Фотосессия с вирусом Эбола и экспериментальной вакциной

Чтобы найти уязвимые места вируса Эбола и понять, как его нейтрализовать, учёным нужно знать его структуру. Исследователи из Научно-исследовательского института Скриппса (The Scripps Research Institute) получили подробные трёхмерные изображения двух важных для жизнедеятельности эболавируса белков и выяснили, как с ними взаимодействуют компоненты экспериментального препарата. Эта информация поможет учёным повысить эффективность лекарств. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Microbiology.

ZMapp — биологический препарат, разработанный компанией Mapp Biopharmaceutical. Он включает в себя три вида антител, два из которых связываются с молекулой гликопротеина (trimeric viral surface glycoprotein, GP) на поверхности вирусных частиц, а третье так же нейтрализует вырабатываемый эболавирусом секретируемый протеин (soluble glycoprotein, sGP). В ходе предыдущих исследований, посвящённых взаимодействию между лекарством и вирусом, учёные получали изображения низкого разрешения. Теперь с помощью криоэлектронной микроскопии научной группе удалось в подробностях отснять взаимодействие между антителами и GP — основной целевой молекулой вакцин и лекарственных средств — и запечатлеть множество деталей, включая участки, в которых компоненты препарата связываются с гликопротеином. «Мы видим «горячие точки», по которым можем ударить», — говорит один из авторов исследования Жеспер Паллесен (Jesper Pallesen).

Затем исследователи обратили внимание на одно из антител препарата ZMapp под названием 13С6, которое связывается с sGP. Какую роль играет sGP в заражении организма, точно неизвестно. Вирус вырабатывает этот протеин в больших количествах, а значит, он выполняет важную функцию, и некоторые учёные предполагают, что sGP блокирует иммунную реакцию. «Эта молекула составляет 80—90% вещества, которые вирус Эбола производит в заражённом организме. Она работает как дымовая завеса, и нам нужно знать, чем она похожа на нашу целевую молекулу GP, а чем отличается», — говорит Эрика Оллманн Сапфир (Erica Ollmann Saphire), один из авторов работы.

Ещё интереснее то, что оба вирусных белка кодируются одним и тем же геном. Небольшое изменение его транскрипции меняет структуру и роль молекул. Изучение sGP осложняется тем, что молекула слишком мала, и её нельзя наблюдать в криоэлектронный микроскоп. Чтобы решить эту проблему, исследователи добавили «грузик», связав молекулу с антителами, в том числе, с 13C6. Так они смогли снять структуру протеина и его взаимодействие с препаратом.

«Белок sGP крайне важен. Это ориентир, который нужен нам, чтобы целиться в нужные молекулы инфекции», — говорит Оллманн Сапфир. «Определение правильного баланса таргетирования этих двух белков вируса Эбола — ключ к повышению эффективности лекарств», — заключает её коллега Эндрю Вард (Andrew Ward). Исследователи надеются, что полученные ими данные помогут учёным продвинуться в борьбе с болезнью.