Engineered белка показывает потенциал как Стрептококковое вакцин
Наука (9 марта 2008) - Университет Калифорнии, Сан-Диего под руководством группа исследователей показала, что иммунизация стабилизировалась версия белка, обнаруженного на бактерии Streptococcus может обеспечить защиту от инфекции стрептококк, от которых страдают более 600 миллионов человек год и убивают 400.000.

В 7 марта выпуске журнала Наука, исследователи описывают, в первый раз, детальная структура стрептококковой белок М, которая имеет решающее значение для вирулентности стрептококка группы А (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 "длинным и тощим", 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 статье науки, 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. Сразу было ясно, 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.
"Однако, 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.
http://www.sciencedaily.com/releases/2008/03/080306202722.htm