Новое исследование также является первым, показывающим, как антитело в «лекарственном коктейле» ZMapp нацелено на второй белок вируса Эбола, называемый sGP, уязвимые места которого ранее были неизвестны.«Этот белок sGP чрезвычайно важен», — сказала профессор TSRI Эрика Оллманн Сапфайр, которая руководила исследованием вместе с доцентом TSRI Эндрю Уордом. «Это план, который нам нужен, чтобы нацелить правильные молекулы в инфекцию».
«Определение правильного баланса при нацеливании на эти два белка Эбола будет ключом к созданию улучшенных терапевтических средств», — добавил Уорд.Исследование было опубликовано 8 августа 2016 года в журнале Nature Microbiology.Увеличение в ZMapp
Ученым нужны подробные изображения молекулярной структуры вируса Эбола. Подобно вражеской разведке, сооружения могут показать, где Эбола уязвима и как лечение может ее нейтрализовать.
Ученые TSRI используют технику визуализации, называемую криоэлектронной микроскопией (при которой образец забрасывается электронами), для создания трехмерных изображений с высоким разрешением вируса Эбола и антител, которые с ним борются.«Мы находимся на переднем крае нашей способности распознавать белковые комплексы с высоким разрешением», — сказал научный сотрудник TSRI К. Дэниел Мурин, соавтор нового исследования с научным сотрудником TSRI Джеспером Паллесеном.В новом исследовании ученые использовали криоэлектронную микроскопию, чтобы точно увидеть, как вирус Эбола взаимодействует с тремя антителами в экспериментальной терапии ZMapp, разработанной Mapp Biopharmaceutical, также соавтором исследования.
Исследователи изобразили эти взаимодействия с низким разрешением в исследовании 2014 года, но новое исследование выявило существенно больше деталей, в том числе точные углы, под которыми антитела приближаются к молекуле на поверхности вируса, названной его поверхностным гликопротеином (ГП), и точки контакта отдельных аминокислот, в которых антитела связывают GP. Эта информация дает новые подсказки исследователям, пытающимся сделать антитела еще более эффективными.«Три компонента ZMapp, теперь разрешенные с высоким разрешением, могут быть дополнительно сконструированы на основе структуры для повышения эффективности», — сказал Уорд.
Решение неуловимой структурыЗатем исследователи внимательно изучили одно из трех антител, входящих в состав ZMapp, под названием 13C6.
Это антитело уникально, поскольку оно также может нацеливаться на растворимый белок вируса Эбола sGP.Роль sGP в заражении остается загадкой.
Вирус Эбола обильно вырабатывает белок, что указывает на его важность, но тогда кажется, что sGP просто плавает в сыворотке крови человека. Одна из теорий состоит в том, что sGP может быть важным в «резервуаре» естественного хозяина.
«От восьмидесяти до девяноста процентов того, что вирус Эбола превращает в инфекцию, — это эта выделяющаяся молекула», — сказал Сапфайр. «Это похоже на дымовую завесу, и нам нужно знать, где она похожа на наш целевой GP, а где отличается».Чтобы добавить к загадочности, Эбола делает GP и sGP, используя один и тот же ген.
Небольшая разница в способе считывания гена меняет форму молекул и их роли.Одним из препятствий к пониманию sGP является то, что он слишком мал, чтобы его можно было увидеть в криоэлектронный микроскоп. Чтобы решить эту проблему, исследователи добавили «объем», соединив sGP с антителами, включая 13C6.
Это позволило им убить двух зайцев — они могли видеть структуру sGP, а также изучать, как антитела взаимодействуют с ней.Новое изображение показывает сайты связывания или «эпитопы» антител-мишеней. «Мы видим« горячие точки »этого вируса, которые мы можем поразить, — сказал Паллесен.Это исследование является последним исследованием Консорциума по вирусной геморрагической лихорадке, международного партнерства исследовательских институтов под руководством Saphire.
Исследователи заявили, что сотрудничество с консорциумом было ключевым в этом исследовании, что позволило ученым обмениваться образцами и данными, в том числе вирусными генетическими последовательностями, выделенными от пациентов во время последней вспышки Эболы.