The continued emergence of deadly human coronaviruses from animal reservoirs highlights the need for pan-coronavirus interventions for effective pandemic preparedness. Here, using linking B cell receptor to antigen specificity through sequencing (LIBRA-seq), we report a panel of 50 coronavirus antibodies isolated from human B cells. Of these, 54043-5 was shown to bind the S2 subunit of spike proteins from alpha-, beta-, and deltacoronaviruses. A cryoelectron microscopy (cryo-EM) structure of 54043-5 bound to the prefusion S2 subunit of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike defined an epitope at the apex of S2 that is highly conserved among betacoronaviruses. Although non-neutralizing, 54043-5 induced Fc-dependent antiviral responses in vitro, including antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) and antibody-dependent cellular phagocytosis (ADCP). In murine SARS-CoV-2 challenge studies, protection against disease was observed after introduction of Leu234Ala, Leu235Ala, and Pro329Gly (LALA-PG) substitutions in the Fc region of 54043-5. Together, these data provide new insights into the protective mechanisms of non-neutralizing antibodies and define a broadly conserved epitope within the S2 subunit.

中文翻译：

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泛 β 冠状病毒 S2 结合抗体的发现和表征


从动物宿主中不断出现致命的人类冠状病毒，凸显了采取泛冠状病毒干预措施以有效防范大流行病的必要性。在这里，使用通过测序将 B 细胞受体与抗原特异性联系起来 （LIBRA-seq），我们报告了一组从人 B 细胞中分离的 50 种冠状病毒抗体。其中，54043-5 被证明可结合 α-、β-和 delta 冠状病毒的刺突蛋白的 S2 亚基。54043-5 的冷冻电子显微镜 （cryo-EM） 结构与严重急性呼吸系统综合症冠状病毒 2 （SARS-CoV-2） 刺突的融合前 S2 亚基结合，在 S2 的顶端定义了一个表位，该表位在 β 冠状病毒中高度保守。虽然是非中和的，但 54043-5 在 体外诱导了 Fc 依赖性抗病毒反应，包括抗体依赖性细胞毒性 （ADCC） 和抗体依赖性细胞吞噬作用 （ADCP）。在小鼠 SARS-CoV-2 攻击研究中，在 54043-5 的 Fc 区域引入 Leu234Ala、Leu235Ala 和 Pro329Gly （LALA-PG） 替换后观察到对疾病的保护作用。总之，这些数据为非中和抗体的保护机制提供了新的见解，并定义了 S2 亚基内广泛保守的表位。