骨架區域的標志可溶性氨基酸，以及通過額外的半胱氨酸殘基在互補決定區域之間的二硫鍵。單域抗體技術也已成熟，Ablynx公司的抗急性血栓單域抗體藥物已在歐美上市，還有多個藥物在臨床前和臨床期研究。與普通抗體相比，單域抗體穩定性好、親和力較高，克服了小分子功能抗體的缺點，同時又具有分子質量小免疫原性弱、組織穿透力強，可在酵母菌、大腸桿菌等微生物中大量表達，可進行大規模生產，易于普及和應用，相對價格低廉等單克隆抗體、多克隆抗體不具備的優點，適應用于檢測、疾病治療等方面。因此，研發新型冠狀病毒單域抗體對于新型冠狀病毒的檢測或治療等均具有重要的應用前景。

發明內容

本發明的目的之一是提供針對新型冠狀病毒表面膜蛋白(S蛋白)受體結合區(RBD)的單域抗體及其編碼基因；

本發明的目的之二是將所述的單域抗體與酶相、放射性同位素、熒光化合物或化學發光化合物中的一種或多種相偶聯得到綴合物；

本發明的目的之三將所述的單域抗體以及綴合物應用于制備檢測新型冠狀病毒的試劑或治療新型冠狀病毒的藥物；