Изучение процесса структурной трансформации вирусов растений со спиральной структурой, происходящей в процессе термического воздействия на вирионы, с целью последующего использования их в качестве новых биотехнологических платформ совместно провели ученые биофака и физфака МГУ, 21 ноября сообщает пресс-служба университета.

Белковые наноструктуры сферической формы и заданного размера, образующиеся при термическом воздействии на вирионы (инфекционная форма вируса, существующая до внедрения его в живую клетку), предполагается использовать для создания на их основе новых вакцин, наноконтейнеров адресной доставки лекарственных препаратов и биомаркеров.

Исследование проведено в рамках проекта «3D визуализация вирионов, структурно модифицированных и вирусоподобных частиц вирусов растений методами бионаноскопии» Междисциплинарной научно-образовательной школы «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология» МГУ.

Руководитель научной группы биофака МГУ, профессор кафедры вирусологии Николай Никитин пояснил:

«Образующиеся в результате термического воздействия на вирионы структурно модифицированные частицы вирусов растений в последние годы становятся всё более привлекательной белковой платформой для применений в современных областях биотехнологии и биомедицины. Их основным преимуществом является то, что они являются эффективными иммуностимуляторами, а также средством доставки различных веществ в клетки. Очень важно, что созданные структурно модифицированные частицы вирусов растений абсолютно безвредны как для человека, так и животных».

Объектом исследования ученых биологического и физического факультетов МГУ стал процесс структурной перестройки вирионов на примере вируса табачной мозаики. Для изучения были использованы методы сканирующей зондовой микроскопии (бионаноскопии).

С помощью этих методов были визуализированы этапы формирования образующихся в результате термического воздействия частиц вирионов, определены их свойства. Ученые также приблизились к пониманию их возможного взаимодействия с клетками млекопитающих.

Результатом данного исследования также стали новые фундаментальные знания о строении и стабильности вирусов, такие как их детальные трехмерные изображения высокого разрешения.

Кроме того, были установлены количественные статистические характеристики размеров и параметров формы структурно модифицированных частиц вирусов. Разработаны для сканирующего зондового микроскопа экспериментальные протоколы наблюдения частиц на различных подложках. Они будут использованы учеными при создании новых биотехнологических платформ на основе структурно модифицированных вирусов растений.

Результаты работы исследователи представили в статье «Визуализация вируса табачной мозаики методами атомно-силовой и электронной микроскопии», опубликованной в журнале «Наноиндустрия».

Ранее учеными МГУ на основе таких модифицированных частиц вирусов растений были разработаны и исследованы несколько вакцинных препаратов, в том числе вакцинные кандидаты против вируса краснухи, ротавирусной инфекции, сибирской язвы и коронавируса, вызвавшего COVID-19.