EVOLVING VIRUS-SPECIFIC sACE2 MIMICS FOR COMPETITIVE INHIBITION OF SARS-CoV-2
进化病毒特异性 sACE2 模拟物以竞争性抑制 SARS-CoV-2
基本信息
- 批准号:10175307
- 负责人:
- 金额:$ 39.93万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-09-01 至 2023-02-28
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:2019-nCoVAffectAffinityAlbuminsAntiviral AgentsBindingBinding ProteinsBiologicalBiological AssayCOVID-19 pandemicCellsClinicalClinical TrialsCommunicable DiseasesDataDirected Molecular EvolutionDisease OutbreaksDoseEffectivenessEngineeringEvolutionExhibitsFutureGenerationsGoalsHumanHuman bodyIntegrin BindingIntegrinsLaboratoriesLeftLibrariesMachine LearningMedicineMusMutationPathogenicityPatientsProcessProteinsRecombinantsSafetySignal TransductionTherapeuticTimeToxic effectTrainingVariantViralVirusVirus DiseasesVirus Inhibitorsbasecombatcross reactivitydeep learningdesignglobal health emergencyimmunogenicityimprovedin vivoinhibitor/antagonistlead candidatemutantnovelnovel therapeuticspreventreceptorside effect
项目摘要
PROJECT SUMMARY
The rapid spread of the highly-pathogenic, novel SARS-coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has caused a global
health emergency. Thus, there is a desperate need for effective antiviral therapeutics to counteract this virus.
The SARS-CoV-2 virus enters cells using the ACE2 receptor1 which binds the viral spike protein2. In its
soluble form, ACE2 (sACE2) has the potential to be used as a stable and non-immunogenic competitive
inhibitor to SARS-CoV-2 and is presently being explored in clinical trials3. Due to the potential negative side
effects of anti-spike mAbs18, and the fact that ACE2 exhibits other biological roles4–6 including integrin
signaling regulation7,8, spike-specific receptor mimics would yield novel therapeutics for SARS-CoV-2 and
potentially other highly infectious diseases.
This proposal seeks to use machine learning and directed evolution to develop high affinity, yet
endogenously-inactive mimics of sACE2 in order to create rapidly implementable therapeutics to combat
SARS-CoV-2 and potential corona-like viruses. This approach would allow for the generation of scalable and
translatable biologics, and provide a platform to rapidly course-correct for potential mutations that may arise
in the future. Utilizing deep-learning with UniRep49, will design and generate sACE2 variants that tightly bind
the SARS-CoV2-2 spike protein but do not cross-interact with endogenous targets such as integrins [Aim 1].
Simultaneously, we will perform directed evolution to optimize spike-binding and select against variants that
bind endogenous proteins [Aim 2]. Finally, we will identify lead candidates and evaluate the tolerance and
immunogenicity of engineered sACE2 variants in mice [Aim 3]. Collectively, this proposal will develop
highly-specific ACE2 receptor mimics in order to create novel antivirals with minimal immunogenicity in time
to save lives and prevent future outbreaks.
10
项目概要
高致病性新型 SARS 冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 的迅速传播已引起全球范围内的恐慌。
因此,迫切需要有效的抗病毒疗法来对抗这种病毒。
SARS-CoV-2 病毒使用 ACE2 受体 1 进入细胞,该受体 1 与病毒刺突蛋白 2 结合。
可溶形式的 ACE2 (sACE2) 有潜力用作稳定且非免疫原性的竞争性药物
SARS-CoV-2 的抑制剂,由于潜在的负面影响,目前正在临床试验中进行探索3。
抗刺突 mAbs18 的作用,以及 ACE2 表现出其他生物学作用4-6(包括整合素)的事实
信号调节7,8,刺突特异性受体模拟物将产生针对 SARS-CoV-2 和
潜在的其他高度传染性疾病。
该提案旨在利用机器学习和定向进化来发展高亲和力,但
sACE2 的内源性失活模拟物,以创建快速可实施的治疗方法来对抗
这种方法将允许生成可扩展的、可扩展的冠状病毒。
可翻译的生物制剂,并提供一个平台来快速纠正可能出现的潜在突变
未来利用 UniRep49 的深度学习,将设计和生成紧密结合的 sACE2 变体。
SARS-CoV2-2 刺突蛋白,但不与整合素等内源性靶标交叉相互作用 [目标 1]。
同时,我们将进行定向进化以优化尖峰结合并选择
结合内源性蛋白质 [目标 2],我们将确定先导候选物并评估耐受性和
工程化 sACE2 变体在小鼠中的免疫原性 [目标 3]。
高度特异性的 ACE2 受体模拟物,以便及时创造出免疫原性最小的新型抗病毒药物
拯救生命并预防未来的疫情爆发。
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项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
PyLabRobot: An Open-Source, Hardware Agnostic Interface for Liquid-Handling Robots and Accessories.
PyLabRobot:用于液体处理机器人和配件的开源、与硬件无关的接口。
- DOI:
- 发表时间:2023-07-15
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wierenga, Rick P;Golas, Stefan;Ho, Wilson;Coley, Connor;Esvelt, Kevin M
- 通讯作者:Esvelt, Kevin M
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