Published January 7, 2021
| Version v1
Publication
Open
Development of Plant-Produced Recombinant ACE2-Fc Fusion Protein as a Potential Therapeutic Agent Against SARS-CoV-2
Creators
- 1. Chulalongkorn University
- 2. Mahidol University
- 3. Airlangga University
Description
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the causative agent of coronavirus disease (COVID-19) which has recently emerged as a potential threat to global public health. SARS-CoV-2 is the third known human coronavirus that has huge impact on the human population after SARS-CoV and MERS-CoV. Although some vaccines and therapeutic drugs are currently in clinical trials, none of them are approved for commercial use yet. As with SARS-CoV, SARS-CoV-2 utilizes angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) as the cell entry receptor to enter into the host cell. In this study, we have transiently produced human ACE2 fused with the Fc region of human IgG1 in Nicotiana benthamiana and the in vitro neutralization efficacy of the plant-produced ACE2-Fc fusion protein was assessed. The recombinant ACE2-Fc fusion protein was expressed in N. benthamiana at 100 μg/g leaf fresh weight on day 6 post-infiltration. The recombinant fusion protein showed potent binding to receptor binding domain (RBD) of SARS-CoV-2. Importantly, the plant-produced fusion protein exhibited potent anti-SARS-CoV-2 activity in vitro. Treatment with ACE2-Fc fusion protein after viral infection dramatically inhibit SARS-CoV-2 infectivity in Vero cells with an IC50 value of 0.84 μg/ml. Moreover, treatment with ACE2-Fc fusion protein at the pre-entry stage suppressed SARS-CoV-2 infection with an IC50 of 94.66 μg/ml. These findings put a spotlight on the plant-produced ACE2-Fc fusion protein as a potential therapeutic candidate against SARS-CoV-2.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
فيروس كورونا 2 المرتبط بالمتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة (SARS - CoV -2) هو العامل المسبب لمرض فيروس كورونا (COVID -19) الذي ظهر مؤخرًا كتهديد محتمل للصحة العامة العالمية. يعد فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة ثالث فيروس تاجي بشري معروف له تأثير كبير على السكان بعد فيروس كورونا المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة وفيروس كورونا المرتبط بمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية. على الرغم من أن بعض اللقاحات والأدوية العلاجية قيد التجارب السريرية حاليًا، إلا أنه لم تتم الموافقة على أي منها للاستخدام التجاري حتى الآن. كما هو الحال مع سارس- كوف، يستخدم سارس- كوف-2 الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) كمستقبل دخول الخلية للدخول إلى الخلية المضيفة. في هذه الدراسة، قمنا بإنتاج الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 البشري المندمج مع منطقة Fc من IgG1 البشري في Nicotiana benthamiana وتم تقييم فعالية التحييد في المختبر لبروتين الانصهار ACE2 - FC المنتج في النبات. تم التعبير عن بروتين الانصهار ACE2 - Fc المؤتلف في N. benthamiana بوزن 100 ميكروغرام/غرام من الأوراق الطازجة في اليوم السادس بعد التسرب. أظهر بروتين الاندماج المؤتلف ارتباطًا قويًا بمجال ربط المستقبلات (RBD) لـ SARS - CoV -2. والأهم من ذلك، أظهر بروتين الانصهار النباتي نشاطًا قويًا مضادًا لفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة في المختبر. العلاج ببروتين الانصهار ACE2 - FC بعد العدوى الفيروسية يثبط بشكل كبير عدوى سارس- كوف-2 في خلايا فيرو بقيمة IC50 تبلغ 0.84 ميكروغرام/مل. وعلاوة على ذلك، فإن العلاج ببروتين الانصهار ACE2 - FC في مرحلة ما قبل الدخول قمع عدوى سارس- كوف-2 مع IC50 من 94.66 ميكروغرام/مل. تسلط هذه النتائج الضوء على بروتين الانصهار ACE2 - Fc المنتج في النبات كمرشح علاجي محتمل ضد سارس- كوف-2.Translated Description (French)
Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est l'agent responsable de la maladie à coronavirus (COVID-19) qui est récemment apparue comme une menace potentielle pour la santé publique mondiale. Le SRAS-CoV-2 est le troisième coronavirus humain connu qui a un impact énorme sur la population humaine après le SRAS-CoV et le MERS-CoV. Bien que certains vaccins et médicaments thérapeutiques fassent actuellement l'objet d'essais cliniques, aucun d'entre eux n'est encore approuvé pour une utilisation commerciale. Comme pour le SRAS-CoV, le SRAS-CoV-2 utilise l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) comme récepteur d'entrée cellulaire pour entrer dans la cellule hôte. Dans cette étude, nous avons produit de manière transitoire de l'ACE2 humaine fusionnée avec la région Fc de l'IgG1 humaine chez Nicotiana benthamiana et l'efficacité de neutralisation in vitro de la protéine de fusion ACE2-Fc d'origine végétale a été évaluée. La protéine de fusion recombinante ACE2-Fc a été exprimée dans N. benthamiana à 100 μg/g de poids frais des feuilles au jour 6 après l'infiltration. La protéine de fusion recombinante a montré une liaison puissante au domaine de liaison aux récepteurs (RBD) du SRAS-CoV-2. Il est important de noter que la protéine de fusion produite par les plantes présentait une puissante activité anti-SARS-CoV-2 in vitro. Le traitement par la protéine de fusion ACE2-Fc après une infection virale inhibe considérablement l'infectivité par le SARS-CoV-2 dans les cellules Vero avec une valeur IC50 de 0,84 μg/ml. De plus, le traitement avec la protéine de fusion ACE2-Fc au stade pré-entrée a supprimé l'infection par le SARS-CoV-2 avec une CI50 de 94,66 μg/ml. Ces résultats mettent en lumière la protéine de fusion ACE2-Fc produite à partir de plantes en tant que candidat thérapeutique potentiel contre le SRAS-CoV-2.Translated Description (Spanish)
El coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-2) es el agente causal de la enfermedad por coronavirus (COVID-19), que recientemente ha surgido como una amenaza potencial para la salud pública mundial. El SARS-CoV-2 es el tercer coronavirus humano conocido que tiene un gran impacto en la población humana después del SARS-CoV y el MERS-CoV. Aunque algunas vacunas y medicamentos terapéuticos se encuentran actualmente en ensayos clínicos, ninguno de ellos está aprobado para uso comercial todavía. Al igual que con el SARS-CoV, el SARS-CoV-2 utiliza la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) como receptor de entrada celular para entrar en la célula huésped. En este estudio, hemos producido transitoriamente ACE2 humana fusionada con la región Fc de IgG1 humana en Nicotiana benthamiana y se evaluó la eficacia de neutralización in vitro de la proteína de fusión ACE2-Fc producida en la planta. La proteína de fusión ACE2-Fc recombinante se expresó en N. benthamiana a 100 μg/g de peso fresco de la hoja el día 6 después de la infiltración. La proteína de fusión recombinante mostró una potente unión al dominio de unión al receptor (RBD) del SARS-CoV-2. Es importante destacar que la proteína de fusión producida por la planta mostró una potente actividad anti-SARS-CoV-2 in vitro. El tratamiento con la proteína de fusión ACE2-Fc después de la infección viral inhibe drásticamente la infectividad del SARS-CoV-2 en células Vero con un valor de IC50 de 0.84 μg/ml. Además, el tratamiento con la proteína de fusión ACE2-Fc en la etapa previa a la entrada suprimió la infección por SARS-CoV-2 con una IC50 de 94.66 μg/ml. Estos hallazgos ponen de relieve la proteína de fusión ACE2-Fc producida en la planta como un posible candidato terapéutico contra el SARS-CoV-2.Files
pdf.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:0cf69112011327887cc35a219b941bfa
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تطوير بروتين الانصهار ACE2 - FC المنتج في النبات كعامل علاجي محتمل ضد سارس- كوف-2
- Translated title (French)
- Développement de la protéine de fusion recombinante ACE2-Fc d'origine végétale en tant qu'agent thérapeutique potentiel contre le SRAS-CoV-2
- Translated title (Spanish)
- Desarrollo de la proteína de fusión ACE2-Fc recombinante producida por plantas como agente terapéutico potencial contra el SARS-CoV-2
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3118542260
- DOI
- 10.3389/fpls.2020.604663
References
- https://openalex.org/W1544561280
- https://openalex.org/W182251142
- https://openalex.org/W1964982019
- https://openalex.org/W1965435260
- https://openalex.org/W1966238900
- https://openalex.org/W1968800426
- https://openalex.org/W1976617934
- https://openalex.org/W1981256679
- https://openalex.org/W1982533785
- https://openalex.org/W2009052421
- https://openalex.org/W2013327564
- https://openalex.org/W2015554071
- https://openalex.org/W2023835210
- https://openalex.org/W2025629542
- https://openalex.org/W2025939977
- https://openalex.org/W2033190476
- https://openalex.org/W2046182783
- https://openalex.org/W2054228154
- https://openalex.org/W2091671824
- https://openalex.org/W2094530716
- https://openalex.org/W2096758348
- https://openalex.org/W2114638149
- https://openalex.org/W2121386372
- https://openalex.org/W2123959544
- https://openalex.org/W2125697196
- https://openalex.org/W2133723912
- https://openalex.org/W2138361815
- https://openalex.org/W2138906847
- https://openalex.org/W2141247392
- https://openalex.org/W2141570973
- https://openalex.org/W2145849674
- https://openalex.org/W2146476111
- https://openalex.org/W2161150359
- https://openalex.org/W2164321625
- https://openalex.org/W2166771922
- https://openalex.org/W2166971565
- https://openalex.org/W2167381455
- https://openalex.org/W2167384912
- https://openalex.org/W2189310977
- https://openalex.org/W2255789882
- https://openalex.org/W2409640005
- https://openalex.org/W2419274037
- https://openalex.org/W2466982071
- https://openalex.org/W2560447133
- https://openalex.org/W2586724023
- https://openalex.org/W2593542946
- https://openalex.org/W2802659015
- https://openalex.org/W2912449970
- https://openalex.org/W2982079059
- https://openalex.org/W2990803441
- https://openalex.org/W2991037039
- https://openalex.org/W3003668884
- https://openalex.org/W3004071935
- https://openalex.org/W3004280078
- https://openalex.org/W3006703916
- https://openalex.org/W3007626557
- https://openalex.org/W3007933225
- https://openalex.org/W3009654169
- https://openalex.org/W3009932851
- https://openalex.org/W3010126769
- https://openalex.org/W3011959119
- https://openalex.org/W3013348202
- https://openalex.org/W3014426942
- https://openalex.org/W3015003375
- https://openalex.org/W3015371627
- https://openalex.org/W3016137283
- https://openalex.org/W3016473145
- https://openalex.org/W3017779455
- https://openalex.org/W3017850114
- https://openalex.org/W3019663170
- https://openalex.org/W3020667419
- https://openalex.org/W3025162994
- https://openalex.org/W3033349936
- https://openalex.org/W3093466292
- https://openalex.org/W4285719527