123
Биомед Новости

Visual Science вместе с учеными из НГУ создали первую 3D-модель вируса Зика

Лаборатория структурной биоинформатики и молекулярного моделирования Новосибирского государственного университета (НГУ) приняла участие в построении первой подробной 3D-модели вируса Зика российской компанией Visual Science. Прототип был создан на основе научных данных с использованием методов структурной биоинформатики и имеет атомную детализацию. Модель устройства вируса сможет помочь учёным в разработке диагностики и вакцины против лихорадки, вызываемой тропическим вирусом. Об этом сообщает пресс-служба вуза.

Работа ученых НГУ заключалась в построении моделей отдельных белков, а также анализе научных данных о родственных вирусах. Перед ними стояла задача разобраться, как разные компоненты вируса (белки, РНК, липидная мембрана) располагаются в вирионе (вирусной частице).

Кандидат биологических наук, заведующая лабораторией Анастасия Бакулина участвовала в проекте в качестве ведущего молекулярного модельера.

=?UTF-8?B?0LfQuNC60LAg0LIg0YDQsNC30YDQtdC30LUuanBn?=«Вирус Зика относится к роду флавивирусов. Самые изученные представители этого рода — вирусы желтой лихорадки, лихорадки Денге, клещевого энцефалита. Наиболее надежный метод диагностики вирусных инфекций — определение генетического материала вируса в крови больного (ПЦР), но для этого требуется хорошо оборудованная лаборатория и квалифицированный персонал. Более доступные методы диагностики (ИФА, иммуноферментный анализ) базируются на обнаружении антител против вируса. Детекция антител также позволяет узнать о том, что человек встречался с этим вирусом ранее, что важно для эпидемиологических исследований.

=?UTF-8?B?0LfQuNC60LAuanBn?=Анализ поверхностного белка E вируса Зика (который на модели обозначен разными оттенками голубого цвета) на поверхности показал, что он сильно напоминает соответствующий белок вируса лихорадки Денге. У них отличается менее половины аминокислотных остатков в составе этих белков, причем многие различающиеся участки либо спрятаны в мембране, либо закрыты гликозилированием (на модели гликозилирование показано молекулами серого цвета на поверхности вируса). Действительно, эксперименты показывают, что антитела против вирусов Зика связываются с вирусом лихорадки Денге, и наоборот. Это делает задачу диагностики более сложной.

Пока неясно, как именно вирус может вызывать микроцефалию, и сотрудники лаборатории НГУ пытаются с этим разобраться. Есть подозрение, что это связано с особыми свойствами поверхностного белка E. Если «испортить» этот белок, внеся туда мутации, которые оставят вирус жизнеспособным, то может получиться хорошая вакцина.

В настоящее время данных о структуре вируса Зика крайне мало, поэтому модель вириона создавалась на основе опубликованной информации о строении родственных вирусов желтой лихорадки, Западного Нила и Денге. Для создания модели Зика ученые из отдела научного моделирования студии Visual Science использовали методы структурной биоинформатики, которые широко применяются не только в исследованиях вирусов, но и в изучении клеточных белков и белковых комплексов, разработке лекарств и определении механизмов межмолекулярных взаимодействий», — рассказала Бакулина.

3D-вирус Зика является частью некоммерческого проекта «Зоопарк вирусов», в рамках которого уже были созданы трёхмерные прототипы вирусов иммунодефицита, гриппа AH1N1, лихорадки Эбола, папилломы и аденовируса. Такие модели суммируют известную информацию о строении наиболее опасных и распространенных вирусов человека и являются своего рода визуальными научными обзорами.

 

По наиболее оптимистичным оценкам, первая вакцина от вируса Зика может появиться только в конце этого года, сообщается на сайте компании.

Компания Visual Science была основана в 2007 году. На сегодняшний день коллектив в центральном офисе в Москве и научных консультантов из ведущих исследовательских групп США, России, Германии насчитывает более 70 человек (50 кандидатов наук, 7 докторов, 4 профессора). Основные направления работы — дизайн, создание высокоточных 3D моделей, иллюстраций, научная анимация, создание образовательных пособий, экспертиза.

Об авторе

Валерия Щеголевская

Валерия Щеголевская

Главный редактор Russian IT World