Казанский государственный
Ученые составили карту структуры ключевого белка вируса гепатита С (22.10.2022)
Группа ученых из Scripps Research и Амстердамского университета достигла важной цели в вирусологии: картирование с высоким разрешением критических белков, которые усеивают поверхность вируса гепатита С (ВГС) и позволяют ему проникать в клетки-хозяева.
Открытие, о котором сообщается в журнале Science от 21 октября 2022 года, подробно описывает ключевые места уязвимости к вирусу — места, на которые теперь можно эффективно воздействовать с помощью вакцин.
«Эта давно востребованная структурная информация о ВГС помещает множество предыдущих наблюдений в структурный контекст и прокладывает путь к рациональной разработке вакцины против этой невероятно сложной мишени», — говорит соавтор исследования Эндрю Уорд, доктор философии, профессор кафедры. интегративной структурной и вычислительной биологии в Scripps Research.
По прогнозам, примерно 60 миллионов человек во всем мире, в том числе около двух миллионов американцев, имеют хронические инфекции ВГС. Вирус поражает клетки печени, обычно вызывая «тихую» инфекцию в течение десятилетий, пока повреждение печени не станет достаточно серьезным, чтобы вызвать симптомы. Это ведущая причина хронических заболеваний печени, трансплантации печени и первичного рака печени.
Происхождение вируса неизвестно, но считается, что он появился по крайней мере несколько сотен лет назад, а затем в конечном итоге распространился по всему миру, особенно через переливание крови, во второй половине 20-го века. Хотя вирус в основном был ликвидирован из банков крови после его первоначального обнаружения в 1989 году, он продолжает распространяться главным образом через совместное использование игл среди потребителей внутривенных наркотиков в развитых странах и с использованием нестерилизованных медицинских инструментов в развивающихся странах. Ведущие противовирусные препараты против ВГС эффективны, но слишком дороги для крупномасштабного лечения.
Эффективная вакцина могла бы в конечном итоге устранить ВГС как бремя общественного здравоохранения. Однако такая вакцина так и не была разработана - в основном из-за необычайной сложности изучения белкового комплекса оболочки ВГС, который состоит из двух вирусных белков, называемых Е1 и Е2.
«Комплекс E1E2 очень хрупок — он похож на мешок с мокрыми спагетти, постоянно меняя свою форму — и поэтому было чрезвычайно сложно получить изображение с высоким разрешением», — говорит соавтор Лиза Эшун-Уилсон, доктор философии, исследователь. научный сотрудник с докторской степенью в лабораториях Ландера и Уорда в Scripps Research.
В ходе исследования исследователи обнаружили, что они могут использовать комбинацию трех широко нейтрализующих антител против ВГС для стабилизации комплекса E1E2 в естественной конформации. Широко нейтрализующие антитела — это антитела, которые способны защищать от широкого спектра вирусных штаммов, связываясь с относительно неизменяющимися участками вируса таким образом, что это прерывает жизненный цикл вируса.
Исследователи визуализировали белковый комплекс, стабилизированный антителами, с помощью низкотемпературной электронной микроскопии. С помощью передового программного обеспечения для анализа изображений исследователи смогли создать структурную карту E1E2 беспрецедентной четкости и протяженности — с разрешением, близким к атомному масштабу.
Детали включали большинство структур белков E1 и E2, включая ключевой интерфейс E1/E2 и три сайта связывания антител. Структурные данные также пролили свет на чащу связанных с сахаром молекул «гликана» поверх E1E2. Вирусы часто используют гликаны, чтобы защитить себя от иммунной системы инфицированного хозяина, но в этом случае структурные данные показали, что гликаны ВГС, по-видимому, играют еще одну ключевую роль: помогают удерживать хрупкий комплекс E1E2 вместе.
Наличие этих деталей E1E2 поможет исследователям рационально разработать вакцину, которая эффективно вырабатывает антитела для блокирования инфекции ВГС.
Источник: https://www.sciencedaily.com/