Engineered белка показывает потенциал как Стрептококковое вакцин

По Шерри Seethaler

Калифорнии , Сан-Диего под руководством группа исследователей показала, что иммунизация стабилизировалась версия белка, обнаруженного на Стрептококк Бактерии могут обеспечить защиту от инфекции стрептококк, от которых страдают более 600 миллионов человек каждый год, и погибает 400.000.

В 7 марта выпуск журнала Наука, исследователи описывают , в первый раз , детальная структура стрептококковой белок М, которая имеет решающее значение для вирулентности группы Стрептококк ( газ). ГАЗ причин широкого спектра заболеваний человека, в том числе острый фарингит , ревматизм , и опасные для жизни " плотоядный "синдром называется некротизирующий фасциит . Исследования проводились с помощью М1 белка , которая представляет версию М-протеин присутствует на наиболее распространенных заболеваний связанных штаммов ГАЗ.

группа также подготовила вариант M1 белок, который стимулирует иммунную систему мышей , без серьезных побочных эффектов , вызванных стихийными М1 белка. Они говорят, что их результаты должны помочь ученым разрабатывать M1 на основе белков вакцины против ГАЗ.

"Использование рентгеновской кристаллографии , мы установили, что М1 белка имеет нерегулярный , неустойчивая структура ", пояснил Partho Гош, профессор химии и биохимии в Отдел UCSD о физических наук . "Мы создали модифицированную версию M1 с более стабильной структуры , и обнаружили, что она так же эффективна в вызывая иммунную реакцию , но безопаснее, чем оригинальная версия M1, которая имеет серьезные недостатки его использования в вакцины ".

"Некоторые антитела , которые вырабатываются иммунной системой против М1 белка , как было показано в перекрестно реагировать с нормальными тканями человека в том числе сердечной мышцы , что может повлечь серьезные аутоиммунные заболевания, известного как ревматическая лихорадка ", добавил Виктор Nizet , профессор педиатрии и аптек в UCSD школы медицины и Скагс Школа фармации и фармацевтической науки. "М1 белка может также выступать в качестве токсина , производя свертывания нарушения и повреждения легких при введении мышам . Поэтому наши результаты с измененными M1 обеспечивают очень романа представление о роли белка М в инвазивных заболеваний ГАЗ и ревматические болезни сердца ".

Потому что М-протеин является жизненно важным для выживания газа в принимающей , различные исследовательские группы пытались определить его структуру на протяжении десятилетий. По данным Гош, М1 "длинный и тощий , " что делает его особенно трудно белка кристаллизоваться . Дело Макнамара , который решил структуры белка , когда он был аспирантом работы с Гош и первым автором на бумаге, в течение трех лет оптимизации условий для кристаллизации белков и сбора необходимых данных.

В Наука статьи , сообщил, что команда M1 белков простираются от поверхности бактерии стрептококка в наборах из двух , которые наматывают вокруг друг на друга. Однако , катушки не отвечают по всей длине белка , поскольку недостатки в белке силу двух нитей , чтобы скошенный друг от друга. Путем небольших изменений в аминокислоты строительные блоки , которые представляют собой М1 белка , исследователи смогли разработать версию белковых молекул , что спиральный вместе по всей их длине.

"Это грубая аналогия , но если представить, что М1 белка молнией , то передняя половина молекулы на застежку ", сказал Макнамара , который в настоящее время докторской научный сотрудник Института геномики Novartis Research Foundation. " Тем не менее , неблагоприятные аминокислот предотвращения молекулы из сжать все пути . Это было видно из литературы , что мутации этих неблагоприятных аминокислот благоприятным аминокислот позволит молекулы продолжать застегивать .

Нестабильная катушки обеспечивают белка с гибкостью для выполнения различных функций , в соответствии с Гош . Белки со структурами, похожие на оригинальной версии M1 находятся в теле человека, в том числе в сердечной мышце. Исследователи надеялись, что изменение структуры M1 бы сделать ее менее вероятно, что M1 вакцина должна вызывать аутоиммунные реакции против сердечной мышцы.

Это действительно оказалось так. В тестах с антителами к сердечной мышце, Мадлен Каннингем, профессор микробиологии и иммунологии в Университете Оклахомы Health Sciences Center , установлено, что инженерии M1 был гораздо менее активное , чем естественный M1. Кроме того, Аннелис Zinkernagel , аспирантов исследователя в лаборатории Виктора Nizet , обнаружил , что в отличие от мышей вводили природных M1, мышей вводили стабилизировалась M1 не развивать легких травм.

Таким образом, нестабильность в M1 несут ответственность за своих токсичных свойств и тенденции для запуска аутоиммунной реакции. Однако , нестабильность в M1 не были необходимы для M1 чтобы быть эффективными в качестве вакцины . При введении мышам , стабилизированный М1 вызвало сильную иммунную реакцию, которая обеспечивает защиту от инфекции с бактериями ГАЗ.

"Стабилизированный белков M может длиться дольше в организме, чем природные белки M , который будет полезным для разработки вакцины ", сказал Гош .

" , стрептококковая вакцина должна охватывать многие штаммы стрептококка, так стабилизировалась M1 может быть одним из нескольких стабилизировалась М белковых антигенов в состав вакцины ", добавил Nizet .

Полина Macheboeuf , докторской сотрудник работает с Гош, был соавтором бумаги с Гош, Nizet , Макнамара , Каннингем и Zinkernagel .

Работа выполнена при поддержке Национального института здравоохранения , Американской ассоциации сердца и Швейцарский национальный научный фонд .

Контакты для СМИ: Шерри Seethaler , 858-534-4656

Предоставлено : Калифорнии , Сан-Диего
http://www.biopps.com/article.php/engineered-protein-potential-strep-vacci