科学家们开发出能够中和艾滋病病毒的蛋白质的转基因水稻

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图片来源:CC0 Public Domain

来自西班牙,美国和英国的一组研究人员对一种水稻进行了基因改造,以产生HIV中和蛋白。在他们发表在“ 美国国家科学院院刊 ”上的论文中,该小组描述了他们改造大米的方法以及如何用它来预防艾滋病毒感染。

医学科学家在治疗艾滋病病毒感染者方面已经取得了长足的进步 – 感染率已经大幅下降,特别是在世界发达地区。科学家们也投入了大量的时间和精力来开发针对该病毒的疫苗,但到目前为止,这些疫苗已经空洞化了。与此同时,开发了可以在短时间内避免感染的口服药物。但正如这项新努力的研究人员指出的那样,这些药物在第三世界国家一般都不具备。为了帮助那些面临风险的人,他们一直在努力开发一种大米与口服药物具有相同的HIV中和蛋白质。一旦种植,大米就会产生种子,可以在现场加工制成含有蛋白质的外用奶油 – 然后将奶油涂在皮肤上,让蛋白质进入体内。

该团队开发的水稻产生一种抗体和两种直接与HIV病毒结合的蛋白质,阻止它们与人体细胞相互作用。研究人员指出,一旦大米生长,制作奶油的生产成本是名义上的 – 人们生活在感染中区域可以根据需要种植大米,然后制作糊状物并自己涂抹。他们指出,需要进一步测试,以确保基因工程过程不会引入可能对人体有害的其他未知化学物质。他们还承认,由于近年来转基因作物的负面新闻,一些人可能会对使用这种大米的想法产生抵制。在世界各地种植和使用水稻的过程中,还需要克服监管障碍。

更多信息: Evangelia Vamvaka等。由水稻胚乳中产生的三重杀微生物剂进行的意外协同HIV中和,美国国家科学院院刊(2018)。DOI:10.1073 / pnas.1806022115

抽象
通过应用中和单克隆抗体和凝集素可以预防HIV的传播。传统的重组蛋白质制造平台缺乏足够的容量,并且对于承担最大疾病负担的发展中国家来说太昂贵。植物提供廉价且可扩展的替代制造平台,其可在单个植物中产生多种组分,这是重要的,因为需要多种组分以避免对单一杀微生物剂具有抗性的HIV-1菌株的快速出现。此外,粗提取物可以直接用于预防,以避免下游加工和纯化的巨大成本。我们研究了水稻是否可以同时产生三种功能性HIV中和蛋白(单克隆抗体2G12,和凝集素griffithsin和cyanovirin-N)。初步的体外试验表明,三种蛋白质的混合物与gp120结合并实现HIV-1中和。值得注意的是,当我们将组分与野生型水稻胚乳的粗提物混合时,我们观察到体外与gp120的结合增强以及当存在所有三种组分时的协同中和。表达所有三种蛋白质的转基因植物的提取物也显示出与gp120的增强的体外结合和协同的HIV-1中和。水稻提取物的分级表明增强的gp120结合依赖于水稻蛋白,主要是球蛋白部分。因此,与传统平台相比,在水稻中生产HIV-1杀微生物剂不仅可以降低成本,而且还可以在杀微生物效力方面提供功能益处。

文章来源:https://phys.org/news/2018-07-genetically-rice-hiv-neutralizing-proteins.html

 

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