传染病研究关键试剂

背景

传染病（Infectious Diseases）是由包括病毒、细菌、真菌等微生物或寄生虫等各种病原体引起的，能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病。2019年末出现的新型冠状病毒（SARS-CoV-2）造成的大流行对全球人类健康及社会和经济发展都造成了严重的危害并延续至今。除此之外，在人类的历史进程中还有天花、鼠疫、西班牙流感等多次传染病大流行，无不对人类社会造成了巨大的影响。时至今日，流感病毒、狂犬病毒、呼吸道合胞病毒及人乳头瘤病毒等传染类病毒依旧在不断威胁人类的生命安全。因此，快速开发出安全有效的疫苗和药物来预防和治疗传染病是当下科学界和医药工业界关注的重点。

ACROBiosystems基于优质的抗原表达与纯化平台及新冠疫情爆发以来积累的病毒和疫苗的成熟技术和经验，持续研发其他传染病病毒研究及疫苗与治疗性药物研发所需的核心试剂，并且将持续关注全球传染病及疫苗开发进展，致力于提供核心试剂加速传染病疫苗及治疗性药物研发及临床实验进程。

热点病毒类型

MPXV	Coronavirus	Influenza	RABV	EBOV	HIV
VZV	ZIKV	RSV	NiV	SFTSV

猴痘病毒（Monkeypox virus, MPXV）是一种包膜双链DNA病毒，属于痘病毒科正痘病毒属。是天花病毒的“近亲”，其症状与过去在天花患者中看到的症状非常相似。自1980年人类彻底消灭天花以来，猴痘病毒已成为对公共卫生影响最大的正痘病毒。人感染猴痘的初期症状包括发烧、头痛、肌肉酸痛、背痛、淋巴结肿大等，之后可发展为面部和身体大范围皮疹。多数患者会在数周内康复，但也有患者出现严重症状甚至死亡。

猴痘病毒存在两种不同的传染性病毒颗粒：细胞内成熟病毒（Mature Virion, MV）和细胞外包膜病毒（Enveloped Virion, EV）。在病毒入侵宿主细胞完成复制的过程中，MV的细胞表面结合蛋白E8L与细胞表面的硫酸软骨素结合，以提供病毒粒子附着在靶细胞上； A30L作为病毒进入宿主与细胞-细胞融合（合胞体形成）过程中所需的包膜蛋白，也被认为是猴痘病毒研究中的重要靶点。此外，在EV表面的包膜糖蛋白A35R经预测会影响病毒粒子的细胞间扩散；A29L与细胞表面肝素结合促进病毒膜与宿主质膜的融合；以及具有几个关键免疫显性表位的重要靶点蛋白B21R都被认为是猴痘病毒的研究重点。

>>> 猴痘病毒（Monkeypox virus, MPXV）相关热门产品：E8L、 A30L、 A35R、 A29L、 B21R

Spike
Protein (S)

Envelope
protein(E)

Membrane
protein(M)

Nucleocapsid
protein(N)

冠状病毒（Coronavirus, CoV）是自然界广泛存在的一大类病毒，目前发现冠状病毒有八种，其中HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1这四种冠状病毒在人群中较为常见，致病性较低。SARS-CoV、MERS-CoV、2019-nCoV这三种是一种人群普遍易感、流行性强、传染性强的疾病。近期科学家在马来西亚和海地又发现了一种犬冠状病毒（CCoV-HuPn-2018），这是继SARS-CoV-2之后，目前人类已知的第八种可使人染病的冠状病毒。

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冠状病毒的刺突蛋白（Spike）是该病毒的主要抗原成分和病毒与受体结合的部位，同时与病毒引起的细胞融合（cell fusion）有关，这一过程对于病毒感染的成功至关重要。因此，S蛋白及其亚基Spike蛋白承担着病毒与宿主细胞膜受体结合及膜融合功能，是宿主中和抗体的重要作用位点以及疫苗设计的关键靶点。

>>> 点击查看新冠病毒与宿主的互作机制图

Hemagglutinin
(HA)

Neuraminidase
(NA)

Protein
envelope

Nucleocapsid
protein

M₂

M₁

流感病毒（Influenza）属于正粘液病毒科的RNA病毒，会引起人类及动物患流行性感冒，造成急性上呼吸道感染，并借由空气迅速的传播，在世界各地常会有周期性的大流行，每年造成全球范围内300~500万例重症病例和29~65万例呼吸道死亡。

流感病毒结构自外而内可分为包膜、基质蛋白以及核心三部分，其中包膜中的血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）两种糖蛋白在病毒入侵宿主细胞及释放过程中起重要作用，因而成为了流感疫苗及治疗药物研发中的重要靶标。

>>> 流感病毒（Influenza）相关热门产品：Hemagglutinin (HA)、Neuraminidase (NA)

Glycoprotein (G)

Polymerase or
Largeprotein (L)

Matrixpotein
(M)

Nucleoprotein
(N)

Phosphoprotein
(P)

狂犬病是一种由狂犬病病毒（Rabies virus, RABV））感染引起的人兽共患型疾病，一旦出现临床症状致死率接近100%。根据世界卫生组织统计，全世界每年约有5.9万人死于狂犬病。其中大多数发生在亚洲和非洲，且近乎50%为儿童。

狂犬病毒主要由糖蛋白(Glycoprotein）、核蛋白(Nucleoprotein）、转录酶大蛋白(Polymerase or Largeprotein)、磷蛋白(Phosphoprotein)及基质蛋白(Matrixpotein)等构成。其中，G蛋白是唯一的病毒表面蛋白，通过跨膜结构域固定在病毒包膜上，能与乙酰胆碱受体结合，决定狂犬病毒的噬神经性，且是诱导病毒中和抗体产生的关键，被广泛应用于狂犬病疫苗研制的评价及接种者血清中特异性病毒中和抗体的滴度检测。

>>> 狂犬病病毒（Rabies virus, RABV）相关热门产品：G蛋白、抗体

Glycoprotein (GP)

Nucleoprotein (N)

Transcription
factor VP30

Matrix VP40

VP24

Polymerase
cofactor VP35

Polymerase (L)

埃博拉病毒（Ebola virus, EBOV）是一种罕见的丝状病毒，其引起的埃博拉出血热（EBHF）是当今世界上最致命的病毒性出血热，死亡率达50%~90%不等，是世界上最高级别的病毒之一。

埃博拉病毒基因共含有7个结构蛋白编码基因，分别是核蛋白（NP）、VP35、VP40、糖蛋白（GP）、VP30、VP24和L（RNA聚合酶）。其中，GP是介导埃博拉病毒附着和进入宿主细胞的关键蛋白，被作为疫苗及抗体治疗的重要靶标。

>>> 埃博拉病毒（Ebola virus, EBOV）相关热门产品：G蛋白

gp120

Envelope

gp41

Capsid

Nucleocapsid

Reverse
transcriptase

人类免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）又称艾滋病病毒，是造成人类免疫系统缺陷的一种逆转录病毒。据世界卫生组织统计，2020年全球约有共3020~4510万艾滋病毒感染者，约68万人死于艾滋病毒相关原因。目前已发现两种HIV，分别为HIV-1和HIV-2。其中HIV-2主要分布于非洲西部，而HIV-1则广泛分布于世界各地，是引起全世界艾滋病流行的主要原因。

典型的HIV-1颗粒由核心和包膜两部分组成。病毒包膜蛋白由Env基因编码，形成外膜蛋白gp120及跨膜蛋白gp41，二者以非共价键结合，参与病毒与宿主细胞膜融合及入侵的过程。gp120与T细胞CD4受体结合促进病毒进入CD4T淋巴细胞并对其进行破坏，使人体丧失免疫功能。同时，Gp120也可通过影响T细胞对病毒的免疫反应来促进病毒的持久性。因此Gp120被作为HIV预防及治疗的热门靶点。

>>> 人类免疫缺陷病毒（HIV）相关热门产品：gp120

Lipid envelope

Glycoprotein
spikes

Nucleocapsid

Dounle-stranded
DNA genome

Tegument

水痘－带状疱疹病毒（varicella-zoster virus, VZV）是一种有包膜的DNA病毒，是具有高度传染性的儿童常见疾病，在儿童初次感染引起水痘，恢复后病毒潜伏在体内，少数病人在成人后病毒再发而引起带状疱疹。

VZV病毒包括6种糖蛋白，分别为为gE、gB、gH、gI、gC和gL。在受感染的细胞中，其中gE是水痘带状疱疹病毒表达最丰富的蛋白质，在病毒复制和细胞间传导中起重要作用，可作为可识别抗原，因而成为疫苗研究的靶点。

>>> 水痘－带状疱疹病毒（VZV）相关热门产品：gE蛋白

E dimer

M protein

Capsid protein

寨卡病毒（Zika virus, ZIKV）是一种蚊媒黄病毒。近年来，寨卡病毒在南美、东南亚等地区爆发流行，已造成数百万人感染。临床分析显示，寨卡病毒感染与新生儿小头症及成年人格林-巴利综合症等神经系统疾病显着相关。

Zika病毒RNA基因组共编码3个结构蛋白（C、prM/M和E）及7个非结构蛋白（NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B和NS5），其中NS1是病毒唯一分泌并与宿主相互作用的重要蛋白，在病毒感染、复制、病理及免疫逃逸过程中起着重要作用。NS1既参与病毒复制，又可以分泌于胞外，实现病毒的免疫逃逸增强致病性；同时NS1又是病毒感染产生的主要抗原，可作为治疗性疫苗的重要靶点；还是病毒早期诊断的重要标志物。

>>> 寨卡病毒（Zika virus, ZIKV）相关热门产品：NS1蛋白

Fusion protein (F)

Glycoprotein (G)

Viral RNA

Nucleocapsid

Phosphoprotein
(P)

RNA
polymerase
(L)

Matrix
protein (M)

Lipid
bilayer

呼吸道合胞病毒（Respiratory syncytial virus, RSV）广泛分布于世界各地，主要感染对象为5岁以下的儿童以及婴幼儿，也常发生于免疫缺陷者及老年人。据报道每年有超过3300万5岁以下的儿童感染RSV病毒，是发展中国家婴幼儿死亡的重要原因。

RSV分为A,B两型，主要差异在于病毒外膜表面的G protein多糖蛋不同。病毒基因组编码11种蛋白质，其中融合蛋白（Fusion protein, F）和表面黏附糖蛋白（Attachment glycoprotein, G）是病毒的两个主要保护性抗原。G蛋白主要负责对宿主细胞的附着，使RSV吸附于宿主细胞上导致感染开始且可能与感染严重程度有关；F蛋白则能引起病毒囊膜与宿主细胞膜融合，在RSV感染引发的免疫病理中起作用。因此，上述两种蛋白被作为目前抗体、疫苗及其他治疗性药物研发的热点蛋白。

>>> 呼吸道合胞病毒（RSV）相关热门产品：G蛋白、F0蛋白（Pre-fusion、Post-fusion）

Small hydrophobic
protein (SH)

Fusion protein (F)

M2-1

Phosphoprotein
(P)

Nucleoprotein
(N)

M2-2

Glycoprotein (G)

Matrix protein (M)

Lipid bilayer

尼帕病毒（Nipah Virus, NiV）是一新型人兽共患病毒，能引起广泛的血管炎，感染者有发热、严重头痛、脑膜炎等症状，给人及动物带来严重危害，是继英国疯牛病、台湾岛猪口蹄疫、香港禽流感后，又一引起世界各国广泛关注和恐慌的人畜共患病。

NiV基因组编码六种结构蛋白，包括核蛋白（N）、磷蛋白（P）、基质蛋白（M）、融合蛋白（F）、附着糖蛋白（G )，以及大蛋白或 RNA 聚合酶蛋白 (L)。其中G蛋白和F蛋白在病毒进入宿主细胞及中和抗体诱导中起关键作用。G蛋白附着在细胞受体上，触发F糖蛋白进行膜融合。因此，体外表达的F蛋白可用做监测和检测NiV的诊断抗原及预防NiV的疫苗开发靶点。

>>> 尼帕病毒（Nipah Virus, NiV）相关热门产品：G蛋白、F蛋白

L protein

发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒（severe fever with thrombocytopenia syndrome bunyavirus, SFTSV）主要经蜱虫叮咬传播，会引起严重发热伴血小板减少综合征的急性传染病，流行高峰为4月-9月，临床表现以发热伴血小板减少为主要特征，少数患者病情较重且发展迅速，可因多脏器功能衰竭而死亡。

接着目前，严重发热伴血小板减少综合征病毒 (SFTSV)既无抗病毒药物也无疫苗可用。糖蛋白 Gn（Gn）是病毒表面的包膜蛋白之一，是主要的抗原成分可以附着在细胞受体上，触发融合糖蛋白（F）进行膜融合。此外，Gn能被广泛中和抗体识别，是一个理想的疫苗靶点。

>>> 发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒（SFTS virus）相关热门产品：Gn蛋白

平台优势

模拟天然构象：使用真核表达系统，蛋白结构更接近天然构象；

高纯度：纯度经SDS-PAGE及MALS验证；

高活性：生物活性经蛋白抗体结合验证；

高免疫原性：可诱导产生更高的抗体滴度；

可用于药物筛选及疫苗开发。

验证数据

抗原类产品：

RSV病毒Post-fusion F0蛋白(Cat. No. RSF-V52H6)SDS-PAGE验证纯度大于95%，MASL验证纯度大于90%，分子量约为148-182kDa。

The purity of HRSV (A) Fusion glycoprotein F0, His Tag (Cat. No. RSF-V52H6) is more than 95% verified by SDS-PAGE and 90% and verified by SEC-MALS. The molecular weight of this protein is around 148-182kDa.

经ELISA验证，RSV病毒Post-fusion F0蛋白(Cat. No. RSF-V52H6)与其人、鼠抗体均能结合，线性范围分别为0.1-2 ng/mL，0.2-5 ng/mL。

Immobilized HRSV (A) Fusion glycoprotein F0, His Tag (Cat. No. RSF-V52H7) at 2 μg/mL (100 μL/well) can bind Anti-Fusion glycoprotein F0 Antibody, Human IgG1 (D25) with a linear range of 0.2-1 ng/mL (QC tested).

Immobilized HRSV (A) Fusion glycoprotein F0, His Tag (Cat. No. RSF-V52H7) at 2 μg/mL (100 μL/well) can bind Anti-Fusion glycoprotein F0 Antibody, Mouse IgG2a (101F) with a linear range of 0.2-5 ng/mL (Routinely tested).

抗体类产品：

经ELISA验证，Rabies virus G蛋白(Cat. No. RAG-V55H5)可以与其抗体结合，线性范围约为0.1-2 ng/mL。

Immobilized Rabies virus Glycoprotein, His Tag (Cat. No. RAG-V55H5) at 1 μg/mL (100 μL/well) can bind Mouse Glycoprotein Antibody, Mouse IgG1 (523-11) with a linear range of 0.1-2 ng/mL (QC tested).

试剂盒类产品：

接种疫苗后的血清用新冠抗体滴度检测试剂盒（Cat. No. RAS-T024）进行验证,可准确测试血清中抗体滴度。经检测，试剂盒批间及批内精密度均<10%。

假病毒类产品：

;

新冠(WT) Spike蛋白假病毒(Cat. No. PSSW-HLGB001)与新冠(Omicron) Spike蛋白假病毒(Cat. No. PSSO-HLGB003)均可被Spike RBD中和抗体(Cat. No. SPD-M265, S1N-M122)中和，抑制率达99%以上；已被报道Omicron突变株可逃逸的中和抗体REGN10987可以中和新冠Spike蛋白（WT）假病毒（ Cat. No. PSSW-HLGB001 ），但无法有效中和新冠Spike蛋白（Omicron）假病毒（ Cat. No. PSSO-HLGB003）。

新冠(Omicron) Spike蛋白假病毒(Cat. No. PSSO-HLGB003)可被Spike (Omicron) 蛋白免疫的小鼠血清中和，抑制率达99%以上。

参考文献

[1] Abbasov ME, Kavanagh ME, Ichu TA, et al. A proteome-wide atlas of lysine-reactive chemistry [published online ahead of print, 2021 Sep 9]. Nat Chem. 2021;10.1038/s41557-021-00765-4.
[2] Xu L, Kuan SL, Weil T. Contemporary Approaches for Site-Selective Dual Functionalization of Proteins. Angew Chem Int Ed Engl. 2021;60(25):13757-13777.
[3] Devabhaktuni A, Lin S, Zhang L, et al. TagGraph reveals vast protein modification landscapes from large tandem mass spectrometry datasets. Nat Biotechnol. 2019;37(4):469-479.

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