Nat. Commun|发表第二军医大学最新SARS-COV-2重磅科研成果
The following article is from BioResearcher Author 闪电
2020年4月27日,国际权威学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)在线发表了第二军医大学胡适副教授、雷长海教授课题组的最新研究成果,题为《Neutralization of SARS-CoV-2 spike pseudotyped virus by recombinant ACE2-Ig》。 研究表明重组ACE2免疫球蛋白(ACE2-Ig)有效中和SARS-COV-2感染,显示出潜在的临床应用价值。
新型冠状病毒(SARS-COV-2)全球大流行已经导致超过335.7万人感染,约23.9万人死亡。但是仍没有特异的抗病毒治疗药物和疫苗。此前研究表明ACE2为SARS-COV-2的受体介导病毒感染入侵,因此ACE2是重要的治疗SARS-COV-2感染的靶标。
作者首先根据ACE2的功能活性将人ACE2胞外区连接到人免疫球蛋白IgG1的Fc区构建了新型重组蛋白(ACE2-Ig)(图1)。研究中还使用了ACE2突变体(HH / NN),其中两个活性位点的组氨酸残基(残基374和378)被更改为天冬酰胺残基,以降低催化活性(mACE2-Ig)。研究显示通过BIAcore结合试验证明两种融合蛋白与SARS-COV-2的RBD区域有很高的亲和力(图2)。随后小鼠静脉注射融合蛋白,并通过ELISA检测血清中融合蛋白的浓度。结果显示药代动力学具有良好的稳定性。
图1:ACE2-Ig的示意图
图2:融合蛋白与CoV刺突蛋白RBD的结合
ACE2融合蛋白结合活性测试后,作者测试了其对带有S糖蛋白的SARS-COV和SARS-COV-2 假病毒的中和活性。研究显示ACE2-Ig和mACE2-Ig两种融合蛋白能有效中和SARS-COV和SARS-COV-2。其中ACE2-Ig中和SARS-CoV和SARS-COV-2的IC50分别为0.8和0.1 μg/mL。mACE2-Ig中和两种病毒的IC50分别为0.9和0.08 μg/ml(图3)。
图3:ACE2-Ig有效中和SARS假病毒
随后,作者利用细胞融合实验进一步测试融合蛋白的体外中和作用。ACE2-Ig能显著抑制SARS-CoV 和SARS-CoV-2 S蛋白介导的融合,IC50分别为0.85 μg/mL和0.65 μg/mL。相同条件下,mACE2-Ig对SARS-CoV 和SARS-CoV-2 S蛋白的融合IC50分别为0.76 μg/mL和0.48 μg/mL。这些数据证明ACE2-Ig和mACE2-Ig对SARS-CoV 和SARS-CoV-2具有很好的抑制活性。表面等离振子共振试验(SPR)显示ACE2-Ig与SARS-CoV-2 S蛋白亲和力比与SARS-CoV亲和力高16倍(图4)。
图4:ACE2-Ig抑制细胞融合
总而言之,本研究构建了ACE2-Ig和mACE2-Ig两种融合蛋白,且均对SARS-COV与SARS-COV-2有显著的中和作用。同时,融合蛋白在血浆中具有很好的稳定性。本研究基于融合ACE2阻断SARS-COV-2分子机制,作为诊断及治疗有巨大意义。
原文链接:
https://www-nature-com.eur.idm.oclc.org/articles/s41467-020-16048-4
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