[发明专利]基于SARS-CoV-2核蛋白的NTD多肽、编码基因、重组载体、表达方法及应用

说明书

本发明属于生物医药技术领域，涉及基于SARS‑CoV‑2核蛋白的NTD多肽、编码基因、重组载体、表达方法及应用；制备方法为：1)人工合成NTD多肽蛋白序列对应的核苷酸序列为模板，并克隆到大肠杆菌表达载体上，构建得到重组质粒；2)将所得的重组质粒转化大肠杆菌感受态细胞，挑选阳性克隆，获得重组大肠杆菌表达菌株；3)以获得的重组大肠杆菌表达菌株为发酵菌株进行液体发酵，发酵过程中，在添加异丙基硫代半乳糖IPTG后，产生NTD多肽，并利用组氨酸标签通过亲和层析纯化得到NTD多肽；本发明制备的NTD多肽方便高效，发酵工艺简单、耗时短、成本低，目的蛋白表达量达菌体总蛋白的20％以上。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及基于SARS-CoV-2核蛋白的NTD多肽、编码基因、重组载体、表达方法及应用。

背景技术

2019新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是具有包膜的正链RNA病毒，属冠状病毒属(Coronavirus)；其感染引起的肺炎被世界卫生组织命名为新型冠状病毒肺炎(COVID-19)。SARS-CoV-2属于β属的新型冠状病毒，其颗粒多是多形性，直径约60～140nm；其基因特征与中东呼吸综合症冠状病毒(MERS-CoV)和急性呼吸系统综合症冠状病毒(SARS-CoV)有明显区别。其RNA既可像mRNA一样直接进行蛋白翻译，也可当作模板合成负义链，再经负义链复制子代RNA，具有很高的突变率。

中国学者首先公开公布了SARS-CoV-2基因组序列，其基因组全长约30kb，预测的开放读码框架(ORF)达11个，可能编码已知或未知的成熟功能蛋白20余种。其基因组结构具有典型的冠状病毒基因组的结构，依次为5'-非翻译区、5'-复制酶多聚糖蛋白基因(orf1/ab)、刺突糖蛋白基因(Spike，S)、小包膜糖蛋白基因(envelope，E)、膜糖蛋白基因(membrane，M)、核衣壳蛋白基因(nucleocapsid，N)以及3’-非翻译区。SARS-CoV-2作为一个新变种，其流行规律、致病机制与病原学特征都和以往流行的冠状病毒具有差异。而SARS-CoV-2全基因组序列的破译，以及与SARS-CoV基因组表现出较高的序列同源性；又为COVID-19的诊断与相关研究提供了非常有用的基础。相关研究可通过与已有的其它冠状病毒的蛋白编码特征比较预测，为后续研究提供有力的指导。

核衣壳蛋白即N蛋白，是RNA病毒的主要结构蛋白之一，与致病性密切相关。SARS-CoV-2N蛋白的功能主要与结合病毒RNA来发挥作用相关，可能参与RNA的转录及复制等，更全面的生物学功能还需深入研究。从预测的蛋白质氨基酸序列分析，其可能还具有与致病机理相关的新功能，因此在COVID-19的诊断以及疫苗研发方面具有重要意义。利用基因工程重组N蛋白可以在COVID-19诊断及疫苗上应用，但重组的完整N蛋白因和病毒源生N蛋白序列完全一致，可能存在安全风险。

因此，故利用SARS-CoV-2N蛋白序列，开发具有其部分核心功能的人工重组多肽，更具安全性，也更便于生产和降低成本，以应用于COVID-19诊断及疫苗开发，以及SARS-CoV-2基因组选择性包装等。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供基于SARS-CoV-2核蛋白的NTD多肽、编码基因、重组载体、表达方法及应用，本发明制备重组NTD多肽更方便高效，发酵工艺简单、耗时短、成本低，目的蛋白表达量达菌体总蛋白的20％以上。

为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于SARS-CoV-2核蛋白的NTD多肽，所述NTD多肽是如SEQ ID No.1-4中任一所示氨基酸序列的多肽。

进一步的，基于SARS-CoV-2核蛋白的NTD多肽基因，其编码如SEQ ID No.1-4中任一所示氨基酸序列的NTD多肽；所述NTD多肽编码基因是如SEQ ID No.5-8中任一所示核苷酸序列的编码基因；基于SARS-CoV-2核蛋白的NTD多肽的重组载体，其包含上述编码基因。