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二号站平台研究人员设计了新的蛋白质来开发COVID-19疫苗

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为了应对快速开发数十亿剂可挽救生命的COVID-19疫苗的需求,得克萨斯大学奥斯汀分校的一个科学团队成功地重新设计了冠状病毒的一种关键蛋白质,这种修饰可能使全球疫苗生产速度更快、更稳定。
 
这项新发现发表在《科学》杂志上。
 
大多数冠状病毒候选疫苗训练人类免疫系统识别SARS-CoV-2病毒表面一种名为刺突蛋白的关键蛋白质,以对抗感染。研究人员设计了这种蛋白质的新版本,当它在细胞中表达时,产生的蛋白质比已经在多种COVID-19疫苗中使用的早期合成尖峰蛋白多10倍。
 
与美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的同事一起,UT研究团队的几名成员还设计了spike蛋白的早期版本,该蛋白存在于目前正在美国进行临床试验的至少两种COVID-19疫苗中。
 
根据疫苗的类型,这种改进后的蛋白质可以减少每剂疫苗的剂量或加快疫苗的生产。不管怎样,这都意味着更多的病人可以更快地获得疫苗。”
 
Jason McLellan,该研究的高级作者和副教授,分子生物科学系,德克萨斯大学奥斯汀分校
 
这种被称为HexaPro的新蛋白质也比研究小组早期的spike蛋白更稳定,因此更容易储存和运输。即使在热压力下,在室温下储存和多次冷冻解冻过程中,它也能保持其形状。这些品质是一种强有力的疫苗所需要的。
 
比尔和梅林达·盖茨基金会通过一笔赠款对这项技术的发展作出了贡献,2号站注册登录目的是使低收入国家的人们能够获得疫苗。
 
拥有不同平台技术的疫苗公司将有能力测试和进一步开发使用HexaPro的COVID疫苗。McLellan还表示,合作伙伴有兴趣让发展中国家的人们获得这项技术。
 
“生活在发展中国家的40亿人将需要获得疫苗,就像我们所有人一样,”McLellan说。
 
HexaPro还可用于COVID-19抗体测试,作为探针,以确定患者血液中是否存在抗体,表明此人以前是否感染过该病毒。
 
论文第一作者谢清林,McLellan实验室博士后研究员。通讯作者为McLellan;分子生物科学系副教授伊利亚·芬克尔斯坦;还有珍妮弗·梅纳德,考克雷尔工程学院的教授。
 
该团队最初的spike蛋白形成了目前人类临床试验候选疫苗的基础,包括Moderna的mRNA-1273和Novavax的NVX-CoV2373。
 
对于核酸疫苗,如mRNA-1273等利用患者自身细胞制造病毒蛋白来引发免疫反应的疫苗,这种改良的刺突蛋白可能使下一代疫苗成为可能,只需更小的剂量就能引起患者同样的免疫反应。
 
对于含有实际病毒蛋白作为抗原的亚基疫苗,如NVX-CoV2373,可以在同一时间内生产更多疫苗剂量。无论如何,从生产的角度来看,这可能意味着加速获得救命疫苗。
 
根据他们创造稳定蛋白作为对抗MERS-CoV(导致中东呼吸综合征的冠状病毒)和其他病毒疫苗的经验,研究人员确定了对刺突蛋白的100种不同修饰,他们认为这些修饰可能会导致更稳定、更高表达的版本。
 
接下来,他们将每种蛋白质的基因蓝图植入不同的人类细胞培养物中,从而创造出100种不同版本的蛋白质。在这100种spike蛋白中,有26种更稳定或表达水平更高。
 
然后,研究人员从这些有益的修饰中提取四种,再从它们最初稳定的spike蛋白中提取两种,并将它们组合在一起,形成了HexaPro。当他们将这种刺突蛋白的基因蓝图插入人类细胞培养物中,细胞产生的蛋白质是原始蛋白质的10倍。

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