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SARS-CoV-1/2 Spike RBDラマ抗体
新型コロナウイルスSpike RBD：ACE-2中和抗体 SARS-CoV-1/2 Spike RBDラマ抗体
掲載日情報：2020/08/24 現在Webページ番号：67157
新型コロナウイルスSARS-CoV-2 Spike RBDに対するLlamabody（ラクダ科動物（Camelid）ヒト型キメラモノクローナル抗体）をご紹介します。VHH72クローンのVHHドメインを有する, ヒトIgGスキャホールドに結合させたヒト型組換えキメラ抗体です。キメラ抗体のサイズが小さいため、より困難なエピトープに到達でき、またSARS-CoV-1（SARSコロナウイルス）とSARS-CoV-2（新型コロナウイルス）の両方をブロックすることができます。
ラクダ科動物の抗体は、タンパク質構造の研究、高解像度イメージング、ドラッグデリバリー、ウイルスの検出・中和など、多くの研究で使用され始めています。
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新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）とは
■新型コロナウイルス SARS-CoV-2 Spike RBD
新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）は、一般的に4つの構造タンパク質（スパイク（S）タンパク質、エンベロープ（E）タンパク質、膜（M）タンパク質、およびヌクレオカプシド（N）タンパク質）で構成されるコロナウイルスとして知られているウイルスのファミリーに属し、世界的なパンデミックとなった新型コロナウイルス感染症（Covid-19）を引き起こします1。SARS-CoV-2 Spike Protein（Sタンパク質）は、膜融合とウイルスの侵入を仲介する糖タンパク質です。Sタンパク質はホモ三量体で、それぞれの約180 kDaのモノマーは2つのサブユニット、S1とS2から構成されます2。SARS-CoV-2では、ほとんどのコロナウイルスと同様に、活性化にはSタンパク質の2つの異なるペプチド（S1およびS2サブユニット）へのタンパク質分解的切断が必要です。S2サブユニットが細胞融合に関与する一方、S1サブユニットは宿主レセプターへのタンパク質の結合を重点的に行います3～5。
構造生物学研究に基づいて、S1のC末端領域にあるレセプター結合ドメイン（RBD）は、上向き／立っている状態または下向き／横たわっている状態のいずれかに配向されています6。立っている状態はより高い病原性に関与し、SARS-CoV-1（SARSコロナウイルス）とMERSの両方において、それぞれのRBDに柔軟性があるため、この状態にアクセスできます。同様の2つの状態の構造と柔軟性は、SARS-CoV-2 RBDにも見られます7。
アミノ酸（aa）配列相同性については、SARS-CoV-2 S1 RBDは、SARS-CoV-1 S1 RBDのRBDと73％の同一性を有していますが、MERS S1 RBDとは22％の相同性しかありません。アミノ酸配列の低い相同性は、SARSとMERSが異なる細胞レセプターに結合するという研究結果と一致しています8。
■SARS-CoV-2とACE2
SARS-CoV-1ウイルスと同様に、SARS-CoV-2ウイルスのSタンパク質はアンジオテンシン変換酵素2（ACE2）に結合しますが、親和性は非常に高く、結合反応速度はより速くなります9。ACE2レセプターに結合する前は、S1三量体の構造解析により、3つのRBDドメインの1つだけが“上”の立体構造にあることが示されています。これは、三量体サブユニット間を通過する不安定で一時的な状態ではありますが、中和抗体療法の標的となる露出状態です10。SARS-CoV-2タンパク質のRBDに対するポリクローナル抗体は、ACE2レセプターとの相互作用を阻害することが示されており、RBDがワクチン接種または抗ウイルス療法の魅力的な標的となることを確認しています11。SARS-CoV-2ウイルスへの暴露後の発達した免疫性と一致して、RBDが患者の血流に存在する中和抗体の存在を検出するために使用できることを示す有望な研究もあります12。Sタンパク質がCD147/EMMPRINレセプターを介して宿主細胞に侵入し、膜融合を媒介できることも示されています13、14。
■参考文献
- Wu, F., et al., Nature, 579:265 (2020).
- Tortorici, M.A. and D. Veesler, Adv. Virus Res., 105:93 (2019).
- Bosch, B.J., et al., J. Virol., 77:8801 (2003).
- Belouzard, S., et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 106:5871 (2009).
- Millet, J.K. and G. R. Whittaker, Virus Res., 202:120 (2015).
- Yuan, Y., et al., Nat. Commun., 8:15092 (2017).
- Walls, A.C., et al., Cell, 180:281 (2010).
- Jiang, S., et al., Trends. Immunol., (2020).
- Ortega, J.T., et al., EXCLI. J., 19:410 (2020).
- Wrapp, D., et al., Science, 367:1260 (2020).
- Tai, W., et al., Cell. Mol. Immunol., (2020).
- Okba, N. M. A., et al., Emerg. Infect. Dis., (2020).
- Wang, X., et al., Cellular & Molecular Immunology, (2020).
- Wang, K., et al., bioRxiv (2020).
追加しました。
ラクダ科動物（Camelid）抗体とは
Camelid抗体は、ラマ、ラクダ、およびアルパカを含むラクダ科の哺乳類の抗体です。これらの動物は2種類の主要なタイプの抗体を産生します。下記模式図の1つ目は、2本の重鎖と2本の軽鎖で構成される従来型の抗体です。2つ目は2本の重鎖のみで構成される別のタイプの抗体で、重鎖IgG（hcIgG）として知られています。CH1領域は含んでいませんが、VHH領域と呼ばれる抗原結合ドメインを保持しています。VHH抗体は、単一ドメイン抗体またはナノボディとも呼ばれ、ラクダ科動物抗体のVHH領域のみを含みます。
抗体の模式図
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ラクダ科動物（Camelid）抗体の利点
VHH抗体は、従来のIgG抗体よりも多くの利点があります。VHH抗体のサイズは、IgG抗体のサイズが150 kDaであるのに対して、約15 kDaです。サイズが小さいため、従来の抗体では立体障害のため到達できなかった特定のエピトープを検出できます。また、組織を通ってより簡単に細胞に侵入することができ、より特異的な免疫組織染色（IHC）および細胞内フローサイトメトリー染色を可能にします。さらにVHH抗体はより安定しており、より広いpHおよび温度範囲に耐えることができます。
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特長
- 交差性：SARS-CoV-1（SARSコロナウイルス）およびSARS-CoV-2
- 特異性：direct ELISAにおいて、SARS-CoV-2 Spike Protein S1 Receptor Binding Domain（RBD）を検出します。SARS-CoV-2 Spike Protein S2とは交差しません。
- 免疫動物：ヒト型キメラモノクローナル抗体（二価のラマVHHとヒトIgG1の融合モノクローナル抗体）
- クローン名：VHH72
- 抗原：VHH72＊に基づくRecombinant Llama VHH配列
- 適用：レセプター・リガンド間の相互作用の阻害（使用例の図2参照） , directELISA
- エンドトキシンレベル：＜1.0 EU/μg（LAL法）
- 標識：未標識
- 形状：凍結乾燥品（#LMAB10541-100）、PBS溶液（#LMAB10541-SP）
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使用例
図1. 本抗体の特異性の検証
SARS-CoV-2 Spike Protein RBD、SARS-CoV-2 Spike Protein S1、およびSARS-CoV-2 Spike Protein S2を、96ウェルプレートに2μg/ml濃度でコーティングした。本抗体（クローンVHH72、7.81 ng/ml）を用いたdirect ELISAにより、SARS-CoV-2 Spike Protein S1およびSARS-CoV-2 Spike Protein RBDが検出された。一方、SARS-CoV-2 Spike Protein S2は検出されなかった。
抗SARS RBD抗体（クローンCR3002）は、SARS-CoV-2 Spike Protein S1およびSARS-CoV-2 Spike Protein RBD検出用のポジティブコントロールとして使用した。
図2. 本抗体によるSARS-CoV-2 Spike RBDのACE-2トランスフェクトHEK293ヒト細胞株への結合阻害
フローサイトメトリーを用いた機能解析において、Hisタグ付き組換えSARS-CoV-2 Spike RBD（#10534-CV、50 ng/ml）は、ヒトACE-2をトランスフェクトしたHEK293ヒト胎児由来腎臓細胞株に結合する（黒色の点線）。
結合は25μg/ml濃度の本抗体によって完全にブロックされた（橙色のヒストグラム）。
マウス抗ヒトDC-SIGNモノクローナル抗体（#MAB161、25μg/ml）は、無関係なコントロールとして使用した（青色の実線）。細胞はAllophycocyanin標識マウス抗Hisタグモノクローナル抗体（#IC050A）で染色した。
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価格
[在庫・価格 ：2024年04月26日 11時35分現在]
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Anti-SARS-CoV-1/2 Spike RBD Llamabody VHH MAb (Cl VHH72)
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クローン：VHH72 Protein Accession No： YP_009724390 |
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クローン：VHH72 Protein Accession No： YP_009724390 |
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Anti-SARS-CoV-2 Spike S1 MAb (Clone 1035224) |
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[在庫・価格 ：2024年04月26日 11時35分現在]
Anti-SARS-CoV-2 Spike RBD MAb (Clone 1034515)
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クローン：1034515 Protein Accession No： YP_009724390 |
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