新冠研究必备干货 | SARS-CoV-2 编码蛋白一网打尽
近日，北京的新发地出现数十个新冠肺炎本土确诊病例，让逐渐平静的国内疫情形势再度紧张起来。
迄今为止尚未找到对抗 SARS-CoV-2 的特效办法，药物及疫苗的研发正在紧张的开展中，全面解析 SARS-CoV-2，解开蛋白密码，是研发的重要前提。本文，我们大起底 SARS-CoV-2 编码蛋白与 SARS-CoV 蛋白的同源性、分类及功能。
非结构蛋白与结构蛋白
SARS-CoV-2 是一种约 30kb 的阳性单链 RNA 病毒，其基因组组成与 SARS-CoV 相似，两者都是由两个主要的开放阅读框（ORF）和几个较小的下游 ORF 组成。
两个主要的 ORF（ORF1a 和 ORF1b）编码两个多肽，被病毒编码的蛋白酶切割后产生非结构蛋白（nsps）。ORF1a 编码 440-500 kDa 多肽（pp1a），该多肽经过酶处理裂解成 11 个 nsps。ORF1b 编码 740-810 kDa 的较大多肽（pp1ab），该多肽被切割为 16 个 nsps。
在 SARS-CoV-2 中已鉴定出四种主要的结构蛋白，包括刺突蛋白、核衣壳蛋白、膜蛋白和包膜蛋白，与 SARS-CoV 具有显著的同源性。这四个结构蛋白由 ORF2-10 编码，是病毒形成外壳和基因组衣壳化所必需的。与非结构蛋白相比，结构蛋白能引发更高水平的体液免疫和细胞免疫反应。
结构蛋白之刺突蛋白
SARS-CoV-2 的刺突蛋白是病毒表面的糖蛋白，由两个主要功能结构域 S1（14-667 aa）和 S2（668-1255 aa）组成，分别介导与宿主细胞受体结合和膜融合。病毒的附着和进入宿主细胞取决于刺突蛋白的受体结合域（RBD：306-527aa）与特定细胞蛋白的相互作用。
研究表明，血管紧张素转化酶 2（ACE-2）和蛋白酶 TMPRSS2 分别是 SARS-CoV-2 进入宿主细胞所需的细胞受体和蛋白酶。靶向 ACE-2 的抗体（中和抗体 AF933，21 Citations），有望成为治疗新冠肺炎的有效方法之一。
蛋白酶 TMPRSS2 和/或 cathepsin L 在 S1-S2 连接处切割刺突蛋白，从而使病毒包膜与细胞膜融合，促使病毒 RNA 进入细胞。SARS-CoV-2 也可以被 furin 蛋白酶切割，其识别 S1-S2 连接处的四个氨基酸序列。除了在 S1-S2 连接处切割刺突蛋白外，细胞蛋白酶还可以剪切 S2 亚基，这对于刺突蛋白的激活和随后的膜融合至关重要。
✦ SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 的刺突蛋白序列比较如何？
SARS-CoV-2 的表面糖蛋白或刺突蛋白与 SARS-CoV 的刺突蛋白具有 76% 的序列同源性。Novus Biologicals® 提供了几种用于检测 SARS-CoV 刺突蛋白的抗体，这些抗体可用于 WB、ICC / IF、ELISA 等多种应用。根据Novus 的创新计划，不妨试验其中的抗体用于检测 SARS-CoV-2。
用于检测 SARS-CoV 的刺突蛋白抗体：
货号 | 抗体克隆 | 免疫原序列 | SARS-CoV-2刺突蛋白免疫原的同源性 | 验证的交叉反应 |
Mouse Monoclonal (4A6C9) | Not Available | 100% | NYD | |
Rabbit Polyclonal | C-QPELDSFKEELDKYFKN(1124-1140 aa) | 100% (16/16) | Yes | |
Mouse Monoclonal (17F706) | C-QPELDSFKEELDKYFKN(1124-1140 aa) | 100% (16/16) | Yes | |
Rabbit Polyclonal | C-EAEVQIDRLITGRLQS(970-985 aa) | 100% (16/16) | Yes | |
Rabbit Polyclonal | C-EQDRNTREVFAQVKQz(755-769 aa) | 87% (13/15) | NYD | |
Rabbit Polyclonal | CSVKSFEIDKGIYQTS(288-303 aa) | 69% (11/16) | NYD | |
Rabbit Polyclonal | C-RDVSDFTDSVRDPKTSEI(553-570 aa) | 67% (12/18) | NYD |
NYD: Not yet determined
结构蛋白之核衣壳蛋白
核衣壳蛋白（419 aa）位于 SARS-CoV-2 病毒颗粒的核心，并与病毒 RNA 相互作用。在病毒组装过程中，核衣壳蛋白在包装病毒 RNA 基因组中发挥着核心作用。SARS-CoV 核衣壳蛋白还参与其他功能，例如调节宿主的细胞过程，包括细胞周期失调、抑制 IFN 产生和诱导促炎因子（例如 COX-2）产生等。
✦ SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 之间的核衣壳蛋白序列比较如何？
SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 的核衣壳蛋白具有 91% 的序列同源性。Novus Biologicals® 提供了几种用于检测 SARS-CoV 核衣壳蛋白的抗体，这些抗体可用于 WB、ICC / IF、ELISA 等多种应用。
用于检测 SARS-CoV 核衣壳蛋白的抗体：
货号 | 抗体克隆 | 免疫原序列 | SARS-CoV-2核衣壳蛋白免疫原的同源性 | 验证的交叉反应 |
Rabbit Polyclonal | LNKHIDAYKTFPPTEPK-C(354-370 aa) | 100% (17/17) | Yes | |
Mouse Monoclonal (18F629.1) | LNKHIDAYKTFPPTEPK-C(354-370 aa) | 100% (17/17) | Yes | |
Rabbit Polyclonal | C-QIGYYRRATRRVRGGD (84-99 aa) | 94% (15/16) | Yes | |
Mouse Monoclonal (Ncap11) | Full-length recombinant protein | 91% (382/422) | NYD | |
Rabbit Polyclonal | ADMDDFSRQLQNS-C (399-411 aa) | 77% (10/13) | Yes | |
Rabbit Polyclonal | C-GPTDSTDNNQNGGRN (20-34 aa) | 71% (10/14) | NYD |
NYD: Not yet determined
最近美国国立卫生研究院的一项研究成功建立了 SARS-CoV-2 感染的恒河猴动物模型，并利用兔多克隆抗 SARS-CoV 核衣壳抗体（货号 NB100-56576）成功检测了 SARS-CoV-2 病毒在感染组织中的存在。
感染 SARS-CoV-2 的恒河猴的病理变化。通过免疫组化检测以下细胞/组织中的 SARS-CoV-2 核衣壳抗原：（g）Ⅰ 型肺泡细胞；（j）Ⅰ 型肺泡细胞，Ⅱ 型肺泡细胞及肺泡巨噬细胞；（k）纵隔淋巴结和（l）盲肠固有层中的巨噬细胞和淋巴细胞。图片由 bioRxiv March 21, 2020// doi. org/ 10. 1101/ 2020. 03. 21. 001628 一文 Figure 4 修改。
最新 SARS-CoV-2 重组刺突蛋白及核衣壳蛋白：
产品名称 | 货号 |
NBP2-90975 | |
NBP2-90973 | |
NBP2-90974 |
结构蛋白之膜蛋白和包膜蛋白
膜蛋白（222 aa）和包膜蛋白（75 aa）是在病毒包装中发挥作用的整合蛋白。众所周知，SARS-CoV 的膜蛋白能使 SARS 患者产生中和抗体，而包膜蛋白介导 SARS-CoV 的毒力，并扮演离子通道的角色。
✦ SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 的膜蛋白和包膜蛋白序列比较如何？
SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 的膜蛋白具有 91% 的序列同源性，包膜蛋白具有 95% 的序列同源性。Novus Biologicals® 提供了几种用于检测 SARS-CoV 内膜蛋白和包膜蛋白的抗体，这些抗体可用于 WB、ICC / IF、ELISA 等多种应用。
用于检测 SARS-CoV 的内膜蛋白和包膜蛋白抗体：
货号 | 抗体克隆 | 免疫原序列 | SARS-CoV-2蛋白免疫原的同源性 | 验证的交叉反应 |
Membrane NB100-56569 | Rabbit Polyclonal | C-YNRYRIGNYKLNTDHA (196-210 aa) | 93% (14/15) | NYD |
Membrane NBP1-28852 | Mouse Monoclonal (2H2C4) | Not Available | 88% | NYD |
Membrane NBP2-41060 | Rabbit Polyclonal | MADNGTITVE ELKQLLEQWN LVIGFLFLAW IMLLQFAYSN RNRFLYIIKL (15 aa peptide within first 50 aa of SARS-CoV sequence)* | 90% (46/51)* | NYD |
Membrane NBP2-41059 | Rabbit Polyclonal | MADNGTITVE ELKQLLEQWN LVIGFLFLAW IMLLQFAYSN RNRFLYIIKL (13 aa peptide within first 50 aa of SARS-CoV sequence) | 90% (46/51)* | NYD |
Envelope NB100-56562 | Rabbit Polyclonal | YSRVKNLNSSEG (59-70 aa) | 83% (10/12) | NYD |
*Identity for specified region not the peptide which is unknown. NYD: Not yet determined
非结构蛋白大揭秘
非结构蛋白（nsps）在病毒复制周期中发挥不同的功能，编码的 nsps（1-16）共同形成蛋白复制酶-转录酶复合物。
非结构蛋白 | SARS-CoV 与SARS-CoV-2的同源性 | 特性及功能 |
nsp1 | 84% | 抑制宿主基因的表达； |
nsp2 | 100% | 抑制宿主基因的表达； |
nsp3 | 76% | 多次跨膜蛋白，木瓜蛋白酶样蛋白酶结构域，介导ORF编码的多肽的切割； |
nsp4 | 80% | 多次跨膜蛋白，对于膜的重建极为重要； |
nsp5 | 96% | 木瓜蛋白酶样蛋白酶结构域，介导ORF编码的多肽的切割； |
nsp6 | 88% | 多次跨膜蛋白，与nsp3和nsp4结合形成病毒复制的细胞器样结构（双膜囊泡），诱导自噬并形成包含Atg5和LC3的囊泡； |
nsp7-nsp8 | 96% | 引物复合物； |
nsp9 | 99% / 97% | RNA结合蛋白，形成病毒感染重要的二聚体； |
nsp10 | 97% | 包含两个锌指结构域，激活复制酶的辅助因子； |
nsp11 | 96% | 具有RNA依赖性RNA聚合酶（RdRP）活性，介导基因组复制； |
nsp12 | 96% | 具有解螺旋酶活性，展开RNA和DNA，参与病毒复制； |
nsp13 | 99% | 核糖核酸外切酶活性； |
nsp14 | 95% | 木瓜蛋白酶样蛋白酶结构域，介导ORF编码的多肽的切割； |
nsp15 | 89% | 核糖核酸内切酶活性； |
nsp15 | 93% | 甲基转移酶活性。 |
✦ SARS-CoV nsp5 和 nsp13 蛋白的抗体
SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 的 nsp5 具有 96% 序列同源性，nsp13 具有 99% 的序列同一性。Novus Biologicals® 提供了针对 nsp5（NBP1-78110）和 nsp13（nbp2-89168）蛋白的兔多克隆抗体，这些抗体可用于 WB、ICC / IF、ELISA 等多种应用。
货号 | 抗体克隆 | 免疫原序列 | SARS-CoV-2非结构蛋白免疫原的同源性 | 验证的交叉反应 |
Rabbit Polyclonal | Full-length recombinant protein | 96% (294/306) | NYD | |
Rabbit Polyclonal | KLQFTSLEIPRRNVATLQ (584-601 aa) | 100% (18/18) | NYD |
感染 6 小时后的 Vero-E6 细胞中，使用抗 SARS-CoV nsp13 兔多克隆抗体（NBP2-89168）进行免疫荧光显微镜检查。
重磅福利
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