[发明专利]针对新型冠状病毒的人ACE2改造蛋白、ACE2-hFc类抗体蛋白

说明书

本发明提供hACE2突变蛋白‑hFc融合蛋白，其对新冠病毒的突变株的结合能力强，比现有抗体更有优势，能够克服因为病毒变异而导致的抗体中和能力的下降的问题。本发明的hACE2改造片段的hFc融合蛋白特别适用于对新冠病毒及其突变株，例如英国株，巴西株，南非株以及貂501T株等的治疗或预防，及相应药物、疫苗的制备。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及针对新型冠状病毒具有中和效果的类抗体蛋白。

背景技术

世界卫生组织WHO公布的病毒暴发新闻(Disease Outbreak News)中谈及了四个引起广泛关心与讨论的新冠病毒变异，分别是：D614G变异株、英国变种新冠病毒株B.1.1.7、南非变种新冠病毒株501Y.V2，巴西P.1变异株和丹麦水貂变异株。现有新冠疫苗对新的变异毒株能否起效，决定着全球疫情防控局势的走向。已有体外实验显示现有疫苗对英国变异株有效，具体到人体内还有待观察。但一篇关于南非变异株的预印本论文带来了令人担忧的消息，并迅速引起了科学家的关注。

2020年12月上旬，南非政府向全球公告新冠病毒的新变异株501.V2(亦称501Y.V2)。这个突变株和英国变异株一样，也是在刺突蛋白上突变，它主要有三个突变：K417N，E484k和N501Y。初期研究显示，501.V2变异株有较高的病毒量，扩散较快、传播性较高。根据欧洲疾病预防管制中心快速风险评估(ECDC Rapid Risk Assessment)2020年12月29日的报导，501Y.V2毒株最早出现于2020年8月初，到11月初，已成为南非主要病毒株，后来在英国及其他国家也陆续出现。截至去年12月底，南非感染人数中，501Y.V2毒株的比例已逾80％。

南非国家传染病研究所(NICD)的研究人员Wibmer等人在bioRxiv发表了题为SARS-CoV-2 501Y.V2 escapes neutralization by South African COVID-19donorplasma的预印本论文。论文称，南非出现的新冠变异毒株501Y.V2能显著逃避三类相关单克隆抗体的攻击。更糟的是，康复期病人血清中的中和抗体对该变异株的效应也显著降低了。研究数据暗示，南非变种新冠毒株很有可能“二次感染”人，而当前基于刺突蛋白的疫苗可能对其无能为力，功效降低。

目前，对于巴西P.1变异株的扩散传播能力以及疫苗保护作用缺乏相应的科学研究依据，但是因为巴西P.1变异株和南非变种新冠病毒株501Y.V2非常类似，现其流行扩散能力，传播速度以及疫苗保护作用同样值得关注。

因此，迫切需要能够抵消抗体因为病毒变异而导致的中和能力的下降，从而对变异株仍然有效的抗体或抗体片段及它们衍生的疫苗，融合蛋白等。

发明内容

首先，参考SARS-Cov-2刺突蛋白受体结合区域(RBD)和人细胞膜受体ACE2蛋白复合物的结构(图1)。发明人推测，位于ACE2蛋白上的27位苏氨酸(以下也简称27T)可能是参与SARS-Cov-2刺突蛋白与人细胞膜受体ACE2蛋白相互作用的关键氨基酸，其与RBD上面多个疏水氨基酸F456,Y473,A475,Y489都有重要的相互作用。

因此，发明人通过设计，将hACE2蛋白中的氨基酸27T突变成苯丙氨酸(以下也简称27F)，以增强彼此之间疏水作用力从而增强彼此之间的亲和力，得到了本发明的改造蛋白hACE2-27F，其氨基酸序列如Seq ID No.4所示，其编码序列例如如Seq ID No.1所示。

人细胞膜受体ACE2的全称是血管紧张素转化酶2(ACE2)，调控血管收缩的血管紧张素II(AngII)，可将AngII裂解成Ang1-7多肽，具有舒张血管降血压的作用。