budetlyanin108

Categories:

Новый метод визуализации выявил гликановый щит ВИЧ с беспрецедентной детальностью

Исследования в Scripps & Los Alamos Nat'l Lab. Метод показывает с беспрецедентной детализацией заросли скользких молекул сахара, которые защищают ВИЧ от иммунной системы

Молекулы сахара, или «гликаны», рыхлые и вязкие и действуют как экраны, поэтому антителам трудно захватить и заблокировать доступ к поверхности белка . Щиты образуются на самых внешних шиповых белках ВИЧ и многих других вирусов, включая SARS-CoV-2, коронавирус, вызывающий COVID-19, поэтому эти вирусы эволюционировали на своих шиповых белках, где молекулы гликанов - обычно в большом количестве в клетках - автоматически прикрепляются.

«Теперь у нас есть способ захватить полные структуры этих постоянно меняющихся гликановых щитов, которые в значительной степени определяют, где антитела как могут так и не могут связываться с таким вирусом, как ВИЧ», - говорит ведущий автор исследования Захари Берндсен, доктор философии. D., научный сотрудник лаборатории структурной биологии профессора Скриппса Эндрю Уорда, доктор философии.

Такая же волнообразная гибкость, которая делает эти сладкие молекулы устойчивыми к антителам, сделала невозможным их захват с помощью традиционных методов построения изображений в атомном масштабе. В новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences , ученые разработали методы, которые впервые позволяют детально картировать эти неуловимые молекулы на поверхности шипового белка ВИЧ, известного как " Env. "

Команда Scripps Research сотрудничала с лабораторией Гнаны Гнанакарана, доктора философии, штатного научного сотрудника Национальной лаборатории Лос-Аламоса, которая оснащена высокопроизводительными вычислительными ресурсами, которые позволили использовать новые подходы к моделированию гликанов.

Исследователи объединили метод визуализации в атомном масштабе, называемый криоэлектронной микроскопией (крио-ЭМ), со сложным компьютерным моделированием и техникой идентификации молекул, называемой масс-спектрометрией для конкретных участков. Крио-ЭМ полагается на усреднение десятков или сотен тысяч отдельных снимков для создания четкого изображения, поэтому очень гибкие молекулы, такие как гликаны, будут отображаться только как размытие, если они вообще появятся.

Но, объединив крио-ЭМ с другими технологиями, исследователи смогли восстановить этот потерянный гликановый сигнал и использовать его для картирования уязвимых мест на поверхности Env.

«Это первый раз, когда крио-ЭМ была использована наряду с компьютерным моделированием для описания структуры вирусного щита в атомных деталях», - говорит Шрирупа Чакраборти, доктор философии, со-ведущий автор и постдокторский исследователь в лаборатории Гнанакарана. в Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Новый комбинированный подход выявил структуру и динамическую природу гликанов с максимальной детализацией и помог команде лучше понять, как эта сложная динамика влияет на особенности, наблюдаемые на крио-ЭМ картах. Из этого обилия информации команда заметила, что отдельные гликаны не просто беспорядочно перемещаются по поверхности шипованного белка, как когда-то считалось, а вместо этого собираются вместе в пучки и заросли.

«Есть куски гликанов, которые, кажется, движутся и взаимодействуют друг с другом», - говорит Берндсен. «Между этими гликановыми микродоменами антитела, по-видимому, имеют возможность связываться».

Экспериментальные вакцины против ВИЧ основаны на модифицированных, лабораторных белках Env, чтобы вызвать ответ антител. В принципе, эффективность этих вакцин частично зависит от расположения и степени защитных гликанов на этих вирусных белках, полученных в лаборатории. Поэтому Берндсен и его коллеги применили свой метод для картирования гликанов на модифицированном белке Env ВИЧ, BG505 SOSIP.664, который используется в вакцине против ВИЧ, которая в настоящее время проходит клинические испытания .

«Мы обнаружили пятна на поверхности этого белка, которые обычно были бы покрыты гликанами, но не были - и это может объяснить, почему реакции антител на этот участок были отмечены при испытаниях вакцинации», - говорит Берндсен.

Это открытие и другие результаты исследования показали, что...

Продолжение: https://www.facebook.com/veniamin.zaycev/posts/4274812049220188

ссылки на источники в комментарии

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded