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El estudio dirige preocupaciones del glycosylation en el diseño vaccíneo SARS-CoV-2

Las personas internacionales de investigadores han encontrado que las configuraciones del glycosylation están conservadas a través de la proteína nativa del pico del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) - el agente de la neumonía asiática que causa la enfermedad 2019 (COVID-19) del coronavirus - y de las proteínas recombinantes del pico hechas en los laboratorios para el uso en vacunas.

La proteína del pico, a la cual SARS-CoV-2 utiliza para atar y para infectar las células, es el objetivo principal de los anticuerpos de neutralización que siguen la infección natural con el virus o la vacunación.

Un principio central en diseño vaccíneo es la presentación nativo-como de los antígenos que inducirán inmunidad protectora.

“La abundancia de glycans N-conectados a través de la proteína del pico SARS-CoV-2 es una fuente potencial de la heterogeneidad entre los muchos diversos candidatos vaccíneos bajo investigación,” dice Crispin máximo de la universidad de Southampton en el Reino Unido y los colegas.

Ahora, las personas han conducto un estudio que exploraban esta variabilidad potencial a través de cinco diversas proteínas recombinantes del pico y el pico nativo usando simulaciones de la espectrometría líquida de la cromatografía-masa (LC-MS) y de la dinámica (MD) molecular.

El análisis reveló que las configuraciones del glycosylation fueron conservadas a través de todas las proteínas del pico investigadas, sugiriendo que los imitadores recombinantes del glycosylation de la proteína del pico probablemente que de la proteína nativa.

Una versión de la prueba preliminar del trabajo de investigación está disponible en el servidor del bioRxiv*, mientras que el artículo experimenta la revisión paritaria.

El diseño vaccíneo se ha centrado principal en la proteína del pico

Desde que el brote COVID-19 primero comenzó en Wuhan, China, a finales de diciembre de 2019, los investigadores han desarrollado un arsenal sin precedente de candidatos vaccíneos contra el agente causativo SARS-CoV-2.

Todas las aproximaciones apuntan entregar las características inmunogenéticas del virus, con la proteína viral del pico que emerge pues el foco principal debido a la reacción robusta del anticuerpo él se ha mostrado para generar.

Encouragingly, la neutralización del anticuerpo se ha mostrado para ocurrir, a pesar del arsenal extenso de glycans N-conectados distribuidos a través de la proteína del pico. Sin embargo, el glycosylation todavía se ha convertido en un parámetro importante en el revelado vaccíneo mientras que el estado de tramitación del glycosylation puede revelar el fragmento al cual los inmunógenos están recapitulando la configuración viral nativa.

El glycosylation sitio-específico de la proteína derivada recombinante y viral de S de laboratorios múltiples. (a) análisis glycan Sitio-específico de la proteína recombinante de S expresada y purificada en las ubicaciones diferentes. Las cartas de barra representan la proporción relativa de glycoforms presentes en cada sitio, incluyendo la proporción de PNGS que no fueron modificados por un glycan N-conectada. La proporción de oligomannose- y el híbrido-tipo glycans se colorean verde. El complejo-tipo tramitado glycans se colorea rosado y la proporción de sitios vacantes se colorea gris. La institución que ofreció la proteína de S para el análisis es mencionada encima de cada carta. Los datos de Tejas/de Southampton se reproducen de Chawla y otros (los datos inéditos). Las composiciones medias de la proteína recombinante de S eran calculadas usando todas las muestras. Las barras representan el desvío medio +/- estándar del medio de todas las muestras recombinantes analizadas. (b) El análisis sitio-específico derivado viral fue obtenido de los datos detectados por Yao y otros y categorizados de la misma manera que above33. Los datos para los sitios N657 y N1158 no se podían obtener y no se representan. (c) Modelo integral que visualiza el glycosylation sitio-específico del oligomannose de la proteína derivada viral de S; la descripción de cómo este modelo fue generado se puede encontrar en materiales y métodos. La proteína y los glycans se muestran en la representación superficial; el anterior coloreado en gris y estes último coloreó basado en el contenido del oligomannose (verde para 80-100%, anaranjados para 30-80% y el festonear para 0-30%).
El glycosylation sitio-específico de la proteína derivada recombinante y viral de S de laboratorios múltiples. (a) análisis glycan Sitio-específico de la proteína recombinante de S expresada y purificada en las ubicaciones diferentes. Las cartas de barra representan la proporción relativa de glycoforms presentes en cada sitio, incluyendo la proporción de PNGS que no fueron modificados por un glycan N-conectada. La proporción de oligomannose- y el híbrido-tipo glycans se colorean verde. El complejo-tipo tramitado glycans se colorea rosado y la proporción de sitios vacantes se colorea gris. La institución que ofreció la proteína de S para el análisis es mencionada encima de cada carta. Los datos de Tejas/de Southampton se reproducen de Chawla y otros (los datos inéditos). Las composiciones medias de la proteína recombinante de S eran calculadas usando todas las muestras. Las barras representan el desvío medio +/- estándar del medio de todas las muestras recombinantes analizadas. (b) El análisis sitio-específico viral-derivado fue obtenido de los datos detectados por Yao y otros y categorizados de la misma manera que above33. Los datos para los sitios N657 y N1158 no se podían obtener y no se representan. (c) Modelo integral que visualiza el glycosylation sitio-específico del oligomannose de la proteína derivada viral de S; la descripción de cómo este modelo fue generado se puede encontrar en materiales y métodos. La proteína y los glycans se muestran en la representación superficial; el anterior coloreado en gris y estes último coloreó basado en el contenido del oligomannose (verde para 80-100%, anaranjados para 30-80% y el festonear para 0-30%).

Las preocupaciones que rodean el glycosylation

La proteína del pico SARS-CoV-2 contiene una abundancia de sequons N-conectados del glycosylation que dirijan la agregación de los glycans del ordenador principal requeridos para el plegamiento de proteína y la estabilización del doblez de la proteína.

Aunque la proteína del pico haya sido un foco importante en diseño vaccíneo, los mecanismos del lanzamiento han diferido considerablemente.

El glycosylation del inmunógeno se puede influenciar por los factores específicos al proceso de fabricación determinado, tal como las condiciones del cultivo celular del tipo de la célula o. El diseño del inmunógeno puede también tener un impacto sustancial, afectando al contrario a la presentación nativo-como del glycosylation.

“Sin embargo, el éxito de una amplia gama de diversas plataformas vaccíneas que exhiben diverso glycosylation de la proteína del pico indica que eso nativo-como el glycosylation no es un requisito previo para una vacuna acertada,” dice Crispin y a colegas.

Sin embargo, el glycosylation de comprensión de la proteína del pico ayudará a estandardizar los materiales usados en diversos estudios vaccíneos y ayudar a definir el impacto de esta característica extensa de la superficie de la proteína, agrega a las personas.

“Es importante para terapéutico y el diseño vaccíneo para entender si los glycoforms similares se presentan a través de diversas plataformas de la expresión de la proteína de diferentes fuentes para asegurarse la superficie antigénica de la proteína del pico sigue siendo constante cuando está utilizado como inmunógeno o en análisis serológicos.”

¿Qué los investigadores hicieron?

Los investigadores integraron LC-MS y el Doctor en Medicina simulaciones para investigar las características del glycosylation a través de SARS-CoV-2 recombinante clava las proteínas a partir de cinco diversos laboratorios.

Entonces fijaron el grado al cual estas proteínas recombinantes reprodujeron el glycosylation de la proteína del pico de SARS-CoV-2-derived producida de las células cultivadas de Vero.

Análisis comparativo del glycosylation de los dos PNGS en el RBD para la proteína derivada viral de S, la proteína recombinante de S y RBD monomérico. (a) Composiciones glycan sitio-específicas detalladas de los dos sitios situados en el RBD de SARS-CoV-2. Los datos recombinantes de la proteína de S se reproducen de Chawla y otros (inédito) y los datos para los sitios virales de la proteína RBD de S fueron obtenidos de Yao y de al.33. los datos glycan Sitio-específicos se presentan de acuerdo con el cuadro 2. (b) composiciones Sitio-específicas para los sitios de N-glycan situados en el RBD de MERS-CoV cuando están expresados como parte de una proteína recombinante soluble de S compararon a RBD-only. Los datos para la proteína de MERS-CoV S fueron obtenidos de un estudio anterior
Análisis comparativo del glycosylation de los dos PNGS en el RBD para la proteína derivada viral de S, la proteína recombinante de S y RBD monomérico. (a) Composiciones glycan sitio-específicas detalladas de los dos sitios situados en el RBD de SARS-CoV-2. Los datos recombinantes de la proteína de S se reproducen de Chawla y otros (inédito) y los datos para los sitios virales de la proteína RBD de S fueron obtenidos de Yao y de al.33. los datos glycan Sitio-específicos se presentan de acuerdo con el cuadro 2. (b) composiciones Sitio-específicas para los sitios de N-glycan situados en el RBD de MERS-CoV cuando están expresados como parte de una proteína recombinante soluble de S compararon a RBD-only. Los datos para la proteína de MERS-CoV S fueron obtenidos de un estudio anterior.

¿Qué encontraron?

Las configuraciones del Glycosylation fueron conservadas a través de todas las proteínas investigadas.

Los grados distintos de accesibilidad entre diversos sitios glycan a través de la proteína del pico correlacionaron ampliamente con sus estados de tramitación.

“Nuestros resultados revelan los sitios estructurales conservados de N-glycan en proteína del pico en comparación con el pico viral nativo, que impulsa semejanza en el glycosylation entre la proteína del pico de fuentes y de métodos dispares de la manufactura,” escriben a las personas.

“Esto sugiere que el glycosylation pico-basado recombinante del inmunógeno SARS-CoV-2 reproductivo recapitule firmas del glycosylation viral.”

¿Cuáles son las implicaciones del estudio?

El Glycosylation de las proteínas recombinantes del pico usadas en vacunaciones imita las configuraciones que ocurren en la infección natural y probablemente sigue siendo antigénico comparable, dice a los investigadores.

Sin embargo, la comprensión continuada del glycosylation de la proteína del pico facilitará más lejos la investigación vaccínea durante la reacción global COVID-19, aconsejan.

“La reproductibilidad del glycosylation de la proteína del pico de muchas diferentes fuentes está de ventaja importante para el diseño del inmunógeno, la prueba de la serología y el descubrimiento de la droga y significará que los glycans de SARS-CoV-2 son poco probables ofrecer una barrera a combate el pandémico COVID-19,” concluye a las personas.

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

Journal reference:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

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