[发明专利]一种病毒报告基因及其在抗SARS-CoV-2药物筛选中的用途

说明书

本发明公开了一种病毒报告基因，属于抗病毒效果检测领域。本发明的病毒报告基因，包括依次连接的报告基因A、‑1 PRF元件、报告基因B，‑1 PRF元件、报告基因B之间存在终止密码子序列。将该病毒报告基因用于体外抗SARS‑CoV‑2药物筛选时，若病毒被药物抑制时，其‑1 Frameshift效率会受到影响，进而报告基因B相对于报告基因A的表达会受到影响，进而可以根据两报告基因的信号相对强弱来反映病毒受抑制的情况，完成药物筛选。本发明的病毒报告基因是全新的病毒报告基因，相比观察细胞病变更为省时，对于推进新型冠状病毒新药开发进程具有重要意义。

技术领域

本发明属于抗病毒效果检测领域。

背景技术

SARS-CoV-2是一种含有帽状结构的正链单股病毒，其基因组长度约为29875nt。从亲缘关系角度分析，SARS-CoV-2与引起非典型肺炎的SARS-CoV及引起中东呼吸综合征的MERS-CoV同属于冠状病毒β属。β属冠状病毒的基因结构包含5′非翻译区(5′-UTR)、开放阅读框1区(ORF1)、结构基因区(S基因、E基因、M基因、N基因)、3′UTR及一些非结构蛋白ORF区。冠状病毒颗粒外观呈不规则形状，直径约100-160nm。冠状病毒颗粒被一个脂肪膜包裹，其表面有3种糖蛋白，分别为刺突糖蛋白(S)、小包膜糖蛋白(E)及膜糖蛋白(M)。

SARS-CoV-2传播能力强，致死率较高，其引起的新冠肺炎(COVID-19)已经在全世界范围内流行，截至北京时间2020年6月11日，全球已经累计确诊新冠肺炎病例7313661例，累计死亡高达413854例，给人类生命和健康造成了极大的威胁，给经济发展和社会稳定带来了极大的压力。目前，各国正积极研发治疗新冠肺炎的药物。抗SARS-CoV-2药物体外筛选是研发药物的重要步骤，主要依靠观察病毒导致细胞的病变情况来判断药物是否有效，但这种方法耗时较长。

核糖体延伸过程中的“-1programed Frameshifting”(-1PRF)现象在RNA病毒中非常常见，IBV、HIV-1及SARS病毒均有这种现象。其具体过程为：(1)mRNA假结结构迫使延伸阶段的核糖体停滞，而此时A位点氨酰tRNA及P位点肽酰tRNA的反密码环刚好与mRNA的滑动序列结合；(2)滑动序列引起tRNAs发生-1位的移位；(3)下游mRNA假结被打开，核糖体继续向前移动，但读码框发生了移动。之前的研究证实，SARS病毒滑动序列为“UUUAAAC”，在该序列之后还应该有一个介导核糖体后退的三颈状“假结”结构序列。当处于翻译延伸步骤的核糖体移动至滑动序列时，tRNA从核糖体脱落，核糖体以滑动方式倒退一步后，引起读码框的-1PRF，之后tRNA重新入位，此时肽酰转移中心未受影响，不发生新生肽链的脱落，核糖体进入ORF1b的翻译过程。

发明内容

发明人通过研究发现，SARS-CoV-2具备-1PRF现象。本发明主要解决的问题是：基于SARS-CoV-2的-1PRF现象，构建一种可用于体外筛选抗SARS-CoV-2药物的病毒报告基因。

本发明的技术方案如下：

一种病毒报告基因，所述病毒报告基因是一段核酸，它包括：

依次连接的报告基因A、-1PRF元件、报告基因B；

所述报告基因A和报告基因B同为荧光素酶基因或同为荧光蛋白基因，因报告基因A和报告基因B而产生的光信号颜色不同；

所述-1PRF元件序列如SEQ ID NO.1所示；

-1PRF元件、报告基因B之间存在终止密码子序列；终止密码子序列与基因翻译的起始密码子之间的碱基数为3的整数倍。

如前述的病毒报告基因，所述报告基因A和报告基因B同为荧光素酶基因；

优选的，所述报告基因A是海肾荧光素酶基因，报告基因B是萤火虫荧光素酶基因；或，所述报告基因A是萤火虫荧光素酶基因，报告基因B是海肾荧光素酶基因；