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重组蛋白如何帮助研究人员研究 SARS-CoV-2?

虽然冠状病毒已在全人类群体中长期传播,但是对这些病毒的研究在过去二十年中才由于极大影响人类健康的新型冠状病毒的出现而得到了加强。2003 年出现的严重急性呼吸综合征冠状病毒 (SARS-CoV),2012 年出现的中东呼吸综合征相关冠状病毒 (MERS-CoV),以及 2019 出现的最新严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 强调了了解这些病毒引起疾病的基本机制的重要性。

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SARS 和 SARS-CoV-2 通过其三聚体刺突 (S) 糖蛋白与血管紧张素转化酶 2 (ACE2) 蛋白结合,从而开始进入细胞。该刺突蛋白包含两个功能性亚基,S1 和 S2。S1 亚基包含指定为 S1A-S1D的 4 个结构域,并参与病毒通过与宿主细胞受体结合而附着于细胞的过程;S2 用于病毒膜和细胞膜之间的融合。S1B 结构域,或受体结合结构域 (RBD),尤其重要,因为这是直接与 ACE2 结合并促进膜融合的结构域 (1)。‚目前,用于检测针对刺突蛋白的抗体的工具组合非常有限,而这种工具组合对于进一步了解病毒功能和开发 COVID-19 治疗至关重要。

Cell Signaling Technology (CST) 已经开发了一系列重组蛋白,与 SARS-CoV-2 刺突蛋白和宿主受体 ACE2 的不同结构域相对应,可用于研究 SARS-CoV-2。这些蛋白具有不同的标签(如 8xHis、小鼠 FC),可灵活应用于各种检测格式。因此,研究人员可以利用刺突 S1-NTD 重组蛋白的优势,这对于研究 SARS-CoV-2 与 ACE2 的相互作用而言至关重要。CST 提供一种对应于全长刺突蛋白胞外域、经改造可表达为三聚体的重组蛋白,其反映病毒表面上的刺突蛋白的天然配置,以及刺突受体结合结构域 (RBD) 蛋白的多种形式,可在检测设计中提供极大的灵活性。该三聚体蛋白可用作检测 COVID-19 血清转化的 ELISA 检测的一种组分 (2),可快速可靠地测定 SARS-CoV-2 抗体滴度。SARS-CoV-2 Spike RBD (multimeric) (319-591) Recombinant Protein (8xHis-Tag) #17862 是刺突蛋白 RBD 的一个特别改造版本,与以单体形式重组表达的 RBD 蛋白相比,其对 ACE2 受体的亲合力更高。CST 还生成了一种多聚体刺突 RBD 生物素化形式,其可在许多不同检测平台中提供一种将蛋白附着于表面的可重复且可预测方法。这使它成为目标是防止 SARS-CoV-2 刺突蛋白与 ACE2 之间的结合 (3),从而防止病毒进入细胞的抑制分析的理想选择ACE2 和刺突 RBD 重组蛋白也可用于开发肽抑制剂、描述抗体交叉反应性的特征,或检查病毒与宿主受体之间的结合动力学。

鉴于诱导多种严重疾病的可能性,检查 SARS-CoV-2、其蛋白组分,以及其与 ACE2 的相互作用至关重要。这些组分的重组蛋白对于进行这项研究的人来说是极其有用的试剂,它们最终会为我们提供检测和应对这些病毒感染所需的工具。

 

参考文献:

  1. Wang, C. et al. 阻断 SARS-CoV-2 感染的一种人单克隆抗体。 Commun. 11,1–6 (2020)。
  2. Amanat, F. et al. 检测人体中 SARS-CoV-2 血清转化的一种血清学检测。 Med. (2020). doi:10.1038/s41591-020-0913-5
  3. Nie, J. et al. SARS-CoV-2 假病毒中和实验的建立和验证。 Microbes Infect. 9,680–686 (2020)。

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