2022年6月17日,中國醫學科學院基礎醫學研究所生物物理及結構生物學系王晨軒團隊和生物醫學工程系許海燕團隊合作報道了一種能夠識別新冠病毒受體結構域(RBD)蛋白的親和肽,研究成果以“Peptide Binder with High-Affinity for the SARS-CoV-2 Spike Receptor-Binding Domain”為題發表在ACS Applied Materials & Interfaces上。
由新型冠狀病毒SARS-CoV-2引起的新冠肺炎已在全球累積造成超過5億的確診病例,累計死亡人數超過600萬,成為國際關注的公共衛生事件。實現新冠病毒的快速檢測是預防病毒大規模傳染的重要前提之一。目前,基于逆轉錄聚合酶鏈式反應(RT-PCR)的檢測是診斷和監測SARS-CoV-2感染的金標準。然而此類技術耗時且需要專業技術人員和專業儀器。相比之下,基于膠體金的抗原檢測方法操作簡單,為開發快速的家庭診斷工具提供了可能,其中,尋找特異性識別新冠病毒特定靶點的親和肽、抗體或核酸適配體是目前亟待解決的核心問題。
研究證實SARS-CoV-2通過其表面刺突蛋白S1亞基的RBD與人細胞上的血管緊張素酶2(ACE2)結合,從而介導細胞感染。本研究團隊選取SARS-CoV-2上的RBD蛋白作為靶蛋白,通過噬菌體展示技術篩選出了靶向RBD的親和肽R1。R1親和肽與靶點RBD有高親合力,平衡解離常數(KD)在1 nM以下。此外,R1親和肽與Gamma、Lambda、Delta和Omicron變異株的RBD也保持了較高的親合力。基于局域表面等離激元共振效應,R1親和肽修飾的金納米顆粒對RBD展示出特異且靈敏的光譜響應,有望應用于新型冠狀病毒的膠體金檢測。
本研究工作得到中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程(2021-I2M-1-022,2016-I2M-3-004)、國家自然科學基金(31901007)、中國博士后科學基金(2020T130006ZX)、醫學分子生物學國家重點實驗室自主研究課題(2060204)、細胞生態海河實驗室創新基金(HH22KYZX0011)等項目的資助。基礎醫學研究所王晨軒研究員和許海燕研究員為論文共同通訊作者,基礎醫學研究所于蘭蘭助理研究員、研究生王若楠和溫濤副研究員為論文的共同第一作者。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c03707