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SARS-CoV-2に対する中和抗体応答の構造的基盤
Structural basis of a shared antibody response to SARS-CoV-2.
PMID: 32661058 DOI: 10.1126/science.abd2321.
抄録
SARS-CoV-2に対する中和抗体応答の分子理解は、ワクチン設計と創薬を加速させる可能性がある。294 個の抗 SARS-CoV-2 抗体を解析したところ、スパイク蛋白質の受容体結合ドメイン（RBD）を標的とする IGHV3-53 が最も頻繁に使用される IGHV 遺伝子であることが判明した。2.33～3.20Åの分解能で、Fab CR3022の有無にかかわらず、RBDを有する2つのIGHV3-53中和抗体の共結晶構造から、生殖細胞でコードされた残基がACE2結合部位の認識を支配していることが明らかになった。この結合モードは、IGHV3-53抗体を短いCDR H3ループに制限するが、軽鎖の多様性に対応している。これらのIGHV3-53抗体は、最小の親和性成熟度と高い効力を示し、ワクチン設計に有望である。これらの構造モチーフと結合様式に関する知識は、このタイプの中和反応を誘発する抗原の設計を容易にするはずである。
Molecular understanding of neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 could accelerate vaccine design and drug discovery. We analyzed 294 anti-SARS-CoV-2 antibodies and found that IGHV3-53 is the most frequently used IGHV gene for targeting the receptor-binding domain (RBD) of the spike protein. Co-crystal structures of two IGHV3-53 neutralizing antibodies with RBD, with or without Fab CR3022, at 2.33 to 3.20 Å resolution revealed that the germline-encoded residues dominate recognition of the ACE2 binding site. This binding mode limits the IGHV3-53 antibodies to short CDR H3 loops, but accommodates light-chain diversity. These IGHV3-53 antibodies show minimal affinity maturation and high potency, which is promising for vaccine design. Knowledge of these structural motifs and binding mode should facilitate design of antigens that elicit this type of neutralizing response.
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