Antibodies & ELISAsSpotlight on COVID-19: Infection

2020-09-02
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The infection cycle of SARS-CoV-2

GLOBAL PANDEMIC

2019년 12월부터 전 세계적으로 코로나바이러스 감염증 2019 (COVID19)가 전 세계로 빠르게 확산되어 전 세계의 공중보건을 위협하는 pandemic이 발생하고 있습니다. COVID‑19의 원인물질은 새로운 β- 코로나 바이러스인 Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS‑CoV-2)입니다.  전 세계적으로 COVID-19 양성 환자의 수는 매일 기하 급수적으로 증가하고 있으며, 효과적인 치료법을 찾고 향후 예방을 위한 백신 개발을 위해 경쟁하고 있습니다.

새로운 코로나 바이러스인 SARS‑CoV‑2는 급성호흡기질환 (COVID‑19)을 유발하며, 현재 전 세계 공중 보건을 위협하는 전염병입니다.

SARS-CoV-2는 Coronaviridae 계열로 enveloped positive-sense, singlestranded RNA 바이러스입니다. 게놈 5'-말단의 3분의 2는 replicase로 알려진 polyproteins pp1app1ab를 암호화 합니다. 이들은 3C-like protease (3CLpro)와 papain-like protease (PLpro)에 의해 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp)와 같은 16개의 비구조 단백질로 절단되어 복제 복합체를 형성합니다. 게놈 3'-말단은 4가지 필수 구조 단백질인 spike (S), envelope (E), matrix/membrane (M)nucleocapsid (N)를 일련의 보조 단백질과 함께 암호화 합니다.

SARS-CoV-2는 바이러스의 S 단백질과 숙주 ACE2 수용체의 결합을 통해 숙주 세포로 유입됩니다. S 단백질은 세포의 protease에 의해 S1와 S2로 절단됩니다. S1은 ACE2에 결합되고, S2는 세포의 serine protease TMPRSS2에 의해 활성화되어 막 융합을 일으킵니다. 일단 바이러스가 안으로 들어가면, SARS-CoV-2는 세포에서 reassembled, encapsulated 및 exocytosed 되기 전에 RNA 게놈 및 구조 단백질을 전사, 복제 및 번역하기 위하여 숙주 기능을 장악 합니다.

Antigen presenting cells (APCs)은 IL-1, IL-6, CXCL-10 및 TNF-α와 같은 다양한 사이토카인을 생산합니다. SARS-CoV-2의 항원은 이 APCs를 숙주에게 제공합니다. 궁극적으로 이러한 사이토카인의 방출은 숙주에게 강화되고, 불균형하며 파괴적인 염증성 반응을 일으킵니다.


WHAT IS SARS-CoV-2?

코로나바이러스는 비교적 큰 외피를 가진, 단일 가닥의 positive-sense RNA 바이러스(약 30 kb)입니다. 그들의 막은 당단백질인 ‘spikes’로 장식되어 있어 왕관과 같은 외관을 가지고 있습니다. [1]. 특히, β-coronavirus 계열에는 중증급성호흡기증후군(SARS-CoV), 중동호흡기증후군(MERS-CoV) 및 COVID-19의 원인 물질인 SARS-CoV-2가 있습니다 [2,3]. SARS-CoV-2 게놈 5'-말단의 3분의 2는 polyproteins pp1app1ab를 암호화하며 replicase라고 총칭합니다. 이 polyproteins은 필수 바이러스 protease인 3C-like protease (3CLpro)와 papain-like protease (PLpro)에 의해 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp)를 포함한 16개의 비구조 단백질로 절단됩니다. SARS-CoV-2 게놈 3'-말단의 3분의 1은 다른 β-coronavirus와 마찬가지로 4가지 필수구조 단백질과 일련의 보조 단백질을 암호화하여 숙주의 선천 면역 반응을 방해할 수 있습니다 [4,5]. 이러한 구조 단백질은 다음과 같습니다 [6]:

*Spike (S) glycoproteins – 바이러스의 가장 큰 구조를 가지며, 숙주 세포에 들어가는데 필수적입니다.

*Small envelope (E) proteins – 소량만 존재하며 바이러스 복제에 꼭 필요하지는 않지만, pathogenesis을 위한 필수적인 이온 채널로 기능을 합니다.

*Membrane/Matrix (M) proteins – 바이러스 구조에서 가장 풍부한 단백질로, viral membrane을 곡선화하며, nucleocapsid에 결합합니다.

*Nucleocapsid (N) proteins – 바이러스 RNA 게놈에 결합하여 ‘beads-on-a-string’ 형태로 RNA 구조를 유지합니다.


THE SARS-CoV-2 INFECTION CYCLE

Angiotensin converting enzyme 2 (ACE2)는 폐, 동맥, 심장, 신장 및 장에서 발현되는 세포 수용체입니다.  ACE2는 바이러스 (S) 단백질에 결합하며, 세포로 들어가기 위해 SARSCoV-2의 세포 진입 수용체를 구성합니다 [7]. 더 명확히 말하면, S 단백질은 extracellular protease에 의해 S1과 S2라는 두 개의 서브유닛으로 절단됩니다. S1이 ACE2에 결합하는 동안, S2는 숙주 표면과 관련된 transmembrane protease serine 2 (TMPRSS2)에 의해 추가로 분해 및 활성화 됩니다. 이러한 작용들로 인하여 숙주-바이러스 막 융합이 발생하게 됩니다 [8]. 그 후 바이러스는 세포에 흡수되며, RNA 게놈은 숙주 세포의 세포질로 방출됩니다. 먼저, 다단백질 및 바이러스의 필수 protease의 번역을 위해 숙주의 번역기구를 장악합니다. 다단백질(pp1a 및 pp1ab)은 3CLPro와 PLPro에 의해 16개의 비구조적 effector protein으로 분해되어, 이들이 RNA-dependent RNA polymerase와 함께 복제 복합체를 형성할 수 있도록 하며 이는 fulllength negative RNA strand template을 합성합니다 [1,6]. 이것은 완전한 RNA 게놈을 복제하고 바이러스 구조 및 보조 단백질의 번역에 필요한 sub-genomic mRNA templates을 생성하는데 사용됩니다. 새로 합성 된 구조 및 보조 단백질은 ER에서 골지체를 통해 수송되며, 이 후 새로운 virion이 budding 골지 소포체에 모이게 됩니다 [6]. 마지막으로, 성숙한 SARS-CoV-2 virion은 세포 밖으로 배출되어 숙주 세포로부터 주위환경으로 방출되어 감염주기를 반복하게됩니다 [2].


GENERAL HOST CONSEQUENCES

SARS-CoV-2 항원은 대식세포와 같은 antigen-presenting cells (APCs)에도 노출되며, 대식세포는 IL-1, IL-4, IL-6, IL-8, MCSF, CXCL-10 및 TNF-α를 포함한 다양한 전 염증성 사이토카인을 생성할 수 있습니다 [2,9]. 궁극적으로 이러한 사이토카인의 방출은 숙주에게 강화되고, 불균형하며 파괴적인 염증성 반응을 확산 시킵니다.


COVID-19-RELATED PRODUCTS

COVID-19-Related Genes

Product nameUnit sizeCat.no
pUNO1-hACE220 µg puno1-hace2
pUNO1-hTMPRSS2a20 µg puno1-htps2a
pUNO1-hTMPRSS2b20 µg puno1-htps2b
pDUO2-hACE2-TMPRSS2a20 µg pduo2-hace2tpsa
pUNO1-SARS2-S20 µg puno1-cov2-s
pUNO1-SARS2-E20 µg puno1-cov2-e
pUNO1-SARS2-M20 µg puno1-cov2-m
pUNO1-SARS2-N20 µg puno1-cov2-n
pUNO1His-SARS2-S20 µg p1his-cov2-s
pUNO1Fc-SARS2-S20 µg p1fc-cov2-s
pUNO1His-SARS2-S120 µg p1his-cov2-s1
pUNO1Fc-SARS2-S120 µg p1fc-cov2-s1
pUNO1His-SARS2-RBD20 µg p1his-cov2-rbd
pUNO1Fc-SARS2-RBD20 µg p1fc-cov2-rbd
pUNO1-SARS2-S (D614G)20 µg


COVID-19-Related Antibodies

Product nameUnit sizeCat.no
Anti-Spike-RBD hIgG1 (CR3022)100 µg srbd-mab1
Anti-Spike-RBD hIgA1 (CR3022)100 µg srbd-mab6
Anti-Spike-RBD hIgM (CR3022)100 µg srbd-mab5
Anti-Spike-RBD hIgG1NQ (CR3022)100 µg srbd-mab12
Anti-Spike-RBD mIgG2a (CR3022)100 µg srbd-mab10
Anti-Spike-RBD mIgG1e3 (CR3022)100 µgsrbd-mab15
Anti-hIL6R-To-hIgG1100 µg
Anti-hIL6R-To-hIgG1NQ100 µg
Anti-hIL6R-To-hIgA2100 µg


COVID-19-Related Proteins

Product nameUnit sizeCat.no
Spike RBD-His50 µghis-sars2-rbd
Spike RBD-Fc50 µgfc-sars2-rbd
hACE2-Fc50 µgfc-hace2


COVID-19-Related Inhibitors

Product name
Unit sizeCat.no
Remdesivir1 mginh-rem
Ruxolitinib5 mgtlrl-rux
Chloroquine250 mgtlrl-chq
Bafilomycin A110 µgtlrl-baf1


Other COVID-19-Related Products

Poly(I:C): TLR3 agonist

Product nameUnit sizeCat.no
Poly(A:U)10 mg tlrl-pau
Poly(I:C) HMW10 mg tlrl-pic
 50 mg tlrl-pic-5
Poly(I:C) (HMW) Biotin10 µg tlrl-picb
Poly(I:C) (HMW), fluorescent10 µg tlrl-picf
Poly(I:C) (HMW) Rhodamine10 µg tlrl-picr
Poly(I:C) (HMW) VacciGrade™10 mg vac-pic
Poly(I:C) LMW25 mg tlrl-picw
250 mg tlrl-picw-250
Poly(I:C) (LMW) Rhodamine10 µg tlrl-piwr

 

3p-hpRNA: RIG-I agonist

Product nameUnit sizeCat.no
3p-hpRNA25 µg tlrl-hprna
4 x 25 µg tlrl-hprna-100
3p-hpRNA/LyoVec™25 µg tlrl-hprnalv
4 x 25 µg tlrl-hprnalv-100

 

pFUSE-Fc plasmids: Cloning vectors for the generation of Fc-Fusion proteins

Plasmid Cloning site / GeneFc RegionIsotypes Available
C-terminal Fc fusions
   
pFUSE-FcCloning sitesNative, No introns- Human IgG1, 2, 3, 4
- Mouse IgG1, 2a, 2b, 3
- Rabbit IgG
- Rat IgG2b
pINFUSE-FcCloning sitesNative, With introns- Human IgG1, 2, 3, 4
- Mouse IgG2b
pFUSE-Fc engineeredCloning sitesEngineered, No introns- Human IgG1, 2, 4
- Mouse IgG1, 2a
pFUSE-Lucia-FcLucia secreted luciferase - Cloning sitesNative, No introns- Human IgG1
- Mouse IgG2a
pFUSE-SEAP-FcSEAPNative, No introns- Human IgG1, 2, 3, 4
- Mouse IgG2a, 2b, 3
- Rabbit IgG
- Rat IgG2b
N-terminal Fc fusions
pFUSEN-FcCloning sitesNative, No introns- Human IgG1,2
- Mouse IgG2a
pFUSEN-Fc engineeredCloning sitesEngineered, No introns- Human IgG1
pFUSEN-Lucia-FcLucia secreted luciferase - Cloning sitesNative, No introns- Human IgG1, 2
- Mouse IgG2a
pFUSEN-Lucia-Fc engineeredLucia secreted luciferase - Cloning sitesEngineered, No introns- Human IgG1

 

Antibody generation

pFUSEConstatnt Region Gene
pFUSE-CLIg familyLight chain expression plasmid multiple cloning site (MCS)  
pFUSE-CHIg familyHeavy chain expression plasmid multiple cloning site (MCS)  
pFUSE-Lucia-CHIgheavy chain (CH) of human, mouse, rabbitmultiple cloning site (MCS) Lucia secreted luciferase 
Engineered pFUSE-CHIgheavy chain (CH) of the human IgG1multiple cloning site (MCS)  


pTRIOZ Unit sizeCat.noHeavy chain cassetteLight chain cassette
pTRIOZ-hIgG120 µg ptrioz-higg1Human IgG1Human kappa  
pTRIOZ-hIgG4 (S228P)20 µg ptrioz-higg4spHuman IgG4 (S228P) Human kappa  
pTRIOZ-mIgG1e220 µg ptrioz-migg1e2Murine IgG1e2 Murine kappa  
pTRIOZ-mIgG2a20 µg Murine IgG2a Murine kappa  


Vaccine adjuvants

Alum & Emulsions  Generate depots that trap antigens at the injection site for a sustained stimulation of the immune system through an increased recruitment and activation of antigen presenting cells (APCs)
PRR agonists  Effectively activate a local innate immune response, predominantly targeting the APCs, and consequently influencing the necessary adaptive immune responses. Members of nearly all of the PRR families are potential targets for adjuvants.

 

*관련된 더 자세한 내용은 첨부된 PDF 파일 및 InvivoGen 홈페이지(클릭)에서 확인하실 수 있습니다.

학술 문의    Tel. 031-728-3236 E-mail. technical@dawinbio.com

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