los científicos del Instituto Whitehead han determinado cómo usar fragmentos de anticuerpos de un solo dominio derivados de la alpaca también llamados VHH o nanocuerpos para perturbar los procesos celulares en las células de mamíferos, incluida la infección de las células humanas por el virus de la influenza A IAV y la estomatitis vesicularvirus VSV: con un mejor conocimiento de la actividad de las proteínas, los científicos pueden separar los roles que desempeñan las proteínas individuales en las vías celulares, comprender cómo la enfermedad corrompe la función celular y comenzar a diseñar intervenciones para rectificar tales aberraciones.
Hasta ahora, los investigadores se han basado en gran medida en enfoques genéticos o moléculas pequeñas para inhibir la función de las proteínas. Sin embargo, la utilidad de estos métodos tiene límites: las alteraciones genéticas pueden causar fenotipos involuntarios. Solo alrededor del 15% de las proteínas son "farmacológicas" usando moléculas pequeñas.
"Nuestro método es una adición interesante y, en mi opinión, importante a la caja de herramientas del biólogo molecular", dice el miembro de Whitehead Hidde Ploegh, quien también es profesor de biología en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y miembro afiliado delInstituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer en el MIT. "El enfoque le permite trabajar en un entorno de proteínas de tipo salvaje: no juega con la estructura de proteínas del huésped o la composición genética de la célula que desea estudiar, sino que ustedagregue un perturbante altamente específico "
El laboratorio de Ploegh ha ideado una estrategia de detección que emplea VHH o nanocuerpos. Estas moléculas son pequeñas, altamente específicas en lo que reconocen y lo suficientemente resistentes como para funcionar en el entorno del citosol. En trabajos anteriores, el laboratorio de Ploegh utilizó nanocuerpos para obtener imágenesla función del sistema inmune en tiempo real. Trabajando con el laboratorio de Whitehead Fellow Sebastian Lourido, los VHH hechos por el laboratorio de Ploegh ayudaron a descifrar el modo de acción de una enzima clave utilizada por el parásito Toxoplasma gondii para invadir las células.
En la línea actual de investigación, descrita en línea en la revista Nature Microbiology, los científicos dirigidos por el investigador postdoctoral Florian Schmidt han desarrollado un enfoque de detección racional que condujo a la identificación de nanocuerpos que interfieren con la capacidad de IAV y VSV para infectar células.
Primero, los científicos crearon nanocuerpos contra IAV o VSV inyectando alpacas con virus inactivados. Millones de secuencias de ADN, amplificadas a partir de las alpacas inmunizadas, se insertaron en lentivirus para permitir la expresión de VHH en el citosol de las células humanas. Las células humanas transducidasluego fueron desafiados con IAV o VSV. Cualquier célula sobreviviente debe haber producido un VHH que interfiera con la replicación del virus. De hecho, de los millones de células transducidas, alrededor de 260 contenían nanocuerpos que protegieron las células contra cualquiera de los virus y redujeron la infección viral en más de 80Cuando Schmidt analizó estos golpes, descubrió que los nanocuerpos atascaban la maquinaria de infección de los virus usando tácticas específicas para cada virus: los VHH anti-IAV se dirigían a la nucleoproteína viral NP, mientras que los anti-VSV reconocían la nucleocápside viral N.
Usando un método similar basado en nanocuerpos, Schmidt determinó el papel de la proteína adaptadora ASC en el ensamblaje del inflamasoma en las células mieloides, pero prevé aplicaciones aún más amplias para tales pantallas.
"Esta técnica es una forma muy rápida de identificar inhibidores de esencialmente cualquier proceso biológico", dice. "Y nos permite observar todas las superficies de una colección de proteínas que nos interesan y encontrar los sitios queson importantes para la función de la proteína "
Al estabilizar sus moléculas objetivo, los nanocuerpos actúan como chaperonas de cristalización, lo que permite a los científicos resolver más fácilmente la estructura de las proteínas. Los sitios donde los VHH se unen a las proteínas también son objetivos potenciales de los medicamentos, ya que estas ubicaciones perjudican la actividad de las proteínas.
Este trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud, Fujifilm / MediVector y la Fundación Nacional de Ciencias de Suiza SNSF.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica . Original escrito por Nicole Giese Rura. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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