Человеку не обязательно болеть, чтобы заразиться вирусом. Исследователи надеются поймать вирусы для обнаружения и вакцинации, изучив их липкие внешние оболочки.
Сложные структуры, составляющие поверхность вируса, представляют собой небольшие переплетения белков, которые оказывают большое влияние на то, как вирус взаимодействует с клетками и окружающей средой. Небольшое изменение в последовательности белка делает эту поверхность слегка водоотталкивающей или гидрофобной, заставляя ее прилипать к другим гидрофобным поверхностям. В новой статье, недавно опубликованной в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, подробно описывается поверхностная гидрофобность паровируса свиней (PPV).
Кэрин Хельдт, адъюнкт-профессор химического машиностроения Мичиганского технологического университета, является ведущим автором статьи. В настоящее время она находится в творческом отпуске в Сент-Луисе, работая с Pfizer, чтобы лучше понять, как гидрофобность поверхности может быть использована для улучшения производства вакцин.
«Очистка вакцины заключается в поверхностных взаимодействиях; если компоненты распадаются, то их нельзя использовать в качестве терапевтического средства», - говорит Хельдт, добавляя, что обнаружение и удаление вирусов также зависит от поверхностных взаимодействий. «Это также может помочь биологам понять взаимодействие вируса с клеткой».
Основной вывод этой статьи заключается в том, что Хельдт и ее команда сравнили экспериментальные методы с вычислительными методами для измерения химического состава поверхности.
Поскольку гидрофобность вируса является относительно новой и ее трудно измерить, команда Хелдта сосредоточилась на использовании моделей гидрофобности в качестве сравнения. Они сравнили ожидаемые измерения гидрофобности, основанные на основном белке вируса, безоболочечной PPV, с хорошо изученными модельными белками, которые охватывают диапазон отталкивания или притяжения воды. Затем они проанализировали образцы с помощью двух видов хроматографии - анализа химических смесей - вместе с флуоресцентными красителями, которые освещают липкие гидрофобные пятна на белках.
Суть в том, что измерения сосредоточены на том, что легко достать. Эти места являются частью так называемой площади поверхности кристаллической структуры, доступной для растворителя. Сужение наблюдаемой области в эксперименте помогло команде измерить гидрофобность.
«Весь вирусный капсид слишком велик для таких расчетов», - говорит Хельдт, объясняя, что капсид представляет собой внешнюю оболочку, состоящую из 60 копий одинаковых белков - VP1, VP2, VP3 - и ее команда проверила открытые части VP2, который является наиболее распространенным. «Было интересно, что мы все же смогли сопоставить наши расчеты площади поверхности, подверженной воздействию растворителя, с экспериментальными результатами, потому что мы использовали только этот белок».
Сильная корреляция между расчетными и экспериментальными результатами указывает на то, что PPV и, вероятно, другие вирусы обладают измеримой гидрофобностью. Как только измерения будут лучше поняты, Хельдт и другие исследователи смогут лучше улавливать вирусы. Это может улучшить обнаружение вирусов, их концентрацию и очистку вакцин.