Разработки ученых центра превосходства «Фармацевтическая биотехнология» Вятского государственного университета уже получили высокую оценку российских и международных экспертов. Одним из последних исследований, проведенных при участии сотрудников НОЦ «Нанотехнологии» ВятГУ, Института физиологии Коми НЦ УрО РАН и Института фундаментальной медицины и биологии КФУ, стала оценка сил межмолекулярных взаимодействий в системе «антиген - антитело», осуществленных с применением метода оптической ловушки.
По сути предложен новый подход к исследованию на молекулярном уровне механизмов взаимодействия «макроорганизм – бактерия», апробированный на модели «моноклональные антитела – липополисахарид Yersinia pseudotuberculosis». Метод направлен на разработку или совершенствование средств профилактики, лечения и диагностики псевдотуберкулеза – заболевания людей и животных, вызываемого одним из представителей энтеробактерий рода Yersinia.
Результаты исследования представлены в статье «Force interaction between Yersiniae lipopolysaccharides and monoclonal antibodies: An optical tweezers study», размещенной в Journal of Biomechanics (1 квартиль) международной платформы Elsevier.
Для проведения работы были использованы липополисахариды (ЛПС) бактерий двух видов рода Yersinia, являющиеся поверхностными антигенами микробных клеток. Этими антигенами покрывали поверхность микросфер диаметром 1 мкм, соответствующим размеру микробной клетки. Вторым участником оцениваемого взаимодействия являлась стеклянная подложка с пришитыми к ней с помощью специальных химических молекул-линкеров моноклональными антителами, способными или неспособными специфически взаимодействовать с препаратами ЛПС.
С помощью специального прибора - оптического пинцета – покрытая ЛПС микросфера лазерным лучом подводилась к стеклу с пришитыми моноклональными антителами и - после касания - отводилась. Сила, которая требовалась для разрыва такой межмолекулярной связи, фиксировалась. Анализ сил разрыва позволил выявить качественные и количественные отличия во взаимодействии двух исследованных антигенов с моноклональными антителами различной специфичности.
Прямое определение силы межмолекулярной связи между липополисахаридами патогенных иерсиний и моноклональными антителами имеет, в частности, важное значение при выборе антител той или иной линии для использования в составе диагностических тест-систем. Применение этого методического подхода позволит глубже понять механизмы иммуно- и патогенеза различных инфекций, -
прокомментировал ключевой разработчик методики Илья Конышев, доцент кафедры биотехнологии ВятГУ.
Проведенное коллективом ученых (И. Конышев, А. Бывалов, Б. Ананченко, Р. Фахруллин, А. Данилушкина, Л. Дудина) исследование вносит существенный вклад в изучение механизмов межмолекулярных взаимодействий, важной отрасли современной молекулярной биологии.
#ВятГУ #наукаВятГУ #молекулярная_биологияВятГУ #микробиологияВятГУ #фармацевтическая_биотехнологияВятГУ #нанотехнологииВятГУ
На рисунке:
Общая схема определения сил взаимодействия между антигеном и антителом. А – перемещение микросферы, покрытой молекулами ЛПС к подложке, обработанной антителами, с помощью оптической ловушки. Б – молекула антитела, пришитая к поверхности подложки посредством линкера. В – типовой график разрыва связи (в указанном случае ее величина составила около 70 пН).
