目前SARS-CoV-2还在全球范围内大流行，感染人数正在不断攀升。阐明SARS-CoV-2的感染和寻找治疗方法和研发疫苗至关重要。InvivoGen最新推出的新冠Spike S1/Nucleocapsid蛋白及Nucleocapsid表达质粒为新冠的研究提供了新工具。

图1. 新冠Nucleocapsid表达质粒结构图

★ 新冠Nucleocapsid表达质粒

SARS-CoV-2 (2019-nCov)核衣壳(N)是一种磷蛋白，与病毒RNA基因组相关并形成核糖核蛋白核心。这种结构蛋白在病毒生命周期中有着许多重要作用，包括复制、转录和基因组包装。这些功能由位于N端和C端的两个主要结构域介导，分别称为NTD和CTD。

pUNO1His-SARS2-N和 pUNO1Fc-SARS2-N分别表达与C-末端His-或Fc-标签融合的密码子优化的核衣壳序列。两个质粒都含有Wuhan-Hu-1分离株的核衣壳编码序列。pUNO1His-SARS2-N 和 pUNO1Fc-SARS2-N设计用于生产和分泌标记的核衣壳蛋白。这些质粒载体是由强SV40增强子、普遍存在的人EF1α-HTLV复合启动子和SV40多聚腺苷酸化(pAn)信号组成的表达序列。密码子优化的核衣壳编码序列之前接有外源信号序列，以确保有效的蛋白质分泌。在大肠杆菌和哺乳动物细胞中，这两种质粒都可以被blasticidin筛选。

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★ 新冠Spike (S)表达质粒

1. 新冠Truncated Spike (S)表达质粒

Spike是一种在SARS-COV-2表面表达的结构糖蛋白。它在与宿主受体ACE2结合时介导膜融合和病毒进入靶细胞以及TMPRSS2的蛋白水解活性。S蛋白由一个N端外域、一个跨膜锚和一个短的C端细胞质尾组成。外域包含编码受体结合域(RBD)的S1亚单位，这是针对新冠肺炎的治疗和疫苗接种策略中的一个关键靶点，还包含膜融合所需的S2亚单位。

pUNO1-SARS2-S-d19 (D614 或者 D614G)质粒编码来自原始SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1(D614)分离株的Spike编码序列和具有全球显性D614G突变(G614-variant)。

图2. 新冠Truncated Spike (S)表达质粒结构图

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2. 新冠Tagged Spike ectodomain (mutated furin site)表达质粒

SARS-CoV-2 (2019-nCoV) Spike (S)外域在与受体ACE2结合时促进病毒进入宿主细胞，与其他冠状病毒(如SARS-CoV)不同，SARS CoV-2 S蛋白在S1/S2边界有一个多元切割位点(681-PRRSR/SVA-688)，该位点包括一个furin切割序列(RxxR) ]。据推测，由于furin在多种组织中的广泛表达，这种furin切割位点的包含可能为SARS-CoV-2的感染提供帮助，从而扩大其传递性。

pUNO1His-SARS2-S-dfurin和pUNO1Fc-SARS2-S-dfurin质粒编码来自原始SARS-CoV-2 Wuhan -Hu-1(D614)分离物或与C末端His-或Fc-标签融合的全球显性D614-变体(D614G)的密码子优化的Spike外域编码序列。此外，为了在哺乳动物表达系统中表达和生产没有切割的全长外域，通过包含两个突变(R683A和R685A)使furin切割位点失活。

图3. 新冠Tagged Spike ectodomain (mutated furin site)表达质粒结构图

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★ 新冠Nucleocapsid/ Spike S1蛋白

Nucleocapsid是SARS-CoV-2的主要免疫原。据报道，新冠肺炎患者血清中抗SARS-CoV-2 N IgG和IgM抗体滴度升高。Nucleocapsid-His和Nucleocapsid-Fc分别通过将全长SARS-CoV-2 N [M1-A419]融合到C-末端多聚组氨酸序列和人IgG1 Fc区而产生。该蛋白序列使用的SARS-CoV-2病毒序列是来自Wuhan-Hu-1 (D614)分离株。

应用范围：

1. 疫苗接种研究:使用核衣壳蛋白抗原和佐剂的组合

2. 抗体筛查:在新冠肺炎患者血清中发现抗核衣壳抗体

3. 抑制剂筛选:发现能够阻断SARS-CoV-2核衣壳与复制-转录复合物(RTCs)相互作用的小分子 

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SARS-CoV-2 (2019-nCoV)刺突蛋白S1亚单位在病毒进入靶细胞中起着至关重要的作用。S1亚单位具有N端结构域(S1-NTD)和C端结构域(S1-CTD)。S1-NTD被认为介导糖结合，而S1-CTD允许病毒通过受体结合域(RBD)与ACE2结合。

Spike-S1-His 和 Spike-S1-Fc分别通过将SARS-CoV-2 Spike S1 [V16-R685]融合到C-末端多聚组氨酸序列和人IgG1 Fc区而产生。该蛋白使用的SARS-CoV-2病毒序列来自Wuhan-Hu-1 (D614)分离株。

应用范围：

1. 疫苗接种研究:使用刺突蛋白抗原和佐剂的组合

2. 抗体筛选:寻找能够中和SARS-CoV-2感染的抗刺突蛋白抗体

3. 抑制剂筛选:寻找能够阻断SARS-CoV-2 RBD与ACE2受体相互作用的小分子或抗体

4. 在原代细胞或转染细胞中筛选表达ACE2的细胞

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