NIST阐明了呼吸道病毒前瞻性疫苗的结构

NIST阐明了呼吸道病毒前瞻性疫苗的结构
该图显示了纳米颗粒的一种可能的结构 - 从端到端的约30纳米,大约15倍DNA宽度的载体 - 在研究中分析。中子和X射线散射允许颗粒在溶液中可视化,因为它们会在送到身体时。该研究表明,每个颗粒类似于脂质制成的气缸(红色),其与我们免疫系统相互作用的几种突出的蛋白质(在这种情况下五个)。更好地理解颗粒结构可以阐明纳米粒子如何引起免疫系统的反应。信用:J. Curtis / NIST

RSV没有批准的疫苗,威胁攻击呼吸系统的危及生命病毒。在美国国家标准和技术研究所(NIST)进行的最先进的中子和X射线散射可能会使一个更接近现实,因为结果阐明了作为候选人的微小蛋白质的粒子的结构疫苗的主要功能性成分。

12月15日发表的调查结果分子药剂,强调中子方法的值,用于揭示三维形状和功能这可以用作药物。了解前瞻性纳米粒子可以提供对其在身体内部功能的重要见解。在NIST中子研究和物质测量实验室进行的研究可以使该候选疫苗的进一步发展和一系列其他医疗治疗。

“让我们的疫苗纳米颗粒忠实地看着我们”看到“粒子,因为我们的免疫系统看到它们,这是一个正在开发的Novavavax的团队成员的研究科学家,欧洲梅纳德说疫苗。“了解一个结构帮助我们了解我们的纳米粒子如何引起免疫系统对抗RSV的反应。“

RSV或呼吸道同性恋病毒是呼吸道感染的常见原因,以及全球婴儿和幼儿严重呼吸道疾病的主要病毒原因。在美国,RSV是婴儿住院的主要原因,在全球范围内,仅次于疟疾,作为一年内儿童死亡的疟疾。

该公司的候选疫苗围绕着由蛋白质,脂质和糖构成的纳米粒子构建。它足够小,因为它的形状无视光学显微镜的精确可视化。然而,NIST的中子和X射线散射能力使颗粒在溶液中可视化,因为它们会在送到身体时。该研究表明,每个粒子类似于由具有若干突出肢体的脂质制成的气缸。这些四肢是与我们免疫系统相互作用的蛋白质。

“你真正想做的是提供因为这是刺激免疫系统产生抗体的免疫系统,“NIST的苏珊krueger是纸张的第一作者。”但含有蛋白质的颗粒不是刚性结构。它还具有成千上万的变化 - 有时它比其他蛋白四肢有更多的蛋白质四肢,它们以不同的方式排列。你想知道的是它在解决方案中如何看待解决方案。“

传统上,科学家通过用X射线结晶并照射晶体来评估蛋白质的结构。对于有效形成晶体,蛋白质需要采用类似的构象,形成促​​进晶体生长的有序阵列。然而,生物分子和治疗蛋白通常具有不同的形状或构象,并且非常难以结晶。由于结晶的强力,这些蛋白质晶体可以含有强迫成形的蛋白质,这些形状不存在或反映现实世界的条件。这些因素可以隐藏正在发生的事情的真实情况。

“实验使我们可以在注射器中的溶液中可视化RSV纳米粒子疫苗。该方法具有优于X射线晶体学的优点,其中样品将以冷冻的结晶状态分析。”,Maynard表示。“像这样的分析可能会谈谈为什么这个疫苗平台诱导强大的免疫反应 -看到各种微妙的细节和可用于产生抗体的灵活性。“

其他公司也开发了纳米颗粒周围构建的治疗,包括临床试验中的疫苗,用于使Covid-19的SARS-COV-2病毒。Maynard表示,研究中使用的方法可以更广泛地证明用于分析这些产品中使用的复杂分子。

他说:“确定分子结构的其他方法在忠实捕获具有多个部件的分子结构中,”他说。“更大的问题是:可以中子和X射线技术克服了这些其他方法的局限性,帮助我们了解分子结构?这里的结果表明他们可以。”


进一步探索

Ultrapotent Covid-19通过计算机设计的疫苗候选者

更多信息:苏珊krueger等。呼吸合胞病毒融合糖蛋白纳米粒子疫苗在溶液中的结构表征及建模,分子药剂(2020)。DOI:10.1021 / ACS.MOLPRAMASEUT.0C00986
信息信息: 分子药剂

引文:NIST阐明了呼吸道病毒前瞻性疫苗的结构(2020年12月17日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2020-12-nist-prospective-vaccine-respiration -virus.html
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