Упрощенный метод получения антител к широкому спектру инфекционных агентов

Исследователи из Университета штата Аризона разработали инновационный метод изучения мембранных белков патогенов с помощью генетической иммунизации.

Суть метода

Вместо трудоемкой очистки мембранного белка для иммунизации животных ученые использовали генную пушку (gene gun). Устройство доставляет в кожу мышей микрочастицы золота, покрытые плазмидами с генами, кодирующими целевые мембранные белки. Иммунная система мышей сама производит белки и вырабатывает к ним специфические антитела.

Ключевое преимущество: метод позволяет обойти сложности, связанные с очисткой и сохранением нативной структуры мембранных белков in vitro.

Результаты исследования

• Метод успешно сработал для 12 из 17 мембранных белков двух опасных патогенов уровня биобезопасности 3:
  • Francisella tularensis (возбудитель туляремии)
  • Вируса африканской чумы свиней (African swine fever virus, ASFV).
• Это позволяет безопасно работать с антигенами, не контактируя с самими патогенами.
• Впервые с помощью антител из сыворотки иммунизированных мышей доказано, что два мембранных белка могут быть рекомбинантно экспрессированы в E. coli, правильно свернуты и встроены в бактериальную мембрану.

Новые методы скрининга

Для характеристики полученных антител разработан метод in vitro translation in the presence of hydrophobic magnetic beads (IVT-HMB). Он позволяет:

1. Синтезировать небольшое количество мембранного белка в пробирке.
2. Одновременно экстрагировать его гидрофобными магнитными бусинами.
3. Скринировать против сыворотки иммунизированных мышей с помощью ELISA и Western blot.

Это упрощает и ускоряет процесс производства и скрининга мембранных белков.

Перспективы для структурной биологии

Полученные антитела — важный шаг к определению структуры мембранных белков с помощью крио-ЭМ и рентгеновской кристаллографии. Антитела могут:

• Идентифицировать правильно собранные белки.
• Помогать в образовании упорядоченных кристаллов.
• Стабилизировать белки в активном состоянии для визуализации.

В дальнейшем планируется создание моноклональных антител с помощью той же методики генетической иммунизации. Они необходимы как лиганды для со-кристаллизации и представляют интерес для разработки новых терапевтических средств.

Публикация: Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports (Nature Publishing Group). Все необходимые для метода плазмидные ДНК доступны через репозиторий DNASU Plasmid Repository.