This new decade has started with a global pandemic of COVID-19 caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), precipitating a worldwide health crisis and economic downturn. Scientists and clinicians have been racing against time to find therapies for COVID-19. Repurposing approved drugs, developing vaccines and employing passive immunization are three major therapeutic approaches to fighting COVID-19. Chicken immunoglobulin Y (IgY) has the potential to be used as neutralizing antibody against respiratory infections, and its advantages include high avidity, low risk of adverse immune responses, and easy local delivery by intranasal administration. In this study, we raised antibody against the spike (S) protein of SARS-CoV-2 in chickens and extracted IgY (called IgY-S) from egg yolk. IgY-S exhibited high immunoreactivity against SARS-CoV-2 S, and by epitope mapping, we found five linear epitopes of IgY-S in SARS-CoV-2 S, two of which are cross-reactive with SARS-CoV S. Notably, epitope SIIAYTMSL, one of the identified epitopes, partially overlaps the S1/S2 cleavage region in SARS-CoV-2 S and is located on the surface of S trimer in 3D structure, close to the S1/S2 cleavage site. Thus, antibody binding at this location could physically block the access of proteolytic enzymes to S1/S2 cleavage site and thereby impede S1/S2 proteolytic cleavage, which is crucial to subsequent virus-cell membrane fusion and viral cell entry. Therefore, the feasibility of using IgY-S or epitope SIIAYTMS-specific IgY as neutralizing antibody for preventing or treating SARS-CoV-2 infection is worth exploring.

中文翻译：

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鸡抗SARS-COV-2穗蛋白的IgY生成和抗原决定簇定位

新的十年始于全球由严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起的COVID-19大流行，加剧了世界范围的健康危机和经济衰退。科学家和临床医生一直在争分夺秒地寻找COVID-19的疗法。重新利用批准的药物，开发疫苗和采用被动免疫是对抗COVID-19的三种主要治疗方法。鸡免疫球蛋白Y（IgY）有潜力用作抗呼吸道感染的中和抗体，其优势包括高亲和力，较低的不良免疫反应风险以及易于鼻内给药的局部递送。在这项研究中，我们提出了针对鸡SARS-CoV-2突突（S）蛋白的抗体，并从蛋黄中提取了IgY（称为IgY-S）。IgY-S对SARS-CoV-2 S表现出高免疫反应性，通过表位作图，我们在SARS-CoV-2 S中发现了五个线性的IgY-S表位，其中两个与SARS-CoV S交叉反应。 ，表位SIIAYTMSL，已鉴定的表位之一，与SARS-CoV-2 S中的S1 / S2裂解区域部分重叠，并以3D结构形式位于S三聚体的表面，靠近S1 / S2裂解位点。因此，在该位置结合的抗体可以物理上阻止蛋白水解酶接近S1 / S2裂解位点，从而阻止S1 / S2蛋白裂解，这对于随后的病毒细胞膜融合和病毒细胞进入至关重要。因此，使用IgY-S或表位SIIAYTMS特异性IgY作为中和抗体预防或治疗SARS-CoV-2感染的可行性值得探讨。我们在SARS-CoV-2 S中发现了五个IgY-S线性表位，其中两个与SARS-CoV S交叉反应。值得注意的是，表位SIIAYTMSL是已鉴定的表位之一，部分重叠于S1 / S2裂解区域。 SARS-CoV-2 S处于3D结构的S三聚体表面，靠近S1 / S2裂解位点。因此，在该位置结合的抗体可以物理上阻止蛋白水解酶接近S1 / S2裂解位点，从而阻止S1 / S2蛋白裂解，这对于随后的病毒细胞膜融合和病毒细胞进入至关重要。因此，使用IgY-S或表位SIIAYTMS特异性IgY作为中和抗体预防或治疗SARS-CoV-2感染的可行性值得探讨。我们在SARS-CoV-2 S中发现了五个IgY-S线性表位，其中两个与SARS-CoV S交叉反应。值得注意的是，表位SIIAYTMSL是已鉴定的表位之一，部分重叠于S1 / S2裂解区域。 SARS-CoV-2 S处于3D结构的S三聚体表面，靠近S1 / S2裂解位点。因此，在该位置结合的抗体可以物理上阻止蛋白水解酶接近S1 / S2裂解位点，从而阻止S1 / S2蛋白裂解，这对于随后的病毒细胞膜融合和病毒细胞进入至关重要。因此，使用IgY-S或表位SIIAYTMS特异性IgY作为中和抗体预防或治疗SARS-CoV-2感染的可行性值得探讨。抗原决定簇SIIAYTMSL是已鉴定的抗原决定簇之一，与SARS-CoV-2 S中的S1 / S2裂解区域部分重叠，并位于3D结构的S三聚体表面，靠近S1 / S2裂解位点。因此，在该位置结合的抗体可以物理上阻止蛋白水解酶接近S1 / S2裂解位点，从而阻止S1 / S2蛋白裂解，这对于随后的病毒细胞膜融合和病毒细胞进入至关重要。因此，使用IgY-S或表位SIIAYTMS特异性IgY作为中和抗体预防或治疗SARS-CoV-2感染的可行性值得探讨。抗原决定簇SIIAYTMSL是已鉴定的抗原决定簇之一，与SARS-CoV-2 S中的S1 / S2裂解区域部分重叠，并位于3D结构的S三聚体表面，靠近S1 / S2裂解位点。因此，在该位置结合的抗体可以物理上阻止蛋白水解酶接近S1 / S2裂解位点，从而阻止S1 / S2蛋白裂解，这对于随后的病毒细胞膜融合和病毒细胞进入至关重要。因此，使用IgY-S或表位SIIAYTMS特异性IgY作为中和抗体预防或治疗SARS-CoV-2感染的可行性值得探讨。在此位置结合的抗体可能会物理阻止蛋白水解酶进入S1 / S2裂解位点，从而阻止S1 / S2蛋白裂解，这对于随后的病毒细胞膜融合和病毒细胞进入至关重要。因此，使用IgY-S或表位SIIAYTMS特异性IgY作为中和抗体预防或治疗SARS-CoV-2感染的可行性值得探讨。在此位置结合的抗体可能会物理阻止蛋白水解酶进入S1 / S2裂解位点，从而阻止S1 / S2蛋白裂解，这对于随后的病毒细胞膜融合和病毒细胞进入至关重要。因此，使用IgY-S或表位SIIAYTMS特异性IgY作为中和抗体预防或治疗SARS-CoV-2感染的可行性值得探讨。