21.10.2020

Исследователи разрабатывают новый метод «снятия отпечатков пальцев» с ВИЧ

Исследователи TSRI разрабатывают новый метод для
                Исследователи использовали свой новый метод для создания карты поверхностных гликанов на гликопротеине-кандидате на вакцину против ВИЧ. Предоставлено: Исследовательский институт Скриппса.

ВИЧ — мастер маскировки. Вирус использует щит молекул сахара, называемых гликанами, чтобы спрятаться от иммунной системы и предотвратить атаку антител.
                                                                                       

Теперь ученые из Исследовательского института Скриппса (TSRI) разработали метод анализа гликанового щита на защитном наружном гликопротеине ВИЧ, разработанный в качестве потенциального кандидата на вакцину против ВИЧ.

С помощью этого метода ученые могут быстро создать «отпечаток» гликанов на гликопротеине, чтобы определить, находятся ли они на правильном пути в разработке эффективной вакцины.

«Способность идентифицировать отпечаток гликана на гликопротеине ВИЧ поможет нам разработать вакцину, которая соответствует тому, что обнаружено в вирусе», — сказали Джеймс Полсон, Сесил Х. и Ида М. Грин, заведующий кафедрой химии в TSRI и соавт. заведующий кафедрой молекулярной медицины, возглавлявший исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Communications.

Разрушение защиты от ВИЧ

С помощью нового метода ученые могут наконец увидеть, какие типы гликанов составляют гликопротеин и есть ли у гликопротеина уязвимые отверстия.

Гликаны покрывают гликопротеиновый механизм, который ВИЧ использует для проникновения в клетки-хозяева. Человеческая иммунная система хочет производить антитела, которые связываются с гликопротеином, чтобы остановить инфекцию, но гликаны блокируют иммунные клетки от видения их целей и выработки полезных антител.

В TSRI несколько исследовательских групп разрабатывают вакцины против ВИЧ, которые побуждают организм вырабатывать редкие «широко нейтрализующие» антитела, которые могут фактически обойти гликан или сахарный щит. Для этого им необходимо ввести иммунную систему к ВИЧ-подобным гликопротеинам и научить иммунную систему, где находятся отверстия в гликановом щите.

Для нового исследования исследователи разработали способ выяснения состава сахаров на гликопротеине. Они использовали ферменты для расщепления гликопротеина на более мелкие пептидные фрагменты. Затем команда использовала технику, называемую масс-спектрометрией, чтобы проанализировать эти пептиды и посмотреть, попадают ли они в одну из трех категорий: гликаны с высоким содержанием маннозы (тип с определенным типом сахара), гликаны сложного типа (которые являются более зрелыми гликанами). ) или сайты без гликанов.

В то время как в предыдущих исследованиях ВИЧ проводилось различие между гликанами с высоким содержанием маннозы и сложного типа, ученые впервые увидели количество сайтов, не содержащих гликан. Фактически, новый метод уже показал, что у гликопротеина не так много отверстий, как предсказывали многие исследователи.

Новый метод также экономит время. Предыдущие исследования с использованием масс-спектрометрии требовали, чтобы исследователи вручную анализировали результаты пептидов — процесс, который может занять месяцы. Объединившись с лабораторией профессора TSRI Джона Йейтса, исследователи этого исследования успешно использовали вместо этого компьютерный алгоритм для быстрого анализа результатов.

Первый автор исследования Ливей Цао (Liwei Cao), научный сотрудник лаборатории Полсона, сказал, что скорость пригодится, когда ученые переберут многих кандидатов на вакцины против ВИЧ, чтобы найти правильных для предотвращения широкого спектра постоянно развивающихся штаммов ВИЧ.

Следующим шагом в этом исследовании является анализ состава гликанов и сайтов, не содержащих гликан, на естественной или «нативной» форме ВИЧ, а не только на ВИЧ-подобную вакцину-кандидата. «Тогда мы увидим, совпадают ли отпечатки пальцев», — сказал Полсон. Если они совпадают, исследователи узнают, что они на пути к разработке вакцины, которая может вызывать полезные антитела.

Этот новый метод также может быть полезен против вирусов с подобным щитом гликопротеинов, таких как грипп, пояснил Полсон. Фактически, новое исследование включало в себя побочный проект, в котором исследователи успешно протестировали свой метод на протеине гриппа.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *