Нанотела из альпак помогают найти мишени для предотвращения вирусной инфекции

Ученые из Института Уайтхеда разработали метод использования однодоменных фрагментов антител (VHH или нанотел), полученных от альпак, для воздействия на клеточные процессы в клетках млекопитающих. Это включает в себя заражение человеческих клеток вирусом гриппа A (IAV) и вирусом везикулярного стоматита (VSV).

Проблема традиционных методов

Ранее исследователи в основном полагались на генетические подходы или малые молекулы для ингибирования функции белков. Однако эти методы имеют ограничения: генетические изменения могут вызывать непреднамеренные фенотипы, и только около 15% белков являются «таргетируемыми» с помощью малых молекул.

Новый инструмент в арсенале

Метод, разработанный в лаборатории Хидде Плоега (Hidde Ploegh), позволяет работать в естественной белковой среде, не изменяя структуру белка хозяина или генетический состав изучаемой клетки, а добавляя высокоспецифичный воздействующий агент (perturbant).

Как работает скрининг

Ученые создали нанотела против IAV или VSV, иммунизируя альпак инактивированными вирусами. Миллионы последовательностей ДНК, амплифицированных от иммунизированных альпак, были вставлены в лентивирусы для экспрессии VHH в цитозоле человеческих клеток. Затем эти клетки заражали IAV или VSV.

Результаты

Из миллионов проанализированных клеток около 260 содержали нанотела, которые защищали клетки от вируса и снижали вирусную инфекцию более чем на 80%. Анализ показал, что нанотела блокируют механизм заражения вирусов специфичными для каждого вируса способами:

• Анти-IAV VHH нацелены на вирусный нуклеопротеин NP.
• Анти-VSV VHH распознают вирусный нуклеокапсид N.

Перспективы метода

• Техника позволяет быстро идентифицировать ингибиторы практически любого биологического процесса.
• Нанотела, стабилизируя молекулы-мишени, действуют как кристаллизационные шапероны, облегчая определение структуры белков.
• Сайты связывания VHH с белками являются потенциальными мишенями для лекарств, так как именно эти участки нарушают активность белков.

Метод уже был использован для определения роли адапторного белка ASC в сборке инфламмасомы в миелоидных клетках, и ученые видят для него еще более широкое применение.