• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
1557
Ученые придумали «крышку» на гемагглютинин – «абордажный крюк» вируса гриппа
Биология
Частицы вируса гриппа N1H1 (свиной грипп), диаметр частиц 80-120 нм. Трансмиссионная электронная микроскопия.

Ученые придумали «крышку» на гемагглютинин – «абордажный крюк» вируса гриппа

Гриппом болеет 3-5 миллионов человек в год, а 250-500 тысяч умирает от его осложнений; в основном это люди с ослабленной иммунной системой или пожилые. Геном вируса гриппа постоянно мутирует, и создать стабильно работающую вакцину против него не получается. Каждый год составляется новая композиция вакцин против гриппа в зависимости от того, какие штаммы преобладали в эпидемии предыдущего года. При этом, хотя так или иначе такие вакцины эффективны, специалистам не всегда удается точно «предугадать», какие штаммы вызовут эпидемию. Еще хуже дело обстоит с попытками лечить грипп: как известно, эта болезнь без лечения тянется неделю, а с лечением проходит всего за семь дней. Однако у вируса есть свои слабые места: поверхностные белки, обеспечивающие контакт с клеткой.

Разработка лекарственных препаратов, способных предотвратить инфицирование клетки вирусом гриппа, основана на исследованиях молекулярных механизмов этого процесса, в котором принимают участие белки вируса – гемагглютинин и нейраминидаза, расположенные на поверхности оболочки вируса. Нейраминидаза в первую очередь необходима на стадии отделения созревших вирусных частиц от зараженной клетки, хотя участвует и во внедрении вируса в нее. Лекарства-ингибиторы нейраминидазы существуют; наверняка многие слышали или даже принимали такие препараты как тамифлю и реленза, которые активно рекламировались во время вспышки свиного гриппа в 2009 г. Еще одна группа препаратов, к которым относится всем известный ремантадин, блокирует тетрамер белка M2 – ионный канал, который служит насосом протонов и необходим для «раздевания» (разрушения оболочки и выхода наследственного материала) вируса гриппа в инфицированной клетке. Однако вирусы постепенно вырабатывают устойчивость к этим препаратам, так что ученые устремились к следующей цели – гемагглютинину.

Гемагглютинин нужен для проникновения вирусной частицы в клетку. Он присутствует на поверхности вируса в виде тримеров, то есть, комплексов из трех молекул. Верхняя часть этой молекулы, «голова», связывается с рецепторами мембраны клетки-мишени. В месте контакта образуется углубление, и вирус в итоге оказывается в клетке, сначала в полости эндоцитозного пузырька, из которого впоследствии высвобождается в цитоплазму.

Еще в 2011 г. исследователи из Вашингтонского университета в Сиэтле (США), создали белок, который связывается со «стволом» гемагглютинина, которым он крепится к вирусу, блокируя его способность заражать клетку, однако доступ к нужному участку часто затруднен из-за присутствия других вирусных белков, и эффективность препарата поэтому невысока.

Теперь ученые создали другой белок, который связывается с «головой» гемагглютинина. «Голова» более вариабельна, чем «ствол», но и на ней существуют высококонсервативные районы. Взяв за основу полученные с помощью рентгеноструктурного анализа данные о том, какие участки «головы» гемагглютинина связывают антитела, ученые разработали молекулу, «скопировав» участок антитела, которым оно связывается с гемагглютинином. Затем с помощью программы для предсказания структуры белков Rosetta они утроили этот участок, создав белок, состоящий из трех частей, которыми он тройной «крышкой» накрывает тример гемагглютинина, его «голову». Наконец, ученые наладили выпуск рекомбинантного белка, синтезировав кодирующий его ген и встроив его в геном кишечной палочки E. coli.

Затем исследователи провели несколько экспериментов, проверяя эффективность продукта. «Посадив» белок на нитроцеллюлозную мембрану, они получили «клейкую ленту» для вируса гриппа, удерживающую на себе различные его штаммы. Добавление белка в культуральную среду препятствовало заражению клеток вирусом, а его введение зараженным гриппом лабораторным мышам предотвращало у животных развитие заболевания.

Однако, пока это еще не лекарство. Не говоря о том, что полученную молекулу следует досконально проверить на безопасность для человека, новый белок все же не универсален. Он связывает вирусные частицы не всех штаммов, которые обычно поражают людей. Это означает, что в конечном итоге препарат, вероятно, будет представлять собой коктейль из похожих белков, связывающих разные варианты «головы» гемагглютинина, либо это будет сочетание с версиями, связывающими «ствол» гемагглютинина. И, возможно, на основе нового белка будет разработан экспресс-тест на вирус гриппа.

Фото: https://simple.wikipedia.org Photo Credit: C. S. Goldsmith and A. Balish

Подготовила Мария Перепечаева

Подробнее об этом

Статьи

Материалы

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments