microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Белки для интраназальных вакцин от COVID-19 синтезировали в листьях табака
Белки для интраназальных вакцин от COVID-19 синтезировали в листьях табака

Автор/авторы:
share
34
backnext
Растение — продуцент зеленого флуоресцентного белка GFP. Фото: ФИЦ Биотехнологии РАН

Российские биотехнологи соединили участок «шипа» коронавируса и молекулу из жгутика сальмонеллы, чтобы получить усиленную вакцину от SARS-CoV-2. 

   Эффективнее всего будет она будет работать, если ее закапывать в нос. Производить такой «собранный из запчастей» белок сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН научились в клетках растений. Статья об исследовании опубликована на страницах журнала Plants.

   В структуре S-белка, который и составляет «корону» SARS-CoV-2, есть участок с 319 по 541 аминокислоту (receptor-binding domain, или RBD), который связывается с человеческим ангиотензинпревращающим ферментом. Этот участок важен для заражения и «размножения» SARS-CoV-2, ведь без него вирус не мог бы прикрепляться к нашим клеткам. Это означает, что в RBD, скорее всего, не будет мутаций, и вакцина, которая обучает иммунитет узнавать этот антиген, долго будет актуальной. Если же коронавирус начнет «прятаться» от иммунной системы и изменять этот участок, ему будет сложнее инфицировать клетки.

   Вакцины с RBD и другие прививки того же типа учат иммунитет точно распознавать цель, но им часто нужны добавки (адъюванты), чтобы реакция на вторжение была сильнее. Один из вариантов — присоединить участок-антиген к белку жгутика бактерий (флагеллину), в котором сразу же распознает врага рецептор врожденного иммунитета TLR5. Этот адъювант уже успешно применяется, например, в прививках от гриппа типа A. Исследователи ФИЦ Биотехнологии РАН научились производить белок, в котором RBD соединен с флагеллином, в растительных клетках.

   «Биотехнологии позволяют синтезировать белки-антигены для вакцин в клетках млекопитающих, бактерий, дрожжей, растений и других организмов. Мы вставили в вирусный вектор pEff последовательность из белка SARS-CoV-2 и последовательность флагеллина бактерии Salmonella typhimurium, и заразили им растение Nicotiana benthamiana, которое относится к роду Табак. Создавая свои копии, pEff заставляет клетки растений производить нужные нам белки в большом количестве. При помощи этого вектора авторам предыдущих исследований удавалось получить до 1 миллиграмма зеленого флуоресцентного белка с каждого грамма свежих листьев всего за несколько дней», — комментирует исследование один из авторов научной статьи Евгения Марданова, старший научный сотрудник лаборатории систем молекулярного клонирования ФИЦ Биотехнологии РАН. Данное исследование проводится в рамках деятельности научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего».

   Производство белков в растениях не требует сложного оборудования и легко может быть масштабировано. В отличие от клеток бактерий, которые тоже относительно легко выращивать, растительные клетки могут придать белку посттрансляционные модификации. Тогда он будет свернут в окончательную форму, и дополнительно дорабатывать его не придется. Также можно не бояться, что полученный в растениях препарат, будет загрязнен патогенами, так как инфекции растений людям не страшны. Обычно в качестве продуцентов используют трансгенные растения, но у этой технологии есть недостатки: обычно такие растения синтезируют мало белка, а их получение может занимать несколько месяцев. Выделять итоговый продукт из растительных клеток и очищать его от побочных продуктов довольно дорого. Но если использовать вирусные векторы, в которые вставлен ген нужного белка, и заражать ими обычные нетрансгенные растения, то можно в течение недели получить до 5 мг закодированного в векторе белка с каждого грамма листьев.

   Биотехнологи выбрали фрагмент RBD с 319 по 524 аминокислоту и присоединили к нему флагеллин, полученный от сальмонеллы. Эту конструкцию вставили в вектор pEff — безвредный для человека вирус мозаики картофеля. Затем ученые позволили бактерии Agrobacterium tumefaciens «заглотить» вирусный вектор. Эти микроорганизмы и заразили вирусом клетки растений. Для контроля ученые использовали только флагеллин (без участка RBD). Четыре дня спустя, когда уровень необходимого белка достиг пика, исследователи собрали листья растений. Растения - продуценты смогли наработать рекомбинантный белок в количестве 110–140 микрограмм на грамм.

«Мы продемонстрировали, что с помощью вектора pEff растения могут производить до 100 микрограмм нужного нам рекомбинантного белка на грамм биомассы. Этот белок может стать основой новых вакцин от коронавирусной инфекции, которые можно закапывать в нос. Благодаря адъюватному действию флагеллина, такие вакцины должны вызывать как местную иммунную реакцию, так и иммунный ответ всего организма. Мы надеемся, что такой подход позволит сделать производство препаратов дешевле, а сами прививки станут удобнее, быстрее и проще»,

   — рассказал про научную работу Николай Равин, заведующий лаборатории систем молекулярного клонирования ФИЦ Биотехнологии РАН.



Источник:

Пресс-служба ФИЦ Биотехнологии РАН

Вам также может быть интересно
Комментариев: 0
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up