Тема: ФАГОВЫЕ ПЕПТИДНЫЕ БИБЛИОТЕКИ КАК ИНСТРУМЕНТ ИССЛЕДОВАНИЯ ИММУНОХИМИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

Одним из актуальных направлений разработки способов изменения функционального состояния организма является воздействие на основные сигнальные каскады иммунных реакций, которые управляют жизнедеятельностью клетки и организма в целом. Как правило, трансляция сигнала основана на внутри- и межмолекулярном белок-белковом взаимодействии, которое определяет образование, как устойчивых белковых комплексов, так и временных ассоциатов, играющих важную роль в патогенезе различных заболеваний. Интерес к исследованию иммунохимических белок-белковых взаимодействий подтверждает тот факт, что, наряду с понятиями генома и протеома, современная молекулярная биология, лежащая в основе рационального дизайна лекарственных препаратов, оперирует понятием интерактома. Последний, в свою очередь, описывает совокупность всех белок-белковых взаимодействий организма. Характерной особенностью интерфейсов внутри- и межмолекулярного белок-белкового взаимодействия является отсутствие ярко выраженного пространственного рельефа, что предъявляет особые требования к методам определения этих интерфейсов.
Уникальные возможности для изучения межмолекулярного иммунохимического белок-белкового взаимодействия представляет технология фагового дисплея.
Данная технология является высокоэффективным инструментом селекции пептидных лигандов для различных белковых мишеней, которые распознают линейные и конформационные связывающие участки. Использование комбинаторных фаговых пептидных библиотек позволяет относительно быстро и с большой вероятностью определить тот участок цепи, с которым связывается изучаемая молекула.
Целью данной работы является получение пептидов способных имитировать иммунохимические взаимодействия с использованием фаговых пептидных библиотек.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Провести три раунда аффинной селекции с рекомбинантным аналогом рецептора PD-1 и моноклональным антителом 29F2;
2. Провести компьютерный анализ и определить аминокислотные последовательности экспонируемых пептидов отобранных клонов;
3. Проанализировать иммунохимические свойства отобранных пептидов экспонированных на поверхности бактериофагов методом дот-блот анализа.
Апробация работы и публикации:
Основные результаты обсуждались на конференции: «Мой выбор - наука», XLIV научной конференции студентов, магистрантов, аспирантов и учащихся лицейных классов, 2017 год, диплом I степени.
По теме работы изданы публикации:
1. Podlesnykh S.V., Shanshin, D.V., Kolosova, E.A., Murashkin D.E., Shaprova O.N., Shcherbakov, D.N., Chapoval, A.I. Development of Search Strategy for Peptide Inhibitors of Immune Checkpoints //Russian Journal of Bioorganic Chemistry. - 2018. - Vol. 44. - №. 2. - P. 150-157
2. Мурашкин Д.Е., Шаньшин Д.В., Булатов И.А., Щербаков Д.Н. Получение пептидов-имитаторов, узнаваемых МКА 29F2. // Труды молодых ученых Алтайского государственного университета. - Барнаул: из-во АГУ. - 2017. - С. 265-268
3. Мурашкин Д.Е., Шаньшин Д.В., Шапрова О.Н. Поиск пептидов, специфически связывающихся с рецептором лимфоцитов PD-1. // Материалы 55-й международной научной студенческой конференции МНСК-2017. - Новосибирск: ИПЦ НГУ. - 2017. - с. 145
4. Шапрова О.Н., Мурашкин Д.Е., Шаньшин Д.В. Конструирование химерного белка, включающего пептиды, специфически взаимодействующие с рецептором CTLA-4. // Материалы 55-й международной научной студенческой конференции МНСК-2017/. - Новосибирск: ИПЦ НГУ. - 2017. - с. 155
5. Шапрова О.Н., Мурашкин, Д.Е. Шаньшин Д.В., Щербаков Д.Н. Поиск пептидов специфически взаимодействующих с CTLA-4. // Сборник тезисов III международной конференции молодых ученых биотехнологов, молекулярных биологов и вирусологов. 5-6 октября. - Наукоград Кольцово. - 2016 г. - с. 119.
Купить

1. В ходе работы было проведено 3 раунда аффинной селекции при помощи магнитных частиц с рекомбинантым аналогом рецептора PD-1 и моноклональным антителом 29F2. Для каждой мишени отобрано 60 фаготопов.
2. На основе результатов секвенирования и компьютерного анализа выявлены аминокислотные мотивы пептидов-имитаторов. Для мишени PD-1 отобрано четыре варианта:
• GNNPLHVHHDKR К8АР
• DYHDPSLPTLRK K6AP
• QVNGLGERSQQM K5AP
• GDRLSMLSKYHR Е13БНС
Для МКА 29F2 три пептида-имитатора:
• YLTPELFLRTQQ K2N1
• ADPYWSLMRVPM K19N2
• DMPAEYLSITKF K13N3
3. При помощи дот-блот анализа подтверждено связывание отобранных пептидов с мишенями. Были выявлены уникальные последовательности - мимотопы, имитирующие лиганды рецептора PD-1 (GNNPLHVHHDKR и GDRLSMLSKYHR) и МКА 29F2 (YLTPELFLRTQQ), но не имеющих сходства в аминокислотных последовательностях.
Купить