Новый метод в борьбе с ВИЧ

Ученые из Scripps Research и Лос-Аламосской национальной лаборатории разработали метод картирование с беспрецедентной детализацией зарослей скользких молекул сахара, которые помогают защитить иммунную систему от ВИЧ.

«Гликановый экран» Env ВИЧ-1 маскирует поверхность белка от иммунного распознавания, однако внутренняя гетерогенность не поддается типичному описанию структуры и функции. Используя комплексный подход крио-ЭМ, компьютерного моделирования и масс-спектрометрии, возможно визуализировать структуру гликанового экрана в новом свете. Этот подход облегчит разработку методов крио-ЭМ анализа и позволит проверить модели на эксперименте. Об этом ученые сообщают в своем исследовании.

Картирование этих экранов даст исследователям более полное представление о том, почему антитела реагируют на одни пятна на вирусе, но не на другие.

Молекулы сахара, или «гликаны», рыхлые и вязкие и действуют как щиты. Они образуются на самых внешних шиповых белках ВИЧ и многих других вирусах, включая SARS-CoV-2, коронавирус, вызывающий COVID-19, потому что эти вирусы эволюционировали на своих шиповых белках, где молекулы гликанов — обычно в большом количестве.

«Теперь у нас есть способ зафиксировать полную структуру этих постоянно меняющихся гликановых щитов, которые в значительной степени определяют, где антитела могут и не могут связываться с вирусом, таким как ВИЧ «, — говорит ведущий автор исследования Захари Берндсен, доктор философии, научный сотрудник лаборатории структурной биологии профессора Скриппса Эндрю Уорда, доктора философии.

Исследователи объединили метод визуализации в атомном масштабе, называемый криоэлектронной микроскопией (крио-ЭМ), со сложным компьютерным моделированием и техникой идентификации молекул, называемой масс-спектрометрией с конкретным участком. 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 в виде размытия, если они вообще появятся.

Команда ожидает, что их новый метод гликанового картирования будет особенно полезен при разработке вакцин — и не только против ВИЧ. Многие из этих методов могут быть применены непосредственно к другим защищенным от гликанов вирусам, таким как вирусы гриппа и коронавирусы, и могут быть распространены на определенные виды рака, в которых гликаны играют ключевую роль, говорят исследователи.