[发明专利]编码SARS-CoV-2病毒刺突蛋白的核酸及其的应用

说明书

本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及编码SARS‑CoV‑2病毒刺突蛋白的核酸及其的应用。通过密码子优化，本发明提供了基于α病毒家族中委内瑞拉马脑脊髓炎病毒(TC83Venezuelan Equine Encephalitis Virus，VEEV)的Spike高表达新冠mRNA疫苗，该疫苗在动物实验中，接种14天后即可检测到spike抗体。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及编码SARS-CoV-2病毒刺突蛋白的核酸及其的应用。

背景技术

新型冠状病毒肺炎是一种急性感染性肺炎，2020年2月11日，世界卫生组织(WHO)将其英文名称定为Corona Virus Disease 2019(COVID-19)。SARS-CoV-2病毒的核衣壳有核衣壳蛋白(Nucleocapsid protein,N)包裹单股正链RNA形成，外有包膜，嵌有三种糖蛋白，刺突蛋白(spike protein，S)、包膜蛋白(envelope protein，E)和膜蛋白(membraneprotein，M)。其中，E蛋白和M蛋白主要参与病毒的装配过程，S蛋白主要通过与宿主细胞受体结合介导病毒的入侵，并决定病毒组织或宿主嗜性。

目前，仍缺乏针对新冠肺炎病原体的有效抗病毒药物，以隔离治疗、对症支持治疗为主。疫苗是防控传染病最有效的手段。目前在研的COVID-19疫苗种类主要有灭活疫苗、减毒活疫苗、核酸疫苗(DNA疫苗和mRNA疫苗)、蛋白亚单位疫苗及病毒载体疫苗。其中mRNA疫苗具有安全、有效、研发周期短等特点，在应对大规模流行病时更具有优势。

近年来Moderna和BioNTech公司开发的mRNA(信使核糖核酸)疫苗启动临床试验，提供了mRNA疫苗的安全性和有效性的前期数据。目前，mRNA研发的关键技术的研究主要集中在：①提高mRNA稳定性及翻译效率，②调节免疫原性，③开发高效无毒的递送载体。mRNA的组成包括5’帽子结构(Cap)、5'UTR区、编码抗原蛋白的开放阅读框(open readingframe,ORF)，3'UTR区和3'Poly(A)尾结构。mRNA的合成一般是以含靶蛋白ORF的质粒DNA为模板，经体外转录合成，最后再加上5'C ap和3'Poly(A)尾。通过对DNA模板上的UTR区、Poly(A)尾和体外转录时的Cap，NTP等合成mRNA的元件进行设计，可提高mRNA的稳定性和翻译效率。此外，可利用分离和纯化技术来优化mRNA。本领域认为，mRNA的翻译效率与ORF序列密切相关，因此，对编码刺突蛋白的核酸序列进行密码子优化是疫苗研发成功的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供编码SARS-CoV-2病毒刺突蛋白的核酸及其的应用，进一步提供基于α病毒家族中委内瑞拉马脑脊髓炎病毒(TC83 VenezuelanEquine Encephalitis Virus，VEEV)的Spike蛋白高表达新冠mRNA疫苗。

本发明提供了编码SARS-CoV-2病毒刺突蛋白的核酸，包括I)～IV)中至少一种：

I)、具有如SEQ ID NO:1所示核苷酸序列的核酸；

II)、在I)所述的片段中取代、缺失或添加一个或多个核苷酸的核酸；

III)、与如I所示的核苷酸序列具有至少70％同源性的序列且编码SARS-CoV-2病毒刺突蛋白的核酸；

IV)、与I)～III)中任一项部分互补或完全互补的核酸。

一些具体实施例中，本发明提供的编码SARS-CoV-2病毒刺突蛋白的核酸序列如SEQ ID NO:1所示。

本发明还提供了一种重组载体，其包括骨架载体和所述的核酸。