Preview

Вестник Московского университета. Серия 16. Биология

Расширенный поиск

НОВЫЙ ТИП ПЛАТФОРМ ДЛЯ СБОРКИ ВАКЦИН IN VITRO

Полный текст:

Аннотация

Изучение структуры вирионов фитовирусов и вирусных белков оболочки, а также возможностей их модификации и структурной перестройки крайне важно для разработки абсолютно новых подходов для создания биотехнологической продукции, в том числе медицинского назначения. Вирусы растений обладают безусловным преимуществом при получении новых функциональных и биологически активных материалов, в частности кандидатных вакцин, так как они не патогенны для млекопитающих, в том числе для человека. В настоящем обзоре основное внимание сосредоточено на характеристике и применении в биотехнологии сферических частиц (СЧ) — платформ нового типа, полученных в результате структурной перестройки вирусов растений. СЧ не имеют структурных аналогов среди икосаэдрических вирусов и представляют собой новый тип биогенных платформ. Сборка иммуногенных комплексов СЧ-антиген in vitro открывает перспективы недорогого и быстрого получения разнообразных вакцинных препаратов.

Об авторах

И. Г. Атабеков
Центр “Биоинженерия” РАН, г. Москва кафедра вирусологии биологического факультета МГУ
Россия

докт. биол. наук, проф., зав. кафедрой Тел.: 8-495-939-55-34



Н. А. Никитин
кафедра вирусологии биологического факультета МГУ
Россия

канд. биол. наук, зав. сектором прикладной фитовирусологии Тел.: 8-495-939-53-67



О. В. Карпова
кафедра вирусологии биологического факультета МГУ
Россия

докт. биол. наук, проф. Тел.: 8-495-939-53-67



Список литературы

1. Atabekov J.G. Using viral structures as nanotechnology instruments // Nanotechnologies in Russia. 2008. Vol. 3. N 1–2. P. 128–137.

2. Lico C., Mancini C., Italiani P., Betti C., Boraschi D., Benvenuto E., Baschieri S. Plant-produced potato virus X chimeric particles displaying an influenza virus-derived peptide activate specific CD8+ T cells in mice // Vaccine. 2009. Vol. 27. N 37. P. 5069–5076.

3. Acosta-Ramírez E., Pérez-Flores R., Majeau N., Pastelin-Palacios R., Gil-Cruz C., Ramírez-Saldaña M., Manjarrez-Orduño N., Cervantes-Barragán L., Santos-Argumedo L., Flores-Romo L., Becker I., Isibasi A., Leclerc D., López-Macías C. Translating innate response into long-lasting antibody response by the intrinsic antigen-adjuvant properties of papaya mosaic virus // Immunology. 2008. Vol. 124. N 2. P. 186–197.

4. Denis J., Acosta-Ramirez E., Zhao Y., Hamelin M.E., Koukavica I., Baz M., Abed Y., Savard C., Paré C., Lopez Macias C., Boivin G., Leclerc D. Development of a universal influenza A vaccine based on the M2e peptide fused to thepapaya mosaic virus (PapMV) vaccine platform // Vaccine. 2008. Vol. 26. N 27–28. P. 3395–3403.

5. Savard C., Guerin A., Drouin K., Bolduc M., Laliberte-Gagne M.E., Dumas M.C., Majeau N., Leclerc D. Improvement of the trivalent inactivated flu vaccine using Pap- MV nanoparticles // PLoS One. 2011. Vol. 6. N 6. e21522.

6. Stubbs G. Tobacco mosaic virus particle structure and initiation of disassembly // Philos. Trans. R. Soc. London B. 1999. Vol. 354. N 1383. P. 551–557.

7. Klug A. The tobacco mosaic virus particle: structure and assembly // Philos. Trans. R. Soc. London B. 1999. Vol. 354. N 1383. P. 531–535.

8. Werner S., Marillonet, S.,Hause D., Klimyuk V., Gleba Y. Immunoabsorbent nanoparticles based on a tobamovirus displaing protein A // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. Vol. 103. N 47. P. 17678–17683.

9. Carette N., Engelkamp H., Akpa E., Pierre S.J., Cameron N.B., Christianen P.C.M., Maan J.C., Thies J.C., Weberskirch R., Rowan A.E., Nolte J.M., Michon T., Van Hest J.C.M. A virus-based biocatalyst // Nat. Nanotechnol. 2007. Vol. 2. N 4. P. 226.

10. Porta C., Lomonossoff G. Viruses as vectors for the expression of foreign sequences in plants // Biotechnol. Genet. Eng. Rev. 2002. Vol. 40. P. 45–74.

11. Gleba Y., Klimyuk V., Marillonnet S. Magnifection — a new platform for expression recombinant vaccines in plants // Vaccine. 2005. Vol. 23. N 17–18. P. 2042–2048.

12. Gleba Y., Klimyuk V., Marillonnet S. Viral vectors for the expression of proteins in plants // Curr. Opin. Biotechnol. 2007. Vol. 18. N 2. P. 134–141.

13. Gleba Y., Tusé D., Giritch A. Plant viral vectors for delivery by Agrobacterium // Plant Viral Vectors / Ed. by Palmer K., Gleba Y. Berlin: Springer Verlag Berlin, 2014. P. 155–192.

14. McCormick A., Palmer K. Genetically engineered Tobacco mosaic virus as nanoparticle vaccines // Expert Rev. Vaccines. 2008. Vol. 7. N 1. P. 33–41.

15. Lico C., Chen Q., Santi L. Viral vectors for production of recombinant proteins in plants // J. Cell Physiol. 2008. Vol. 216. N 2. P. 366–377.

16. Petukhova N., Gasanova T., Stepanova L., Rusova O., Potapchuk M., Korotkov A., Skurat E., Tsybalova L., Kiselev O., Ivanov P., Atabekov J. Immunogenicity and protective efficacy of candidate universal influenza A nanovaccines produced in plants by tobacco mosaic virus-based vectors // Curr. Pharm. Design. 2013. Vol. 19. N 31. P. 5587–5600.

17. Kapila J., DeRycke R., VanMontagu M., Angenon G. An Agrobacterium-mediated transient gene expression system for intact leaves // Plant Sci. 1997. Vol. 122. N 1. P. 101–108.

18. Giddings G., Allison G., Brooks D., Carter F. Transgenic plants as factories for biopharmaceuticals // Nat. Biotechnol. 2000. Vol. 18. N 11. P. 1151–1155.

19. Marusic C., Rizza P., Lattanzi L., Mancini C., Spada M., Belardelli F., Benvenuto E., Capone I. Chimeric plant virus particles as immunogens for inducing murine and human immune responses against human immunodeficiency virus type 1 // J. Virol. 2001. Vol. 75. N 18. P. 8434–8439.

20. Zelada A.M., Calamante G., de la Paz Santangelo V., Bigi F., Verna F., Mentaberry A.,Cataldi F. Expression of tuberculosis antigen ESAT-6 in Nicotiana tabacum using a potato virus X-based vector // Tuberculosis. 2006. Vol. 86. N 3–4. P. 263–267.

21. Zvereva A.S., Petrovskaya L.E., Rodina A.V., Frolova O.Y., Ivanov P.A., Shingarova L.N., Komarova T.V., Dorokhov Y.L., Dolgikh D.A., Kirpichnikov M.P., Atabekov J.G. Production of biologically active human myelocytokines in plants // Biochemistry (Mosc). 2009. Vol. 74. N 11. P. 1187–1194.

22. Smith M., Lindbo J., Dillard-Telm S., Brosio P., Lasnik A., McCormick A., Nguyen L., Palmer K. Modified tobacco mosaic virus particles as scaffolds for display of protein antigens for vaccine applications // Virology. 2006. Vol. 348. N 2. P. 475–88.

23. Ravin N.V., Kotlyarov R.Y., Mardanova E.S., Kuprianov V.V., Migunov A.I., Stepanova L.A., Tsybalova L.M., Kiselev O.I., Skryabin K.G. Plant-produced recombinant influenza vaccine based on virus-like HBc particles carrying an extracellular domain of M2 protein // Biochemistry (Mosc). 2012. Vol. 77. N 1. P. 33–40.

24. Blokhina E.A., Kuprianov V.V., Tsybalova L.M., Kiselev O.I., Ravin N.V., Skryabin K.G. A molecular assembly system for presentation of antigens on the surface of HBc virus-like particles // Virology. 2013. Vol. 435. N 2. P. 293–300.

25. Skrastina D., Petrovskis I., Petraityte R., Sominskaya I., Ose V., Lieknina I., Bogans J., Sasnauskas K., Pumpens P. Chimeric Derivatives of Hepatitis B Virus Core Particles Carrying Major Epitopes of the Rubella Virus E1 Glycoprotein // Clin. Vaccine Immunol. 2013. Vol. 20. N 11. P. 1719–1728.

26. Lauffer M.A., Price W.C. Thermal denaturation of tobacco mosaic virus // J. Biol. Chem. 1940. Vol. 133. N 1. P. 1–15.

27. Hart R.G. Morphological changes accompanying thermal denaturation of Tobacco mosaic virus // Biochim. Biophys. Acta. 1956. Vol. 20. N 2. P. 388–389.

28. Atabekov J., Nikitin N., Archipenko M., Chirkov C., Karpova O. Thermal transition of native tobacco mosaic virus and RNA-free viral proteins into spherical nanoparticles // J. Gen. Virol. 2011. Vol. 92. N 2. P. 453–456.

29. Dobrov E., Nikitin N., Trifonova E., Parshina E., Makarov V., Maksimov G., Karpova O., Atabekov J. β-structure of the coat protein subunits in spherical particles generated by tobacco mosaic virus thermal denaturation // J. Biomol. Struct. Dyn. 2014. Vol. 32. N 5. P. 701–708.

30. Trifonova E.A., Nikitin N.A., Petrova E.K., Karpova O.V., Atabekov J.G. Spherical virus-like particles generated by thermal denaturation of helical Potato virus X // FEBS J. 2014. Vol. 281. N 1. P. 421–423.

31. Karpova O., Nikitin N., Chirkov S., Trifonova E., Sheveleva A., Lazareva E., Atabekov J. Immunogenic compositions assembled from tobacco mosaic virus-generated spherical particle platforms and foreign antigens // J. Gen. Virol. 2012. Vol. 93. N 2. P. 400–407.

32. Nikitin N., Malinin A., Rakhnyanskaya A., Trifonova E., Karpova O., Yaroslavov A., Atabekov J. Use of a polycation spacer for noncovalent immobilization of albumin on hermally modified virus particles // Polym. Sci. Ser. A. 2011. Vol. 53. N 11. P. 1026–1031.

33. Nikitin N., Trifonova E., Karpova O., Atabekov J. Examination of biologically active nanocomplexes by Nanoparticle Tracking Analysis // Microscopy and Microanalysis. 2013. Vol. 19. N 4. P. 808–813.

34. Nikitin N., Malinin A., Trifonova E., Rakhnyanskaya A., Yaroslavov A., Karpova O., Atabekov J. Proteins immobilization on the surface of modified plant viral particles coated with hydrophobic polycations // J. Biomat. Sci. Polym. E. 2014. Vol. 25. N 16. P. 1743–1754.

35. Bruckman M., Randolph L., Meter A., Hern S., Shoffstall A., Taurog R., Steinmetz N. Biodistribution, pharmacokinetics, and blood compatibility of native and PEGylated tobacco mosaic virus nano-rods and -spheres in mice // Virology. 2014. Vol. 449. P. 163–173.

36. Trifonova E., Nikitin N., Gmyl A., Lazareva E., Karpova O., Atabekov J. Complexes assembled from TMV-derived spherical particles and entire virions of heterogeneous nature // J. Biomol. Struct. Dyn. 2014. Vol. 32. N 8. P. 1193–1201.

37. Атабеков И.Г., Карпова О.В., Кирпичников М.П., Никитин Н.А., Архипенко М.В., Чирков С.Н. Новый тип частиц-носителей (платформ) для получения активных комплексов // Патент РФ 2441667 от 10.02.2012 г.

38. Атабеков И.Г., Карпова О.В., Кирпичников М.П., Никитин Н.А., Трифонова Е.А., Чирков С.Н., Шевелева А.А. Иммуногенная композиция, содержащая чужеродные антигены на поверхности сферических носителей, полученных при термической денатурации спиральных вирусов // Патент РФ 2440140 от 20.01.2012 г.

39. Атабеков И.Г., Карпова О.В., Кирпичников М.П., Никитин Н.А., Трифонова Е.А., Чирков С.Н., Шевелева А.А. Способ усиления иммунного ответа // Патент РФ 2442604 от 20.02.2012 г.

40. Atabekov J.G., Arkhipenko M.V., Karpova O.V., Kirpichnikov M.P., Nikitin N.A., Trifonova Е.А., Chirkov S.N., Sheveleva A.A. Spherical nano- and microparticles derived from plant viruses for the display of foreign proteins and epitopes // The Patent Cooperation Treaty (PCT) WO 2012/078069 A1.

41. Bruckman M., Hern S., Jiang K., Flask C., Yua X., Steinmetz N. Tobacco mosaic virus rods and spheres as supramolecular high-relaxivity MRI contrast agents // J. Mater. Chem. B. 2013. Vol. 1. N 10. P. 1482–1490.

42. Shah S., Shah S., Heddle J. Wild-type tobacco mosaic virus (TMV) as a scaffold for gold nanoparticle fabrication // Abstract Book of GOLD2012: The 6th International Conference on Gold Science, Technology and its Applications. Tokyo, 2012. 2P-072.


Для цитирования:


Атабеков И.Г., Никитин Н.А., Карпова О.В. НОВЫЙ ТИП ПЛАТФОРМ ДЛЯ СБОРКИ ВАКЦИН IN VITRO. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2015;(4):29-35.

For citation:


Atabekov J.G., Nikitin N.A., Karpova O.V. NEW TYPE PLATFORMS FOR IN VITRO VACCINES ASSEMBLY. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2015;(4):29-35. (In Russ.)

Просмотров: 79


ISSN 0137-0952 (Print)