Компьютерно спроектированные белки для борьбы с гриппом

Исследователи создают с помощью компьютерного моделирования белки, способные действовать как широкоспектральные противовирусные агенты против различных штаммов вируса гриппа, включая пандемический H1N1.

"Один из этих созданных белков обладает противогриппозной активностью, сравнимой с несколькими человеческими моноклональными антителами", — заявил профессор биохимии Университета Вашингтона Дэвид Бейкер в отчёте для Nature Biotechnology.

Как работают белки-ингибиторы

• Белки проектируются с помощью компьютерного моделирования, чтобы идеально связываться с конкретной наноразмерной мишенью на вирусах гриппа.
• Связываясь с целевой областью (гемагглютинином вируса), они предотвращают изменение его формы, которое необходимо вирусу для слияния с клеткой и заражения.

Широкий спектр действия

• Целью было создание противовирусных средств, активных против широкого разнообразия подтипов H.
• Данные показывают, что белки лаборатории Бейкера связываются со всеми типами гемагглютинина Группы I, которая включает не только H1, но и пандемический H2 и птичий H5 штаммы.

Методология и перспективы

• Метод включает вычислительный дизайн белков, за которым следует всестороннее картирование энергетического ландшафта с использованием технологий глубокого секвенирования.
• Этот подход позволяет преодолевать "узкие места" и улучшать активность связывающего белка за счёт множества небольших изменений.
• По словам Бейкера, метод может стать "мощным путём к созданию ингибиторов или связывающих агентов для любого поверхностного участка любой желаемой мишени".

Практическое применение технологии

• Гены наиболее перспективных белков тестируются на дрожжевых клетках.
• После исследований молекулярной химии лучшие белки подвергаются мутациям, а все варианты сохраняются в "библиотеке" для анализа.
• С помощью передовых технологий учёные могут быстро отбирать из библиотеки белки, наиболее точно связывающиеся с мишенью патогена.

Исследование финансировалось DARPA, Defense Threat Reduction Agency и Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний NIH.