一种包含非人种属调控元件的SARS-COV-2刺突蛋白mRNA及其构建方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种包含非人种属调控元件的SARS

【技术实现步骤摘要】
一种包含非人种属调控元件的SARS
‑
COV
‑
2刺突蛋白mRNA及其构建方法与应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体的说，涉及一种包含非人种属调控元件的的SARS
‑
COV
‑
2刺突蛋白mRNA及其构建方法与应用。

技术介绍

[0002]在以COVID
‑
19疫苗研发中的创新产品—COVID
‑
19mRNA疫苗为代表的、利用mRNA表达技术以实现基因治疗，抗原表达的新
中，如何设计一个能够在体外转录体系(IVT)中高效而大规模表达的特定mRNA分子，始终是这一新生物
中重要且关键的环节。在以特定靶基因mRNA在体内的表达而进行的基因治疗的研究工作中，为了保证治疗引入的mRNA分子翻译表达与正常细胞中相关翻译表达模式的一致性，通常使用能够在正常细胞相关基因表达中发挥调控功能的相关序列元件，以保证在特异性基因治疗中的准确性，而在人类细胞中的一些转录及翻译表达调控功能明确的调控元件，如人肌动蛋白的基因5
’‑
UTR，3
’‑
UTR及人β珠蛋白的基因5
’‑
UTR，3
’‑
UTR等，均在以载体质粒或其它人工导入载体的靶基因结构涉及和构建中得以广泛使用，并取得很好的结果。
[0003]在COVID
‑
19疫苗研究工作中，mRNA疫苗做为一个将编码病毒特异性抗原的mRNA分子直接导入细胞而诱导机体免疫反应的技术创新，亦是在mRNA做为基因治疗的技术基础上发展而来，其基本的原理即模拟细胞内mRNA分子转录及翻译表达模式，基于靶抗原的编码基因，加入相应的可调控该抗原mRNA在细胞内有效翻译表达的元件，包括5
’
端的加帽，以及控制mRNA翻译效率的5
’‑
UTR元件、同样对翻译效果有重要调控作用的3
’‑
UTR、控制翻译效率的Poly
‑
A结构。基于前期对mRNA序列涉及和制备技术的研究工作，全球最先推出COVID
‑
19mRNA疫苗的公司，即Moderna公司和Pfizer公司，均使用先前得到了全面研究的人类基因表达的调控元件，其中Moderna公司使用的是人
‑
β珠蛋白基因的5
’‑
UTR和3
’‑
UTR，Pfizer公司使用的是人肌动蛋白基因的5
’‑
UTR和3
’‑
UTR。由于这些开创性工作所取得的瞩目成绩及其技术导向，现有国内多家专注于mRNA疫苗研究，尤其是着力于COVID
‑
19mRNA疫苗研发的公司，均遵循上述技术模式，使用人类种属基因相关翻译表达调控元件构建做为疫苗应用的mRNA分子。但从疫苗研究，尤其是病毒mRNA疫苗的研究来看，作为编码病毒抗原并使之在人类细胞中表达的mRNA分子，从本质上看属于一种外源性的异种mRNA分子。尽管在mRNA设计时，现有的技术包括了对抗原编码基因的真核表达密码子优化的过程，但作为外源病毒基因mRNA分子在人类细胞中的表达，使用人源的调控元件，尤其是5
’‑
UTR，很可能会因为其与病毒的种属差异而难以使病毒基因mRNA分子得以发挥其最佳翻译表达效率的模式。

技术实现思路

[0004]为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种包含非人种属调控元件的SARS
‑
COV
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2刺突蛋白mRNA及其构建方法与应用，得到更适合于SARS
‑
CoV
‑
2(2019新冠病毒)的S抗原编码mRNA分子在细胞内翻译表达的调控体系，得到病毒基因中的调控元件与人类
基因中的类似元件的更好组合来构建该S抗原编码mRNA分子翻译表达的调控结构，所得抗原蛋白在细胞内有更好的表达。
[0005]以非人种属的yellow fever virus 17D株基因或SARS
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CoV
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2病毒基因或poliovirus I型病毒mahoney株基因的5
’‑
UTR替代目前业内通常使用的α
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珠蛋白基因5
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UTR，能达到相同的功能。在以yellow fever virus 17D株基因的5
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UTR和人线粒体基因核糖体3
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UTR组合并加以相关元件修饰序列而制备的S1抗原mRNA能显示更高的细胞内表达量，该mRNA分子在与国外现行SARS
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CoV
‑
2mRNA S1抗原疫苗使用同样LNP递送系统免疫小鼠时，可以产生明显增强的体内免疫反应。
[0006]为实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0007]所述的包含非人种属调控元件的SARS
‑
COV
‑
2刺突蛋白mRNA，包括能够促进稳定性或翻译效率的调控元件；所述调控元件包括：5
’
UTR、3
’
UTR或polyA尾中的一种或多种。
[0008]进一步，所述5
’
UTR为SARS
‑
CoV
‑
2病毒基因的5
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UTR、或poliovirus I型病毒mahoney株基因5
’‑
UTR、或yellow fever virus 17D株基因的5
’‑
UTR。
[0009]进一步，所述3
’
UTR为SARS
‑
CoV
‑
2病毒基因的3
’‑
UTR、或poliovirus I型病毒mahoney株基因3
’‑
UTR、或yellow fever virus 17D株基因的3
’‑
UTR。
[0010]进一步，所述的调控元件包括上述任意一种5
’‑
UTR和上述任意一种3
’‑
UTR。
[0011]进一步，所述的调控元件包括5
’
UTR和3
’‑
UTR；所述5
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UTR为SARS
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CoV
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2病毒基因的5
’‑
UTR、或poliovirus I型病毒mahoney株基因5
’‑
UTR、或yellow fever virus 17D株基因的5
’‑
UTR的一种，所述3
’‑
UTR为人类基因3
’‑
UTR。
[0012]进一步，所述5
’‑
UTR为yellow fever virus 17D株基因的5
’‑
UTR，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含非人种属调控元件的SARS
‑
COV
‑
2刺突蛋白mRNA，其特征在于，所述mRNA包括能够促进稳定性或翻译效率的调控元件；所述调控元件包括：5
’
UTR、3
’
UTR或polyA尾中的一种或多种；所述5
’‑
UTR为SARS
‑
CoV
‑
2病毒基因的5
’‑
UTR、或poliovirus I型病毒mahoney株基因5
’‑
UTR、或yellow fever virus 17D株基因的5
’‑
UTR；所述3
’‑
UTR为SARS
‑
CoV
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2病毒基因的3
’‑
UTR、或poliovirus I型病毒mahoney株基因3
’‑
UTR、或yellow fever virus 17D株基因的3
’‑
UTR、或人类基因3
’‑
UTR。2.根据权利要求1所述的mRNA，其特征在于，所述的调控元件包括5
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UTR和3
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UTR；所述5
’‑
UTR为SARS
‑
CoV
‑
2病毒基因的5
’‑
UTR、或poliovirus I型病毒mahoney株基因5
’‑
UTR、或yellow fever virus 17D株基因的5
’‑
UTR的人一种，所述3
’‑
UTR为人类基因3
’‑
UTR。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳梅，张晶晶，母昌勇，刘昌娥，彭晓武，何丽萍，李红兵，徐刚，王艺萱，何福芸，郑丽春，
申请(专利权)人：威瑞生物科技昆明有限责任公司，
类型：发明
国别省市：