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新(xīn)冠研究必備幹貨 | SARS-CoV-2 編碼蛋白一網打盡
近日,北京的新(xīn)發地出現多(duō)個新(xīn)冠肺炎本土确診病例,讓逐漸平靜的國(guó)内疫情形勢再度緊張起來。
迄今為(wèi)止尚未找到對抗 SARS-CoV-2 的特效辦(bàn)法,藥物(wù)及疫苗的研發正在緊張的開展中(zhōng),全面解析 SARS-CoV-2,解開蛋白密碼,是研發的重要前提。本文(wén),我們大起底 SARS-CoV-2 編碼蛋白與 SARS-CoV 蛋白的同源性、分(fēn)類及功能(néng)。
非結構蛋白與結構蛋白
SARS-CoV-2 是一種約 30kb 的陽性單鏈 RNA 病毒,其基因組組成與 SARS-CoV 相似,兩者都是由兩個主要的開放閱讀框(ORF)和幾個較小(xiǎo)的下遊 ORF 組成。
兩個主要的 ORF(ORF1a 和 ORF1b)編碼兩個多(duō)肽,被病毒編碼的蛋白酶切割後産(chǎn)生非結構蛋白(nsps)。ORF1a 編碼 440-500 kDa 多(duō)肽(pp1a),該多(duō)肽經過酶處理(lǐ)裂解成 11 個 nsps。ORF1b 編碼 740-810 kDa 的較大多(duō)肽(pp1ab),該多(duō)肽被切割為(wèi) 16 個 nsps。
在 SARS-CoV-2 中(zhōng)已鑒定出四種主要的結構蛋白,包括刺突蛋白、核衣殼蛋白、膜蛋白和包膜蛋白,與 SARS-CoV 具(jù)有(yǒu)顯著的同源性。這四個結構蛋白由 ORF2-10 編碼,是病毒形成外殼和基因組衣殼化所必需的。與非結構蛋白相比,結構蛋白能(néng)引發更高水平的體(tǐ)液免疫和細胞免疫反應。
結構蛋白之刺突蛋白
SARS-CoV-2 的刺突蛋白是病毒表面的糖蛋白,由兩個主要功能(néng)結構域 S1(14-667 aa)和 S2(668-1255 aa)組成,分(fēn)别介導與宿主細胞受體(tǐ)結合和膜融合。病毒的附着和進入宿主細胞取決于刺突蛋白的受體(tǐ)結合域(RBD:306-527aa)與特定細胞蛋白的相互作(zuò)用(yòng)。
研究表明,血管緊張素轉化酶 2(ACE-2)和蛋白酶 TMPRSS2 分(fēn)别是 SARS-CoV-2 進入宿主細胞所需的細胞受體(tǐ)和蛋白酶。靶向 ACE-2 的抗體(tǐ)(中(zhōng)和抗體(tǐ) AF933,21 Citations),有(yǒu)望成為(wèi)治療新(xīn)冠肺炎的有(yǒu)效方法之一。
蛋白酶 TMPRSS2 和/或 cathepsin L 在 S1-S2 連接處切割刺突蛋白,從而使病毒包膜與細胞膜融合,促使病毒 RNA 進入細胞。SARS-CoV-2 也可(kě)以被 furin 蛋白酶切割,其識别 S1-S2 連接處的四個氨基酸序列。除了在 S1-S2 連接處切割刺突蛋白外,細胞蛋白酶還可(kě)以剪切 S2 亞基,這對于刺突蛋白的激活和随後的膜融合至關重要。
✦ SARS-CoV-2 與 SARS-CoV 的刺突蛋白序列比較如何?
SARS-CoV-2 的表面糖蛋白或刺突蛋白與 SARS-CoV 的刺突蛋白具(jù)有(yǒu) 76% 的序列同源性。Novus Biologicals® 提供了幾種用(yòng)于檢測 SARS-CoV 刺突蛋白的抗體(tǐ),這些抗體(tǐ)可(kě)用(yòng)于 WB、ICC / IF、ELISA 等多(duō)種應用(yòng)。根據Novus 的創新(xīn)計劃,不妨試驗其中(zhōng)的抗體(tǐ)用(yòng)于檢測 SARS-CoV-2。
用(yòng)于檢測 SARS-CoV 的刺突蛋白抗體(tǐ):
結構蛋白之核衣殼蛋白
核衣殼蛋白(419 aa)位于 SARS-CoV-2 病毒顆粒的核心,并與病毒 RNA 相互作(zuò)用(yòng)。在病毒組裝(zhuāng)過程中(zhōng),核衣殼蛋白在包裝(zhuāng)病毒 RNA 基因組中(zhōng)發揮着核心作(zuò)用(yòng)。SARS-CoV 核衣殼蛋白還參與其他(tā)功能(néng),例如調節宿主的細胞過程,包括細胞周期失調、抑制 IFN 産(chǎn)生和誘導促炎因子(例如 COX-2)産(chǎn)生等。
✦ SARS-CoV-2 與 SARS-CoV 之間的核衣殼蛋白序列比較如何?
SARS-CoV-2 與 SARS-CoV 的核衣殼蛋白具(jù)有(yǒu) 91% 的序列同源性。Novus Biologicals® 提供了幾種用(yòng)于檢測 SARS-CoV 核衣殼蛋白的抗體(tǐ),這些抗體(tǐ)可(kě)用(yòng)于 WB、ICC / IF、ELISA 等多(duō)種應用(yòng)。
用(yòng)于檢測 SARS-CoV 核衣殼蛋白的抗體(tǐ):
最近美國(guó)國(guó)立衛生研究院的一項研究成功建立了 SARS-CoV-2 感染的恒河猴動物(wù)模型,并利用(yòng)兔多(duō)克隆抗 SARS-CoV 核衣殼抗體(tǐ)(貨号 NB100-56576)成功檢測了 SARS-CoV-2 病毒在感染組織中(zhōng)的存在。
感染 SARS-CoV-2 的恒河猴的病理(lǐ)變化。通過免疫組化檢測以下細胞/組織中(zhōng)的 SARS-CoV-2 核衣殼抗原:(g)Ⅰ 型肺泡細胞;(j)Ⅰ 型肺泡細胞,Ⅱ 型肺泡細胞及肺泡巨噬細胞;(k)縱隔淋巴結和(l)盲腸固有(yǒu)層中(zhōng)的巨噬細胞和淋巴細胞。圖片由 bioRxiv March 21, 2020// doi. org/ 10. 1101/ 2020. 03. 21. 001628 一文(wén) Figure 4 修改。
最新(xīn) SARS-CoV-2 重組刺突蛋白及核衣殼蛋白:
結構蛋白之膜蛋白和包膜蛋白
膜蛋白(222 aa)和包膜蛋白(75 aa)是在病毒包裝(zhuāng)中(zhōng)發揮作(zuò)用(yòng)的整合蛋白。衆所周知,SARS-CoV 的膜蛋白能(néng)使 SARS 患者産(chǎn)生中(zhōng)和抗體(tǐ),而包膜蛋白介導 SARS-CoV 的毒力,并扮演離子通道的角色。
✦ SARS-CoV-2 與 SARS-CoV 的膜蛋白和包膜蛋白序列比較如何?
SARS-CoV-2 與 SARS-CoV 的膜蛋白具(jù)有(yǒu) 91% 的序列同源性,包膜蛋白具(jù)有(yǒu) 95% 的序列同源性。Novus Biologicals® 提供了幾種用(yòng)于檢測 SARS-CoV 内膜蛋白和包膜蛋白的抗體(tǐ),這些抗體(tǐ)可(kě)用(yòng)于 WB、ICC / IF、ELISA 等多(duō)種應用(yòng)。
用(yòng)于檢測 SARS-CoV 的内膜蛋白和包膜蛋白抗體(tǐ):
非結構蛋白大揭秘
非結構蛋白(nsps)在病毒複制周期中(zhōng)發揮不同的功能(néng),編碼的 nsps(1-16)共同形成蛋白複制酶-轉錄酶複合物(wù)。
✦ SARS-CoV nsp5 和 nsp13 蛋白的抗體(tǐ)
SARS-CoV-2 與 SARS-CoV 的 nsp5 具(jù)有(yǒu) 96% 序列同源性,nsp13 具(jù)有(yǒu) 99% 的序列同一性。Novus Biologicals® 提供了針對 nsp5(NBP1-78110)和 nsp13(nbp2-89168)蛋白的兔多(duō)克隆抗體(tǐ),這些抗體(tǐ)可(kě)用(yòng)于 WB、ICC / IF、ELISA 等多(duō)種應用(yòng)。
感染 6 小(xiǎo)時後的 Vero-E6 細胞中(zhōng),使用(yòng)抗 SARS-CoV nsp13 兔多(duō)克隆抗體(tǐ)(NBP2-89168)進行免疫熒光顯微鏡檢查。