UNIVERSITY OF SCIENCE

Campus 1: 227 Nguyen Van Cu Street, Ward 4, District 5, Ho Chi Minh City

Campus 2: Linh Trung, Thu Duc District, Ho Chi Minh City

Xác định vùng tương tác mới của protein prion ở người và protein Hsp60 ở Brucella abortus bằng các dự đoán tin sinh học (in silico) và thực nghiệm (in vitro)

10:06, 17/01/2023
1498
0

Bệnh xâm nhiễm qua đường tiêu hóa được gây ra chủ yếu bởi vi khuẩn, virus và ký sinh trùng. Trong đó, tiêu chảy cấp là triệu chứng phổ biến nhất. Đây là nguyên nhân dẫn đến cái tử vong ở những người có hệ miễn dịch yếu (như người già trên 70 tuổi) hoặc hệ miễn dịch chưa hoàn chỉnh (như trẻ em dưới 5 tuổi), phổ biến ở các quốc gia đang phát triển như Châu Á, Châu Phi và Châu Mĩ Latin. Hiện nay, các phương pháp điều trị như bổ sung điện giải, bù nước,… chưa triệt để loại bỏ mầm bệnh. Vì vậy, cần có biện pháp phòng ngừa bệnh hiệu quả là vaccine uống nhằm kích thích đáp ứng miễn dịch màng nhầy tiết IgA tại vị trí xâm nhiễm chống lại mầm bệnh tại vị trí xâm nhập. Tuy nhiên, nhằm hạn chế vấn đề về phân tán kháng nguyên cũng như hiện tượng dung nạp miễn dịch, kháng nguyên vaccine cần được định hướng đến tế bào M (microfold cell). Tế bào này được xem là ‘cửa ngõ’ của hệ miễn dịch niêm mạc, nằm trên lớp Peyer và màng đáy tế bào tạo thành hốc chứa các tế bào miễn dịch (tế bào T, B, tế bào tua,…). Đồng thời, lớp lông nhung tiêu giảm lộ ra những thụ thể bề mặt tế bào M, và lớp glyxcalyx kém phát triển tăng khả năng tiếp xúc của kháng nguyên vaccine đến các tế bào miễn dịch bên dưới. Trên bề mặt tế bào M, có rất nhiều loại thụ thể khác nhau; tuy nhiên, nhóm chúng tôi tập trung phát triển vào các cặp thụ thể-phối tử có bản chất là protein dễ dàng phát triển và nâng thành quy mô công nghiệp. 

GiYi_thiYu_cong_bY_Xac_YYnh_vung_tYYng_tac_mYi_cYa_protein_bYng_cac_dY_Yoan_tin_sinh_hYc_in_silico_va_thYc_nghiYm_in_vitroTrong công trình nghiên cứu này, chúng tôi tập trung nghiên cứu thụ thể có biểu hiện cao trên bề mặt tế bào M, protein prion (PrP), đây là thụ thể tương ứng của phối tử Hsp60 của Brucella abortus. Với mục tiêu sàng lọc các phân tử dẫn đường có nguồn gốc từ protein Hsp60 của Brucella abortus thì thụ thể protein prion phải được thu nhận. Tuy nhiên, việc trích xuất protein prion từ mô là một quy trình phức tạp với hiệu suất không cao. Ngoài ra, protein prion là một protein màng có cầu nối disufide; do đó có khả năng sẽ gặp tình trạng biểu hiện thể vùi trong hệ thống vi khuẩn nhân sơ như Escherichia coli. Vì vậy, chúng tôi sử dụng công cụ tin sinh học để xác địch vùng tương tác của protein prion ở người (huPrP) với protein Hsp60. Tuy nhiên, cấu trúc 3D của protein Hsp60 Brucella abortus vẫn chưa được công bố nên trước đó, chúng tôi xây dựng mô hình cấu trúc protein Hsp60 dựa trên các công tin sinh học. Sau khi đã xác định được các đoạn peptide tiềm năng, các đoạn peptide này sẽ được chạy mô phỏng động học phân tử để xác định tính ổn định của phức hợp peptide-protein-Hsp60. Khi xác định được các đoạn trình tự peptide tiềm năng, gọi tắt là PrP125, PrP174 và PrP180, chúng tôi tiến hành cấu trúc, biểu hiện các đoạn peptide này ở hệ thống biểu hiện E. coli. Đồng thời, các protein prion và Hsp60 tự nhiên cũng được tái tổ hợp nhằm thu nhận và đánh giá thực nghiệm in vitro về khả năng tương tác của các peptide dự đoán với phối tử tự nhiên Hsp60. Nghiên cứu này đã tìm ra các đoạn peptide prion mới (PrP125, PrP174 và PrP180) có tính ổn định cao hơn so với protein prion tái tổ hợp; đồng thời, có ái lực với phối tử tự nhiên Hsp60 tương tự như thụ thể protein prion. Nghiên cứu này cũng cho thấy quy trình thu nhận các peptide tái tổ hợp mới (PrP125, PrP174 và PrP180) tiết kiệm lượng lớn thời gian so với thụ thể protein prion.

Dựa vào kết quả của nghiên cứu này, các đoạn peptide được xác định có thể được ứng dụng làm thụ thể sàng lọc các phân tử dẫn đường có nguồn gốc từ phối tử Hsp60 giúp rút ngắn thời gian sàng lọc trong quá trình phát triển vaccine uống trong tương lai.

Thông tin công bố: Hoang-Anh Le-Dao, Thuan-Thien Dinh, Thuoc Linh Tran, Vannajan Sanghiran Lee, Hieu Tran-Van. Molecular Dynamics Simulations Reveal Novel Interacting Regions of Human Prion Protein to Brucella abortus Hsp60 Protein. Molecular Biotechnology (2023). Link công bố https://doi.org/10.1007/s12033-023-00655-9

 

Người viết : admin
  • (028) 38 355 273
  • (028) 38 355 273
  • (028) 38 355 273