[发明专利]刺突蛋白受体结合结构域纳米凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种刺突蛋白受体结合结构域纳米凝胶，该纳米凝胶由病毒刺突蛋白受体结合结构域与式I所示的交联分子经化学交联得到。该纳米凝胶能够显著改善淋巴结靶向性和抗原呈递细胞的摄取量，在体内免疫过程中，该纳米凝胶能够快速转化为S‑RBD单体蛋白质，从而产生强有效的免疫应答，有前景开发为一种安全性高的亚单位疫苗。

技术领域

本发明涉及医药及生物工程领域，具体涉及一种病毒刺突蛋白受体结合结构域多聚体纳米凝胶及其制备方法与应用，特别涉及一种能够增强刺突蛋白受体结合结构域在淋巴结富集、以及增强抗原呈递细胞摄取的纳米凝胶。

背景技术

新型冠状病毒作为一种新型疾病，人们对其研究尚浅。日前尚无有效的治疗药物。做好预防，阻断病毒的传播是控制疫情的关键。接种疫苗是一种有效消除传染病的不可替代的手段。因此，快速研制出能够提升群体免疫水平并阻断病毒传播的预防疫苗已成为当前最为紧迫的需求。已公布的SARS-CoV-2病毒基因组比对的结果显示病毒之间的差异非常小，目前还没发现发生变异。因此，如果SARS-CoV-2疫苗研发成功，必将能在很大程度上抑制新疫情的暴发。

SARS-CoV-2病毒通过S蛋白上受体结合结构域(receptor binding domain，RBD)与宿主细胞的受体结合。S蛋白是冠状病毒最重要的表面蛋白，是包含两个亚基S1和S2的大型I型跨膜蛋白，RBD位于S1亚基上，负责识别细胞的受体，它决定了病毒的宿主范围和特异性，在介导病毒粒子与宿主细胞受体的结合、诱导中和抗体、T细胞反应以及保护性免疫中起关键作用，是理想的疫苗抗原。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由病毒刺突蛋白受体结合结构域化学交联而成的多聚体纳米凝胶(nanogel)及其应用。该多聚体纳米凝胶能够增强刺突蛋白受体结合结构域在淋巴结富集、以及增强抗原呈递细胞的摄取量；且可以响应还原条件释放S-RBD单体蛋白质，引起强有效的免疫应答。

为此，本发明的第一方面提供了一种纳米凝胶，其由病毒刺突蛋白受体结合结构域与交联分子经化学交联得到；所述交联分子的结构式如式I所示：

其中，

R₁和R₂各自独立地选自-CH₂-或-O-；

n和m各自独立地选自1～5的整数，例如1、2、3、4、5。

在优选的实施方式中，所述交联分子的结构式如式i或式ii所示：

进一步，所述病毒为以糖蛋白为配体结合细胞受体的病毒。

进一步，所述病毒为冠状病毒、埃博拉病毒或呼吸道合胞病毒(RSV)。

在具体的实施方式中，所述冠状病毒为β冠状病毒，包括SARS-CoV-1(引发重疾症极性呼吸综合症)、SARS-CoV-2(2019新型冠状病毒)、HCoV-OC43、HCoV-HKU1、MERS-CoV。

本发明所述的刺突蛋白指病毒包囊表面的刺突状糖蛋白或糖蛋白刺突，在病毒结合细胞受体时，其作为配体对细胞受体进行特异性识别。

在优选的实施例中，所述病毒为SARS-CoV-2，本发明所述的纳米凝胶由SARS-CoV-2病毒刺突蛋白受体结合结构域(receptor binding domain of SARS-CoV-2 spikeprotein，S-RBD)与式I所示的交联分子经化学交联得到；所述SARS-CoV-2病毒刺突蛋白受体结合结构域的氨基酸序列为SEQ ID NO：1。

进一步，所述交联分子与所述病毒刺突蛋白受体结合结构域的摩尔比为10～50:1，例如10:1、20:1、30:1、40:1、50:1。