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《德國應用化學》廈門大學楊朝勇教授課題組在新冠中和治療領域取得新進展

來源:廈門大學      2021-02-20
導讀:近日,廈門大學化學化工學院楊朝勇教授課題組在新冠中和治療領域取得新進展,相關成果以" Aptamer Blocking Strategy Inhibits SARS-CoV-2 Virus Infection"為題,發表于《德國應用化學》(DOI: 10.1002/anie.202100225)。


由嚴重急性呼吸系統綜合征冠狀病毒2 (SARS-CoV-2)引起的新冠疫情,嚴重影響了全世界人民的身心健康、經濟生活和社會生活,對世界公共衛生有著巨大威脅。在病毒治療方面,通過抑制SARS-CoV-2S蛋白受體結合域(SRBD)與人體上皮細胞ACE2受體的相互作用被認為是一種高特異、高效的治療策略。但是,現有的中和抗體由于尺寸較大,難以實現鼻腔遞藥,致使有效藥物濃度較低,此外其抗體依賴增強(ADE)效應風險未知。因此,迫切需要研發一種分子量小、安全性高的新型中和分子來阻斷新冠病毒感染,以補充現有治療策略,并為未來新型突發感染性疾病的治療積累技術儲備。

針對此問題,楊朝勇教授課題組發展了一種基于核酸適體的新冠侵染阻斷策略。具體而言,利用分子定向進化及分子對接技術,篩選獲得了具有SRBD高親和力核酸適體CoV2-6,適體與SRBD的結合阻礙了ACE2SRBD的結合,因此適體具有抑制病毒侵染的性能。實驗結果表明,CoV2-6適體在預保護、競爭和取代三種情況下都能有效抑制SRBD-ACE2的結合。為了進一步提高適體抑制病毒效果及穩定性,CoV2-6適體進行了序列剪裁獲得CoV2-6C3適體,并設計組裝為環形二價適體cb-CoV2-6C3。結果表明,環形二價適體cb-CoV2-6C3SRBD結合的解離常數Kd0.13nM,比單價適體親和力提高約300倍,其阻斷SARS-CoV-2病毒侵染的半抑制濃度為0.42nM。此外,環形二價適體具有較好穩定性,可在血清中保存12小時以上,室溫保存14天以上,無需冷鏈運輸;免疫原性低、安全性高;分子量比傳統抗體小4-10倍,利于生物學屏障穿越,提高局部有效藥物濃度。綜上所述,cb-CoV2-6C3具有較小的分子量、優良的穩定性、高親和力、高安全性和有效的SARS-CoV-2感染抑制能力,因此核酸適體阻斷策略為開發COVID-19和其他新發傳染病治療藥物提高了新方向。

該研究工作為我院楊朝勇教授、宋彥齡副教授及香港大學李嘉誠醫學院陳鴻霖教授共同指導完成。廈門大學化學化工學院2019級博士生孫淼為論文第一作者,真病毒水平驗證由香港大學劉斯文博士后完成。該研究工作得到國家自然科學基金優秀青年科學基金項目(22022409、217350042187408921705024)等資助。

論文鏈接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.202100225


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