Ученые впервые описали процесс взаимодействия bNAb 10E8 с белком слияния ВИЧ

Команда специалистов из Исследовательского института Скриппса использовала криогенную электронную микроскопию (cryo-EM), чтобы показать, как антитело широкого спектра действия (bNAb) 10E8 нацеливается на белок слияния ВИЧ и нейтрализует вирус.

В исследовании, результаты которого были опубликованы в Cell Reports, специалисты сосредоточилась на том, как именно антитело 10E8 взаимодействует с белком слияния ВИЧ. 

«Мы увидели, что когда антитело связывается с поверхностью белка слияния, чтобы нейтрализовать вирус, оно сначала «огибает» его, - прокомментировал результаты работы д-р Киммо Ранталайнен, сотрудник лаборатории профессора Эндрю Уорда из Исследовательского института Скриппса. – Среди исследователей хорошо известно, что это антитело эффективно против многих штаммов ВИЧ, но до сих пор мы не были уверены, как именно оно справляется со своей работой».

На двухмерных изображениях и трехмерных моделях, воспроизведенных электронными микроскопами Scripps Research, ученые показали, что антитело «вклинивается» в основание белка в области, называемой проксимальной внешней областью мембраны (MPER), и «огибает» шип. Затем антитело поднимает белок слияния с поверхности вируса, делая его неспособным инфицировать клетки.

MPER белка слияния сохраняется у большинства штаммов ВИЧ, несмотря на то, насколько легко сам вирус мутирует. Следовательно, ВИЧ-специфическое антитело, направленное против указанной мишени, вероятно, будет очень эффективным, что делает его особенно интересным для разработчиков вакцин. 

Вместе с тем Ранталайнен отметил, что понимание механизма действия антител – не единственное, что им удалось установить. Группой специалистов была также предложена новая технология, воспроизводящая полный цикл таргетирования белка слияния ВИЧ, которая позволяет наблюдать эволюцию консервативных областей вируса в естественной мембранной среде.

Как отметили специалисты, ранее проводимые исследования структуры белка слияния ВИЧ были сопряжены с трудностями подготовки образцов, содержащих как липидную мембрану, так и белок с полным спайком. Ранталайнен объяснил:

«Ранее у нас не было хороших инструментов для изучения представленного белка [ВИЧ] в контексте липидных мембран. Образцы, как известно, трудно изготовить. Тем не менее, мембрана играет крайне важную роль, позволяя вирусу инфицировать новые клетки, поэтому важно понимать ее работу в естественной среде».

Используя метод проб и ошибок, команда разработала новый метод получения необходимых образцов, собирая белки в стабильные мембранные участки путем тщательной регулировки комбинации компонентов реакции и стабилизации в момент сборки.  

«Представленные нами методы отлично подходят для улучшения нашего понимания того, как работает ВИЧ, что, как мы считаем, в конечном итоге будет способствовать развитию исследований в области поиска вакцин и даст ценную информацию о других вирусах», - заключил профессор Уорд.