COVID-19:京都府立医科大学,中和蛋白制备:蛋白的结合阻断/发展

COVID-19:京都府立医科大学,中和蛋白制备:蛋白的结合阻断/发展

新的电晕“穗蛋白”:

新的电晕使用“病毒表面的蛋白”进入细胞。

该蛋白质与人细胞表面的蛋白质“ ACE2”结合。

产生干扰结合的蛋白质:

该研究小组修改了ACE2基因,以创建一种干扰结合的蛋白质。

修饰蛋白的结合力:

结合刺突蛋白的能力要高100倍。

如果您将其作为药物进行管理,
新的电晕首先与产生的蛋白质结合,
据说它可以防止侵入活细胞。
在实际使用时,我们正在考虑静脉注射蛋白质的方法。

生命科学研究所:

我们将与三菱化学控股公司旗下的生命科学研究所合作,通过动物实验确认安全性。

如果一切顺利,我们将进行临床试验并瞄准实际用途。

日本经济新闻

https://www.nikkei.com/article/DGXMZO66383590Y0A111C2000000/

新型冠状病毒中和蛋白制剂的研制

京都府立医科大学:星野笃史,助理教授,
大阪大学:高木淳一教授,
微生物疾病研究所:冈本彻(Toru Okamoto)教授,

研究小组:

我们已经成功地将“ ACE2蛋白的病毒结合能力增加了100倍,而ACE2蛋白是新日冕病毒的受体。

ACE2蛋白:

新的日冕病毒会结合并感染人体细胞中的ACE2蛋白。

通过使用“结合力增强的高亲和力修饰的ACE2蛋白”,有望具有抑制人细胞感染的作用。

病毒中和蛋白制剂的药物发现:

“用这种高亲和力修饰的ACE2蛋白发现一种病毒中和蛋白制剂”。

将来,我们将与生命科学研究所有限公司合作。

研究方法和结果:

联合研究小组

我们使用了定向进化方法(2),一种进化ACE2蛋白的方法,这样它就很容易在体外与病毒结合。

第一,

在易于输入错误的条件下扩增ACE2基因。

然后,我们将创建一个包含100,000个ACE2突变体的文库。

下一个,

每个变体都表现在细胞表面。

然后,回收与病毒的偶发组分良好结合的蛋白。

此外

将进一步的突变引入回收的ACE2突变体中。

在同一流程中,收集与旋转组件绑定的对象。

通过重复此过程,我们最终成功地将ACE2与病毒刺突的结合力提高了100倍以上(图1)。

解离常数(KD值):

离解常数(KD值)是结合力的指标,为

野生型为41.4nM,
修改后的ACE2为0.37nM,
达到等于或高于抗体制剂的结合力。
下一个,

合成“其中抗体的Fc区(3)结合至该高亲和力修饰的ACE2的蛋白质制剂”。

然后,我们评估了该功能。

通过结合Fc
体内药代动力学的稳定,
它变成二聚体,有望改善中和活性。
针对伪病毒的中和实验(4):

50%感染抑制浓度(IC50)

在野生型中为12.6μg/ mL,而为12.6μg/ mL。
修改后的版本为0.055μg/ mL
发现它的功效大约是200倍。
也,

在针对新型日冕病毒的中和实验中,

在通用抗体制剂的血药浓度区域
在修饰的ACE2-Fc中证实了良好的病毒中和活​​性(图2)。
【下一次部署】

使用这项研究中开发的高亲和力修饰ACE2蛋白,

具有很高的病毒中和活​​性,
由于病毒的基因突变
耐药性没关系,
有了新的方式,
我们将与生命科学研究所有限公司合作开发治疗剂。

希望这种药物可以安全地对人类给药,传播并终止COVID-19。

https://www.kpu-m.ac.jp/doc/news/2020/files/25474.pdf

High affinity modified ACE2 receptors prevent SARS-CoV-2 infection

Yusuke Higuchi, Tatsuya Suzuki, Takao Arimori, Nariko Ikemura, Yuhei Kirita, Eriko Ohgitani, Osam Mazda, Daisuke Motooka, Shota Nakamura, View ORCID ProfileYoshiharu Matsuura, Satoaki Matoba, Toru Okamoto, Junichi Takagi, Atsushi Hoshino doi: https://doi.org/10.1101/2020.09.16.299891

ABSTRACT

The SARS-CoV-2 spike protein

binds to the human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor via receptor binding domain (RBD) to enter into the cell.

Inhibiting this interaction

is a main approach to block SARS-CoV-2 infection and it is required to have high affinity to RBD independently of viral mutation for effective protection.

To this end,

we engineered ACE2 to enhance the affinity with directed evolution in human cells.

Three cycles of random mutation and cell sorting

achieved more than 100-fold higher affinity to RBD than wild-type ACE2.

The extracellular domain of modified ACE2 fused to the Fc region of the human immunoglobulin IgG1

had stable structure and neutralized SARS-CoV-2 pseudotyped lentivirus and authentic virus with more than 100-fold lower concentration than wild-type.

Engineering ACE2 decoy receptors with directed evolution

is a promising approach to develop a SARS-CoV-2 neutralizing drug that has affinity comparable to monoclonal antibodies yet displaying resistance to escape mutations of virus

bioRxiv

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.09.16.299891v1