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SARS-CoV-2棘蛋白变体重组蛋白

目前有多种 SARS-CoV-2 变种在全球蔓延,其中四种被世界卫生组织 (WHO) 指定为“关注变种”(VOC),这些变体存在多种命名系统,WHO 引入的希腊字母名称是最新的(表 1),所有这四种病毒在其基因组的不同点都有突变(约 17 到 23 种),其中 8 到 11 种改变发生在各自的棘突蛋白中(都具有 D614G,图 1), 在这一点上,大多数专家认为目前的疫苗将有效对抗这些变种,尽管科学家和医生对传播性和毒力的增加有些不安,特别是在疫苗接种率低的地区,由于最大的兴趣集中在尖峰突变上,我们提供以下图像来说明它们在这些基因组中的位置。

WHO label   Pango lineage   GISAID clade/lineage   Nextstrain clade   最早记录的样本
Alpha   B.1.1.7   GRY (formerly GR/501Y.V1)   20I (Alpha, V1)   英国
Beta   B.1.351   GH/501Y.V2   20H (Beta, V2)   南非
Gamma   P.1   GR/501Y.V3   20J (Gamma, V3)   巴西
Delta   B.1.617.2   G/452R.V3   21A (Delta)   印度
Omicron   B.1.1.529 / BA.1   GR/484A   21K (Omicron) (467)   南非
Omicron   BA.2   GRA   21L, 22D (Omicron)   多个国家
Omicron   BA.4   GRA   22A (Omicron)   多个国家
Omicron   BA.5   GRA   22B, 22E (Omicron)   多个国家
Omicron   BA.2.12.1   GRA   22C (Omicron)   多个国家

 

表一、 关注变种的命名法则

 

Sars-cov-2 (COVID-19) spike mutant sites

 

图一、 已鉴定的关注变种棘突蛋白突变

 

突变位点
  特征   关注变种  
参考文献
D614G  

D614G 现在无处不在,可以改变棘突蛋白构形并增强弗林蛋白酶裂解和 ACE2 亲和力,它还与更高的病毒传染性有关。

 

Alpha, Beta, Gamma, Delta

  1,2
N501Y  

N501Y 增加棘突对细胞受体的亲和力,从而促进病毒传播,它被证明可以最大程度地增强任何单个 RBD 突变的 ACE2 亲和力,它也可能破坏某些抗体的结合。

 

Alpha, Beta, Gamma

  3,4,5,7
E484K  

E484K 似乎与某些单克隆抗体疗法的免疫逃避有关,并可能减弱疫苗反应,有人担心这种突变可能会增加再感染的风险,位点484的E突变为K、Q 或 P 的变化导致恢复期血浆中和效价的一个数量级以上的变化。

 

Alpha (以特定顺序出现), Beta, Gamma

  3,4,5,7
K417N  

K417N 可能导致棘突蛋白与 ACE2 的结合亲和力降低,但它也参与某些单克隆抗体疗法的免疫逃避。,它会影响 第1 类抗体的结合。

  Beta   3,4,5,7
K417T  

K417T 活性类似于 K417N(见上文)。

  Gamma   3,4,5
L452R  

L452R 可降低某些单克隆抗体和恢复期血浆的中和作用,它在世界各地发现的其他变体中的出现表明它是对增强免疫力的一种适应。

  Delta  

5

T478K  

T478K 增加了与 ACE2 相互作用的棘突受体结合域的静电电位,可能使具有这种突变的变体更具传播性和传染性。

  Delta  

6,7

S494P  

S494P 增强 ACE2 结合并似乎赋予增加免疫逃避的能力。

 

Alpha (以特定顺序出现)

  7

 

表二、 突变影响

 

B.1.1.7 (SARS-CoV-2 Alpha)

在2020年末,英国报告了B.1.1.7变体(又名Alpha),它似乎具有更大的传播能力,并且可能更具毒性,至少在62个国家中已经确定了这一点,它的23个突变中有8个在刺突蛋白中,受体结合域(RBD)中的N501Y最受关注,因为它可能与增强和ACE2亲和力有关。

 

B.1.351 (SARS-CoV-2 Beta)

2021年1月,在南非发现了B.1.351变体(又名Beta),它有21个突变,其中8个存在于刺突蛋白中,与其他两个变体一样,它包括N501Y突变,但也有两个其他RBD突变(E484K, K417N),它似乎更易于传播,因为E484K突变被证明会降低抗体识别能力。

 

P.1 (SARS-CoV-2 Gamma)

2021年1月下旬,日本当局报告了从四名巴西旅客那里获得的一种新的SARS-CoV-2病毒变体,此变体称为P.1 (又名Gamma),具有17个突变,其中11个存在于棘突蛋白中,一些证据表明,该变体可能更易于传播,并具有一定的免疫逃脱能力,它携带与Beta变体相同的三个RBD突变。

 

B.1.617.2 (SARS-CoV-2 Delta)

B.1.617 于 2020 年 12 月在印度马哈拉施特拉邦首次被发现,B.1.617.2/Delta 被指定为关注变体,因为它现在在许多国家/地区(包括印度和英国)占主导地位,因此分为三个子系,B.1.617.2 变体在刺突蛋白中携带 10 个突变,可能更能抵抗疫苗和某些单克隆抗体疗法的中和作用。

 

B.1.1.529 (SARS-CoV-2 Omicron)

2021 年 11 月 26 日,B.1.1.529 被 WHO 指定为名为 Omicron 的 VOC,该变体有 30 多个突变,在棘蛋白 S1 区域有 3 个小缺失和 1 个插入,在 RBD 中有 15 个点突变,Omicron 变异体的感染急剧增加,引发了人们对这些突变的组合是否会导致传染性和免疫逃逸特性增加的担忧。

 

BA.2 (SARS-CoV-2 Omicron)

SARS-CoV-2 BA.2 谱系是关注变体 (VOC) Omicron 的几个子变体之一,目前正在取代全球范围内逐渐消失的 Omicron BA.1 谱系。 BA.2 和 BA.1 共有多达 32 个突变,分布在它们各自的基因组中,尽管 BA.2 有超过 28 个独特的改变,与 Delta相比,BA.1 和 BA.2 都具有更高的传播性并显示出增强的免疫逃避能力,在这一点上,由BA.2引起的临床疾病似乎并没有变得更严重,并且有人乐观地认为BA.2不会导致住院和死亡人数大幅增加。

 

BA.2.12.1, BA.4, and BA.5 (SARS-CoV-2 Omicron)

Omicron BA.2.12.1、BA.4 和 BA.5 是最近出现的三个子变体,其传播率高于 BA.2,在许多国家迅速成为主要流行株,这三个变体包含与 BA.2 相似的 RBD 序列,但在 L452 和 F486 处添加了突变,即 L452Q (BA.2.12.1) 和带有 F486V (BA.4 和 BA.5) 的 L452R,BA.4 和 BA.5 共享相同的棘突蛋白序列。

BA.2.12.1、BA.4 和 BA.5 在三剂疫苗接种甚至疫苗接种后、BA.1 感染后的血浆表现出优于 BA.2 的免疫逃逸特性,表明 BA.1 组分的疫苗加强剂不会完全保护,在这一点上,免疫逃避能力似乎随着每个后续的 Omicron 子变体而增加,幸运的是,一些数据表明,尽管 BA.4 和 BA.5 的影响似乎因国家/地区而异,但传播率的增加并未转化为先前变体所见住院和死亡人数的大幅增加。

GeneTex现在正在开发支持这些SARS-CoV-2变体研究的相关试剂,首先是带有许多关键突变的重组刺突蛋白。

 

查看更多抗体和试剂产品

 

重组蛋白
 

野生型和单突变棘突蛋白

Product Name Expression System   Cat. No.
Spike (ECD) protein, His tag (active) HEK293   GTX135972-pro
Spike RBD protein, His tag (active) HEK293   GTX136090-pro
Spike S1 protein, His tag (active) HEK293   GTX135817-pro
Spike S2 (ECD) protein, mouse IgG Fc tag HEK293   GTX135684-pro
Spike (D614G Mutant) protein (ECD), His tag (active) HEK293   GTX02575-pro

 

BQ.1 (Omicron) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
Spike RBD Protein, Omicron / BQ.1 variant, His tag HEK293   GTX137879-pro
Spike (ECD) Protein, Omicron / BQ.1 variant, His tag HEK293   GTX137881-pro

 

BF.7 (Omicron) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
RBD Protein, Omicron / BF.7 variant, His tag HEK293   GTX137878-pro
Spike (ECD) Protein, Omicron / BF.7 variant, His tag HEK293   GTX137880-pro

 

BA.2.75 (Omicron) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, Omicron / BA.2.75 variant, His tag HEK293   GTX137422-pro
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike (ECD) Protein, Omicron / BA.2.75 variant, His tag HEK293   GTX137533-pro

 

BA.4 / BA.5 (Omicron) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, Omicron / BA.4 / BA.5 variant, His tag HEK293   GTX137098-pro
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike (ECD) Protein, Omicron / BA.4 / BA.5 variant, His tag HEK293   GTX137113-pro

 

BA.2.12.1 (Omicron) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike (ECD) Protein, omicron / BA.2.12.1 variant, His tag HEK293   GTX137114-pro
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, Omicron / BA.2.12.1 variant, His tag HEK293   GTX137249-pro

 

BA.2 (Omicron) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, Omicron / BA.2 variant, His tag HEK293   GTX136905-pro
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike (ECD) Protein, Omicron / BA.2 variant, His tag HEK293   GTX137037-pro

 

B.1.1.529 / BA.1 (Omicron) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike (ECD) Protein, Omicron / BA.1 variant, His tag HEK293   GTX136780-pro
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, Omicron / BA.1 variant, His tag HEK293   GTX136716-pro

 

B.1.1.7 (Alpha) Spike Proteins

Product Name Expression System   Cat. No.
Spike (del69-70, del144, N501Y, A570D, D614G, P681H,T716I, S982A, D1118H) (ECD) Protein, His tag (active) HEK293   GTX136059-pro
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, B.1.1.7 / Alpha variant, His tag (active) HEK293   GTX136014-pro
Spike RBD (E484K, N501Y Mutant) protein, His tag (active) HEK293   GTX136058-pro
Spike S1 (del69-70, del144, N501Y, A570D, D614G, P681H Mutant) protein, His tag HEK293   GTX136085-pro
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike S2 (ECD) Protein, B.1.1.7 / Alpha variant, His tag HEK293   GTX136023-pro

 

B.1.351 (Beta) Spike Proteins

Product Name Expression System   Cat. No.
Spike (L18F,..., K417N, E484K, N501Y,...)(ECD) Protein, His tag (active) HEK293   GTX136061-pro
Spike RBD (K417N, E484K, N501Y Mutant) protein, His tag (active) HEK293   GTX136022-pro
Spike S1 (L18F, D80A, D215G, R246I, K417N, E484K, N501Y, D614G Mutant) protein, His tag HEK293   GTX136095-pro

 

P.1 (Gamma) Spike Proteins

Product Name Expression System   Cat. No.
Spike (L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S, K417T, E484K, N501Y, D614G, H655Y, T1027I, V1176F Mutant) (ECD) protein, His tag HEK293   GTX136091-pro
Spike RBD (K417T, E484K, N501Y Mutant) protein, His tag (active) HEK293   GTX136043-pro
Spike S1 (L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S, K417T, E484K, N501Y, D614G Mutant) protein, His tag HEK293   GTX136094-pro

 

B.1.617.2 (Delta) Spike Proteins

Product Name Expression System   Cat. No.
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike (ECD) Protein, B.1.617.2 / delta variant, His tag (active) HEK293   GTX136432-pro
Spike RBD (L452R, T478K Mutant) protein, His tag (active) HEK293   GTX136332-pro
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, AY.1 / Delta plus variant, His tag (active) HEK293   GTX136333-pro

 

B.1.617.1 (Kappa) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, B.1.617.1 / Kappa variant, His tag (active) HEK293   GTX136299-pro

 

C.37 (Lamda) Spike Protein

Product Name Expression System   Cat. No.
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein, C.37 / Lambda variant, His tag (active) HEK293   GTX136529-pro

 

Kits and ELISA Antibody Pairs
 
Product Name   Cat. No.
Spike RBD ELISA Pair [HL1014 / HL1003]   GTX500046
Spike RBD ELISA pair [HL1014/HL1004]   GTX500047
Spike ELISA Pair [1A9 / HL263]   GTX500041
Spike ELISA Pair [1A9 / HL13402]   GTX500043
Spike ELISA pair [1A9 / HL1003]   GTX500048
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike RBD Protein Sandwich ELISA Kit   GTX536267
SARS-CoV-2 (COVID-19) Spike-ACE2 Binding / Neutralization Assay Kit   GTX536401
SARS-CoV-2 Neutralizing Antibody ELISA Kit (Omicron BA.1 / BA.2 / BA.4 / BA.5)   GTX537233

 

参考文献

  1. Cell Rep. 2021 Jan 12;34(2):108630.
  2. Nat Commun. 2021 Feb 8;12(1):848.
  3. Cell. 2020 Sep 3;182(5):1295-1310.e20.
  4. J Cell Physiol. 2021 Mar 23.
  5. Nat Rev Microbiol. 2021 Jul;19(7):409-424.
  6. J Med Virol. 2021:1-6.
  7. Genomics. 2021;113:2158-2170.
  8. ArXiv. 2022 Feb 10;arXiv:2202.05031v1. Preprint
  9. bioRxiv. 2022 Oct 20;2022.10.19.512891. doi: 10.1101/2022.10.19.512891. Preprint