[發(fā)明專利]一條基于虛擬篩選可抑制PEDV的多肽及其序列

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310080664.2
• 申請(qǐng)日: 2023-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN116052761A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王方雨;焦文強(qiáng);邢廣旭;孫雪峰;孫亞寧;馮華;徐倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院
• 主分類號(hào): G16B15/30
• 分類號(hào): G16B15/30;G16B25/20;G16B40/00
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

一條基于虛擬篩選可抑制PEDV的多肽及其序列。本發(fā)明借助于機(jī)器學(xué)習(xí)模型，針對(duì)PEDV?S蛋白晶體結(jié)構(gòu)的S1?CTD區(qū)域解析，通過多肽虛擬篩選技術(shù)，篩選到與靶標(biāo)蛋白具備潛，其多肽序列為WHFNRP（115042）。人工固相合成115042序列，并利用人工表達(dá)的PEDV?S1蛋白，借助ELISA實(shí)驗(yàn)對(duì)多肽進(jìn)行篩選；借助表面等離子共振實(shí)驗(yàn)（SPR）鑒定多肽與靶蛋白的親和力常數(shù)；通過CCK?8試劑盒檢驗(yàn)多肽115042對(duì)細(xì)胞毒性；借助熒光定量PCR和間接免疫熒光實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)其抑制病毒感染的活性，結(jié)果表明115042序列可顯著抑制PEDV的感染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及與豬病毒性腹瀉病毒S1蛋白特異性結(jié)合的多肽序列及其應(yīng)用，屬于多肽設(shè)計(jì)、病毒抑制、藥物篩選開發(fā)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

豬流行性腹瀉(PED)在20世紀(jì)70年代初首次在歐洲發(fā)現(xiàn)，它編碼了四個(gè)主要的結(jié)構(gòu)蛋白：穗狀體(S)、核衣殼(N)、膜(M)和包膜(E)。其中，S蛋白被類似胰蛋白酶的宿主細(xì)胞蛋白酶加工成S1和S2亞基，在病毒附著于宿主細(xì)胞的媒介中起著重要作用。PEDV?S蛋白中的S1-CTD區(qū)域是針對(duì)PEDV的抗病毒藥物開發(fā)的關(guān)鍵目標(biāo)之一。然而，現(xiàn)有的PED疫苗不能對(duì)流行的PEDV感染提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。考慮到這一因素，針對(duì)新的PEDV菌株的研究對(duì)于預(yù)防和控制新出現(xiàn)或重新出現(xiàn)的傳染病是必要的。

對(duì)于大多數(shù)冠狀病毒來說，S1亞單位的N端結(jié)構(gòu)域(NTD)附著在細(xì)胞碳水化合物上，C端結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞蛋白受體結(jié)合。SARS-CoV-2的S1亞單位的RBD負(fù)責(zé)病毒受體與宿主細(xì)胞受體的結(jié)合，但也有相關(guān)的冠狀病毒感染研究報(bào)道，針對(duì)SARS-CoV-2的RBD域的合成肽可以阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞。因此，RBD是開發(fā)病毒附著抑制劑的一個(gè)重要目標(biāo)，甚至包括中和抗體。PEDV?S蛋白的S1亞基中的S1-CTD結(jié)構(gòu)域可以刺激動(dòng)物體產(chǎn)生中和抗體，這也是開發(fā)抗病毒肽的一個(gè)相對(duì)保守的目標(biāo)。

肽的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，分子量小，因此易于合成和修飾，具有較高的細(xì)胞膜穿透性，無細(xì)胞毒性，免疫原性小。篩選多肽的常用方法有噬菌體展示技術(shù)、mRNA展示技術(shù)、組合化學(xué)技術(shù)、基于計(jì)算機(jī)的虛擬篩選技術(shù)等。然而，這些方法高度依賴高通量的實(shí)驗(yàn)篩選，容易增加工作量。而基于結(jié)構(gòu)的分子對(duì)接技術(shù)可以克服這個(gè)問題。分子對(duì)接是計(jì)算虛擬篩選的關(guān)鍵技術(shù)之一，它試圖預(yù)測(cè)配體與蛋白質(zhì)活性部位的結(jié)合方式和親和力。它具有很多優(yōu)點(diǎn)，如操作簡(jiǎn)單、快速，減少了多肽篩選的工作量，縮短了開發(fā)周期，提高了篩選成功率等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明借助于機(jī)器學(xué)習(xí)模型，針對(duì)PEDV?S蛋白晶體結(jié)構(gòu)的S1-CTD區(qū)域解析，通過多肽虛擬篩選技術(shù)，篩選到與靶標(biāo)蛋白具備潛，其多肽序列為WHFNRP(115042)。人工固相合成115042序列，并利用人工表達(dá)的PEDV?S1蛋白，借助ELISA實(shí)驗(yàn)對(duì)多肽進(jìn)行篩選；借助表面等離子共振實(shí)驗(yàn)(SPR)鑒定多肽與靶蛋白的親和力常數(shù)；通過CCK-8試劑盒檢驗(yàn)多肽115042對(duì)細(xì)胞毒性；借助熒光定量PCR和間接免疫熒光實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)其抑制病毒感染的活性，結(jié)果表明115042序列可顯著抑制PEDV的感染。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

與豬病毒性腹瀉病毒S1蛋白特異性結(jié)合的多肽序列，所述的多肽序列為WHFNRP。

所述的多肽序列，其特征在于，包括以上所述的多肽序列為核心，任何對(duì)該多肽序列所進(jìn)行的修飾和以此為基礎(chǔ)的改造；修飾材料包括但不限制在納米材料、熒光材料、酶類、生物素及特定的蛋白質(zhì)上；改造材料包括但不限制在天然氨基酸、非天然氨基酸。

所述的多肽序列在針對(duì)豬病毒性腹瀉病毒檢測(cè)和抑制豬病毒性腹瀉病毒領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果：