Kui üks on hea, võivad kaks mõnikord olla paremad. California Tehnoloogiainstituudi (C altech) teadlased on kindlasti leidnud, et see on nii, kui tegemist on väikese HIV-i vastu võitleva valguga.
Valku, mida nimetatakse tsüanoviriin-N-ks (CV-N), toodavad teatud tüüpi sinivetikad ja see on pälvinud tähelepanu tänu oma võimele tõrjuda mitmeid viiruste põhjustatud haigusi, sealhulgas HIV-i ja grippi. Nüüd on C altechi teadlased avastanud, et suhteliselt lihtne tehniline tehnika võib suurendada valgu võitlusvõimet.
"Kahe tsüanoviriini sidumisega saime luua oluliselt tugevamaid HIV-vastaseid molekule," ütleb C altechi personaliteadlane Jennifer Keeffe ja ajakirja Proceedings of the National uuringut kirjeldava uue artikli esimene autor. Teaduste Akadeemia (PNAS)."Üks meie seotud molekulidest oli nakkuse ennetamisel 18 korda tõhusam kui looduslikult esinev üksik valk."
Meeskonna omavahel seotud paarid ehk dimeerid suutsid neutraliseerida kõik 33 HIV alatüüpi, mille vastu neid testiti. Teadlased leidsid ka, et kõige edukam dimeer on sarnane või tugevam kui seitse hästi uuritud HIV-vastast antikeha, mis teadaolev alt üldiselt neutraliseerivad.
CV-N seondub hästi teatud süsivesikutega, näiteks süsivesikutega, mida leidub suurtes kogustes, mis on seotud HIV-viirust ümbritseva ümbrise valkudega. Pärast kinnitamist takistab CV-N viirusel rakke nakatamast, kuigi selle saavutamise mehhanismi ei mõisteta hästi.
Teada on see, et igal CV-N-valgul on kaks seondumiskohta, kus see saab seonduda süsivesikutega, ja et mõlemad saidid on vajalikud HIV-i neutraliseerimiseks.
Kui C altechi teadlased olid kaks CV-N-i omavahel sidunud, tahtsid nad teada, kas nende konstrueeritud dimeeride suurenenud võime HIV-i ära hoida on seotud täiendavate sidumissaitide olemasoluga. Seetõttu koostasid nad dimeeride teise versiooni – seekord ühe või mitme sidumissaidiga – ja testisid nende võimet HIV-i neutraliseerida.
Selgub, et dimeeride infektsioonivastane tugevus suurenes iga täiendava seondumiskohaga – kolm kohta on parem kui kaks ja neli on paremad kui kolm. Tundub, et eelised peatuvad neljas kohas; teadlased ei näinud täiendavaid täiustusi, kui nad ühendasid kolm või neli CV-N molekuli kokku, et luua kuue kuni kaheksa sidumissaidiga molekulid.
Kuigi CV-N-il on looduslikult esinev dimeerne vorm, ei ole see füsioloogilistel temperatuuridel stabiilne ja eksisteerib seega peamiselt ühe koopiana. Sellistes tingimustes stabiilsete dimeeride loomiseks sidusid teadlased kovalentselt kokku kaks CV-N molekuli peast sabani, kasutades erineva pikkusega paindlikke polüpeptiidlinkereid.
Huvitaval kombel näib, et dimeeride stabiliseerimise ja nende kindlasse konfiguratsiooni lukustades näib, et rühm lõi valgud, mille sidumissaitide vahekaugused on väga sarnased süsivesikute sidumissaitide vahedega laias laastus neutraliseerivas HIV-vastases antikehas..
"Võimalik, et oleme loonud dimeeri, mille süsivesikute sidumissaidid on infektsiooni blokeerimiseks optimaalselt paigutatud," ütleb Stephen Mayo, Breni bioloogia ja keemia professor, bioloogiaosakonna juhataja ja raamatu vastav autor. uus paber.
Kuna CV-N on aktiivne mitmete haigusi põhjustavate viiruste, sealhulgas mitmete HIV-tüvede vastu, on sellel ainulaadne lubadus areneda ravimteraapiana. Teised uurimisrühmad on juba alustanud selle võimaliku kasutuse uurimist profülaktilistes geelides ja suposiitides.
"Loodame, et need, kes tegelevad tsüanoviriiniga profülaktiliste ravimeetoditega, näevad meie tulemusi ja kasutavad looduslikult esineva tsüanoviriini asemel CVN2L0," ütleb Keeffe. "Sellel on suurem tõhusus ja see võib olla kaitsvam."
Tööd rahastati riikliku julgeoleku teadus- ja inseneriteaduskonna stipendiumiprogrammist, Defence Advanced Research Projects Agency Protein Design Processes programmist ning Bill ja Melinda Gatesi sihtasutusest ülemaailmse tervisealgatuse Grand Challenges in Global He alth Initiative kaudu.
