Новая технология наночастиц для изучения структуры и функции мембранных белков

Исследователи из Каролинского института (Швеция) разработали технологию наночастиц, которая может стабилизировать мембранные белки для изучения их структуры в липидном окружении. Метод, описанный в Nature Methods, открывает доступ к ранее недоступным для исследования мишеням лекарств, что потенциально позволяет разрабатывать новые препараты, терапевтические антитела и вакцины.

Мембранные белки — мишени более 60% лекарств, находящихся в клиническом применении. Также они являются ключевым функциональным компонентом в коммерческих вакцинах. Основная проблема их изучения — нестабильность, так как они встроены в липидные мембраны. Традиционно для их экстракции используют детергенты, которые, однако, дестабилизируют белки и не обеспечивают естественное липидное окружение.

Исследователи обошли эту проблему, использовав малый клеточный белок сапозин, который обычно переносит липиды внутри клетки. Они разработали метод создания стабильных сапозиновых липидных наночастиц (Salipro), в которые можно встраивать и стабилизировать хрупкие мембранные белки.

Метод позволяет проводить высокоразрешающие трёхмерные исследования мембранных белков с помощью крио-электронной микроскопии (cryo-EM). В частности, учёные представили метод экстракции и стабилизации хрупкого белка-шипа (spike protein) из мембраны вируса ВИЧ в растворимом и функциональном состоянии, включая важные мембранные домены.

Технология Salipro потенциально применима и к другим вирусным белкам оболочки, таким как гемагглютинин вируса гриппа, G-белок вируса Эбола или E-белок вируса гепатита C.