Sci Rep, 2025, 15(1):28039

Fusion of SARS-CoV-2 neutralizing LCB1 peptide with Bacillus amyloliquefaciens RNase improves antiviral efficacy

Virus-neutralizing peptides (VNPs) emerged as promising antiviral drug candidates with unprecedented specificity and cost-effectiveness during the recent COVID-19 pandemic. However, limited avidity, lack of effector functions, short circulatory half-life, and restricted administration routes make them inferior compared to neutralizing antibodies. To address these constraints, a potent VNP that targets the SARS-CoV-2 S protein is combined with Barnase, a highly active RNA-cleaving enzyme from Bacillus amyloliquefaciens. The resulting LCB1-Barnase (LCB1-Bn) chimera retains strong binding affinity for the SARS-CoV-2 S protein and demonstrates a fourfold reduction in IC compared to the LCB1 peptide alone in competitive ELISA and in in vitro neutralization tests. In transgenic CAG-hACE2 mice infected with wild-type SARS-CoV-2, intranasal administration of LCB1-Bn significantly improves survival and reduces viral load by 29-fold. To extend circulation life and allow systemic intravenous administration, an albumin-binding domain (ABD) from Streptococcus protein G is added to LCB1-Bn, producing LCB1-ABD-Bn fusion protein which displays a 95-fold increase in serum half-life. LCB1-ABD-Bn exhibits good tolerability at doses below 10 mg/kg and provides protection of SARS-CoV-2-infected CAG-hACE2 animals in 24-hour post-infection intraperitoneal treatment. Cryo-EM reveals the LCB1-ABD-Bn's tight interaction with S protein RBD domains, highlighting its potential as a promising drug candidate against SARS-CoV-2.

Отдел пептидно-белковых технологий, Лаборатория биокатализа, Лаборатория химии протеолитических ферментов, Отдел иммунологии, Лаборатория молекулярной иммунологии, Отдел структурной биологии, Лаборатория структурной биологии ионных каналов, Отдел молекулярной нейроиммунной сигнализации, Отдел биоинженерии, Лаборатория биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов, Отдел молекулярной нейробиологии, Лаборатория белков гормональной регуляции, Отдел молекулярной биологии и биотехнологии растений, Лаборатория молекулярной диагностики, Отдел функционирования живых систем, Лаборатория молекулярной вирусологии, Лаборатория биоинформационных методов комбинаторной химии и биологии, Отдел биотехнологии, Лаборатория инструментов для диагностики и терапии инфекционных заболеваний, Отдел биологических испытаний, Лаборатория биологических испытаний, Группа масс-спектрометрии, НПП «Питомник лабораторных животных»

IBCH: 12056
Ссылка на статью в журнале: https://www.nature.com/articles/s41598-025-12444-2
Нет данных о цитировании
Данные статьи проверены модераторами 2025-10-14

Список научных проектов, где отмечена публикация

  1. Разработка средств профилактики и лечения COVID-19 и сопутствующих инфекционных заболеваний с использованием генетических технологий (28 Сентября 2021 года — 31 Декабря 2023 года). Габибов А.Г., Андреев Д.Е., Аралов А.В., Безуглов В.В., Белогуров А.А., Водовозова Е.Л., Звягин А.В., Константинова И.Д., Коршун В.А., Овчинникова Т.В., Рубцов Ю.П., Смирнов И.В., Тоневицкий А.Г.. Договор, Минобрнауки.
  2. 2022YFC3400803. . Внебюджетное финансирование.
  3. 2023YFC2308003. . Внебюджетное финансирование.
  4. 32150027. . Внебюджетное финансирование.
  5. 22177002. . Внебюджетное финансирование.