Abstract Background The SARS-CoV-2 virus, responsible for the COVID-19 pandemic, has four structural proteins and sixteen non-structural proteins. The S-protein is one of the structural proteins exposed on the surface of the virus and is the main target for producing neutralizing antibodies and vaccines. The S-protein forms a trimer that can bind the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) through its receptor binding domain (RBD) for cell entry. Methods We stably expressed in a constitutive manner in HEK293 cells a new recombinant protein containing a signal sequence of immunoglobulin to produce an extended C-terminal portion of the RBD followed by a region responsible for the trimerization inducer of the bacteriophage T4, and a sequence of 6 histidines. The protein was produced and released in the culture supernatant of cells and was purified by Ni-agarose column and exclusion chromatography. It was then characterized by SDS-polyacrylamide gel and used as antigen to generate protective antibodies to inhibit ACE2 receptor interaction and virus entry into Vero cells. Results The purified protein displayed a molecular mass of 135 kDa and with a secondary structure like the monomeric RBD. Electrophoresis analysis in SDS-polyacrylamide gel with and without reducing agents, and in the presence of crosslinkers indicated that it forms a multimeric structure composed of trimers and hexamers. The purified protein was able to bind the ACE2 receptor and generated high antibody titers in mice (1:10000), capable of inhibiting the binding of biotin labeled ACE2 to the virus S1 subunit, and to neutralize the entry of the SARS-CoV-2 Wuhan strain into cells. Conclusion Our results characterize a new multimeric protein based on S1 subunit to combat COVID-19, as a possible immunogen or antigen for diagnosis.

Gold nanoparticles (AuNPs) hold promise in biomedicine, but challenges like aggregation, protein corona formation, and insufficient biocompatibility must be thoroughly addressed before advancing their clinical applications. Designing AuNPs with specific protein corona compositions is challenging, and strategies for corona elimination, such as coating with polyethylene glycol (PEG), have limitations. In this study, we introduce a commercially available zwitterionic derivative of glutathione, glutathione monoethyl ester (GSHzwt), for the surface coating of colloidal AuNPs. Particles coated with GSHzwt were investigated alongside four other AuNPs coated with various ligands, including citrate ions, tiopronin, glutathione, cysteine, and PEG. We then undertook a head-to-head comparison of these AuNPs to assess their behavior in biological fluid. GSHzwt-coated AuNPs exhibited exceptional resistance to aggregation and protein adsorption. The particles could also be readily functionalized with biotin and interact with streptavidin receptors in human plasma. Additionally, they exhibited significant blood compatibility and noncytotoxicity. In conclusion, GSHzwt provides a practical and easy method for the surface passivation of AuNPs, creating "stealth" particles for potential clinical applications.