新型冠状病毒抗原现已上市

2020 年 2 月 11 日冠状病毒、疾病洞察、新产品

The Native Antigen Company 现在提供用于 SARS-CoV-2 (Covid-19) 的重组 S1 和 S2 糖蛋白，以满足紧急需求。这些试剂适用于基础研究以及诊断和疫苗的开发。

S1 糖蛋白S2 糖蛋白

这些抗原是使用 Native Antigen 公司专有的 VirtuE (HEK293) 表达系统生产的，以确保完全糖基化和正确折叠。

冠状病毒刺突蛋白质 冠状病毒进入细胞并建立感染的能力是由其与蛋白质的相互作用介导的具有人类细胞表面受体的刺突糖蛋白。冠状病毒刺突蛋白是从冠状病毒病毒颗粒表面突出的大型 I 型跨膜蛋白三聚体。每个刺突蛋白包含三个片段：一个大的胞外域（包含 S1 和 S2）、一个跨膜锚和一个短的胞内尾 [1]。胞外域的 S1 亚基通过其受体结合域 (RBD) 介导病毒粒子与宿主细胞表面受体的结合。 S2 亚基通过发生显着的结构变化与宿主和病毒膜融合 [2]。

SARS-CoV 刺突蛋白的晶体结构。左：刺突蛋白侧面视图 ( RCSB：5XLR；中间：刺突蛋白俯视图；右：刺突蛋白与 ACE2 受体结合的俯视图（RCSB：6ACJ）。

SARS-CoV-2 刺突蛋白 As 的结构研究由于刺突受体结合域是冠状病毒感染宿主物种的能力及其嗜性的主要决定因素，因此它一直是多项早期研究的重点。

SARS-CoV-2 基因组比对表明，它最接近人类感染的亲属是严重急性呼吸系统综合症冠状病毒us (SARS-CoV)，序列同一性约为 79% [3]。刺突蛋白之间的同一性为 76.47%，RBD 之间的序列同一性略低 (73%) [4]。在 SARS-CoV-2 的 193 个残基 RBD 中，大部分突变高度积累在包括受体结合基序的 C 末端区域 [5]。

Xu 及其同事的模型表明，这些差异不会显着影响尖峰对 ACE2 的结合亲和力，因为尖峰在 RBD 中共享几乎相同的 3D 结构，尽管存在序列差异，这已通过不同小组的建模和感染性研究得到证实 [5、6、7]。 Wan 及其同事表明，SARS-CoV-2 的受体结合基序 (RBM) 中的几个关键残基与人类 ACE2（例如 Asn501）的结合兼容，但并不理想。因此，虽然 SARS-CoV-2 能够在人与人之间传播，但与 ACE2 相比，它与 ACE2 的结合似乎并不理想2002 SARS-CoV 毒株 [5]。然而，考虑到该区域是高度环状的，变化可能会导致结构重排，从而允许与 ACE2 发生新的甚至可能更强的相互作用 [8]。事实上，有人提出 SARS-CoV-2 的刺突蛋白中的单个 N501T 突变可以显着增强其与 ACE2 的结合亲和力 [5]，并考虑到 SARS 的刺突蛋白在 2002-2004 年流行期间发生突变以更好地结合人类细胞表面受体，这并非不可能发生的情况。

Pradhan 及其同事描述了 4 个不寻常的 SARS-CoV-2 刺突蛋白插入序列，它们在氨基酸序列中是不连续的，但被认为汇聚在RBD。比对显示它们不存在于任何其他冠状病毒株中，但显示出与 HIV-1 gp120 和 Gag 中序列的同一性/相似性，前者也是一种细胞受体识别蛋白 [10]。作者推测这些插入通过形成介导具有更大传染性的病毒-宿主相互作用的亲水环，为 RBD 提供额外的灵活性。虽然作者没有明确声明这些序列是从 HIV-1 中获得的，但他们指出它们的存在\"不太可能是自然界的偶然”。值得注意的是，这篇论文让一些人推测 SARS-CoV-2 是故意用额外的 HIV-1 序列设计的。然而，考虑到这些插入片段出现在蛋白质的高变区并且长度短至 6 个残基，它们很可能是自然产生的。

Spike RBD 的晶体结构（青色），与 ACE2 细胞表面受体（橙色）结合。可变环区域包括插入序列2019 SARS-CoV-2 已圈出（RCSB：3D0I）。

对刺突蛋白的免疫反应刺突蛋白是新型冠状病毒治疗和疫苗开发的中心靶标 [1]。然而，为了要制定可预防和治疗感染的有效对策，有必要对 SARS-CoV-2 的免疫反应和保护相关性进行表征。

众所周知，冠状病毒刺突蛋白在引发有效中和中起着关键作用-抗体和T细胞r回应 [11]。特别是 SARS 刺突蛋白已被发现通过其主要免疫显性 S1 表位（残基 441 至 700）引发一系列中和抗体 [12]。有趣的是，Tian 及其同事表明，针对其 RBD 的 40 种最有效的 SARS-CoV 特异性中和抗体中有许多未能结合 SARS-CoV-2 的刺突蛋白。这表明 SARS-CoV 和 SARS-CoV-2 的 RBD 结构差异对中和抗体的交叉反应性有重大影响，并表明需要鉴定新型单克隆抗体用于治疗和疫苗开发。在他们的研究中，Tian 及其同事确实设法鉴定出单克隆抗体 CR3022，它以高亲和力结合 SARS-CoV-2 的刺突 RBD。这可能是由于抗体的表位不与不同的 ACE2 受体结合基序重叠。因此，CR3022 有潜力被开发为治疗候选物，单独或与其他中和抗体，用于预防和治疗 SARS-CoV-2 感染。

虽然中和抗体能够阻止病毒进入，但人体还需要 CoV 特异性 CD4+ T 辅助细胞来开发特异性抗体，以及识别和杀死受感染的细胞，特别是在受感染个体的肺部 [11]。因此，还需要对细胞介导的免疫反应进行各种研究。

冠状病毒发病机制的简化途径。

关于 The Native Antigen Company 成立于 2010 年，Native Antigen Company 已迅速成为全球领先的试剂供应商之一用于传染病。在过去 10 年中，Native Antigen 公司在世界卫生组织的研发蓝图的指导下，发展了快速反应制造能力，以生产针对新出现的流行病的试剂，该蓝图概述了疫苗的加速开发和准确和可获得性的增加为优先出现的传染病提供可靠的诊断。Native Antigen 公司专有的哺乳动物，表达这些试剂的 VirtuE 表达系统能够对重组蛋白引入正确的蛋白质折叠和翻译后修饰，这对于完整的生物学和抗原活性至关重要。该公司以其在这一领域的专业知识而广为人知，利用其 VirtuE 表达系统快速开发针对其他主要健康威胁的抗原，包括最近爆发的寨卡病毒和登革热病毒。

参考文献

1。 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2750777/

2. https://jvi.asm.org/content/86/5/2856

3. https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30251-8/fulltext

4. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11427-020-1637-5

5. https://jvi.asm.org/content/early/2020/01/23/JVI.00127-20.long

6. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.31.929042v1

7. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.22.914952v1

8. https://chemrxiv.org/articles/Learning_from_the_Past_Possible_Urgent_Prevention_and_Treatment_Options_for_Severe_Acute_Respiratory_Infections_Caused_by_2019-nCoV/11728983

9。 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.30.927871v1

10。 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20088758-the-gp120-molecule-of-hiv-1-and-its-interaction-with-t-cells/

11。 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3636424/

12。 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.28.923011v1

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