ПОЛУЧЕНИЕ ХИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ HBсAg, ЭКСПОНИРУЮЩИХ ФРАГМЕНТЫ MPER ВИЧ-1

Эпидемия ВИЧ-1 является одной из самых острых проблем мирового здравоохранения. По ряду причин эффек-
тивной вакцины против этой инфекции на данный момент не создано. В настоящее время важным направлением
в разработке вакцины против ВИЧ/СПИДа является конструирование иммуногенов, которые были бы способны
индуцировать антитела, нейтрализующие широкий спектр штаммов ВИЧ-1 (bNAbs). Одним из подходов созда-
ния таких иммуногенов является конструирование химерных вирусоподобных частиц (VLPs), экспонирующих
эпитопы, узнаваемые bNAbs. Целью исследования являлись получение и характеризация химерных VLPs на
основе HBcAg, экспонирующих эпитопы, узнаваемые bNAbs 2F5 и 4E10. Материал и методы. Штаммы-проду-
центы химерных вариантов HBcAg получали путем трансформации клеток Escherichia coli BL21 рекомбинант-
ными плазмидами, несущими гены HBcAg и содержащими встройки, кодирующие эпитопы bNAbs 2F5 и 4E10.
Очистку рекомбинантных белков проводили с помощью гель-фильтрации на колонке с сефарозой CL-6B. Спо-
собность рекомбинантного HBcAg образовывать вирусоподобные частицы оценивали с помощью электронной
микроскопии. Антигенные свойства эпитопов в составе химерных вариантов HBcAg анализировали с помощью
иммуноблотинга. Результаты. Получена модифицированная нуклеотидная последовательность гена HBcAg, в
состав которой были введены уникальные сайты рестрикции, фланкирующие район главной антигенной детер-
минанты кора. На основе данной генетической конструкции получены три рекомбинантные плазмиды, кодиру-
ющие химерные варианты НВсAg, включающие эпитопы bNAbs 2F5 и 4E10. С помощью иммуноблотинга уста-
новлено, что эпитопы, узнаваемые bNAbs, сохраняют свои антигенные свойства в составе химерных НВсAg.

1. Карпенко Л.И., Иванисенко В.А., Пика И.А., Чикаев Н.А., Ерошкин А.М., Меламед Н.В., Веремейко Т.А., Ильичев А.А. Анализ чужеродных эпитопов, встроенных в НВсAg. Возможные пути решения проблемы самоорганизации химерных коровых частиц. Молекул. биология. 2000; 34 (2): 223-229.

2. Рудометов А.П., Андреева Н.Б., Чикаев А.Н., Щербакова Н.С., Каплина О.Н., Карпенко Л.И. Антигенные свойства искусственного полиэпитопного ВИЧ-иммуногена. Сиб. науч. мед. журн. 2018; 8 (4): 37-43.

3. Рудометов А.П., Чикаев А.Н., Андреева Н.Б., Щербакова Н.С., Лебедев Л.Р., Каплина О.Н., Ильичев А.А., Карпенко Л.И. Химерный белок НВсАg, несущий миметик эпитопа, узнаваемого моноклональным антителом VRC01. Вопр. биол., мед. и фармац. химии. 2018; 21 (4): 46-51.

4. Arora U., Tyagi P., Swaminathan S., Khannaet N. Chimeric Hepatitis B core antigen virus-like particles displaying the envelope domain III of dengue virus type 2. J. Nanobiotechnol. 2012; 10 (30): 1-6.

5. Baryshev P.B., Bogachev V.V., Gashnikova N.M. HIV-1 genetic diversity in Russia: CRF63_02A1, a new HIV type 1 genetic variant spreading in Siberia. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2014; 30 (6): 592-597.

6. Burton D.R., Mascola J.R. Antibody responses to envelope glycoproteins in HIV-1 infection. Nat. Immunol. 2015; 16 (6): 571-576.

7. Frietze K.M., Peabody D.S., Chackerian B. Engineering virus-like particles as vaccine platforms. Curr. Opin. Virol. 2016; 18: 44-49.

8. Grgacic E.V.L., Anderson D .A. Virus-like particles: passport to immune recognition. Methods. 2006; 40 (1): 60-65.

9. Haynes B.F., Burton D.R. Developing an HIV vaccine. Science. 2017; 355 (6330): 1129-1130.

10. Jegerlehner A., Tissot A., Lechner F. A molecular assembly system that renders antigens of choice highly repetitive for induction of protective B cell responses. Vaccine. 2002; 20 (25-26): 3104-3112.

11. Jennings G.T., Bachmann M.F. The coming of age of virus-like particle vaccines. Biol. Chem. 2008; 389 (5): 521-536.

12. Karpenko L.I., Ivanisenko V.A., Pika I .A. Insertion of foreign epitopes in HBcAg: how to make the chimeric particle assemble. Amino Acids. 2000; 18 (4): 329-337.

13. Korber B., Hraber P., Wagh K., Hahn B.H. Polyvalent vaccine approaches to combat HIV-1 diversity. Immunol. Rev. 2017; 275 (1): 230-244.

14. Manolova V., Flace A., Bauer M., Schwarz K., Saudan P., Bachmann M.F. Nanoparticles target distinct dendritic cell populations according to their size. Eur. J. Immunol. 2008; 38 (5): 1404-1413.

15. McCoy L.E., Burton D.R. Identification and specificity of broadly neutralizing antibodies against HIV. Immunol. Rev. 2017; 275 (1): 11-20.

16. Medina-Ramírez M., Garces F., Escolano A., Skog P., de Taeye S.W., Del Moral-Sanchez I ., McGuire A.T., Yasmeen A., Behrens A.J., Ozorowski G. Design and crystal structure of a native-like HIV-1 envelope trimer that engages multiple broadly neutralizing antibody precursors in vivo. J. Exp. Med. 2017; 214 (9): 2573-2590.

17. Montero M., van Houten N.E., Wang X., Scott J.K. The membrane-proximal external region of the human immunodeficiency virus type 1 envelope: dominant site of antibody neutralization and target for vaccine design. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2008; 72: 54-84.

18. Muñoz-Barroso I., Salzwedel K., Hunter E., Blumenthal R. Role of the membrane-proximal domain in the initial stages of human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoprotein-mediated membrane fusion. J. Virol. 1999; 73 (7): 6089-6092.

19. Pumpens P., Grens E. HBV core particles as a carrier for B cell/T cell epitopes. Intervirology. 2001; 44. 98-114.

20. Pumpens P., Grens E. The true story and advantages of the famous Hepatitis B virus core particles: Outlook 2016. Mol. Biol. 2016; 50: 489-509.

21. Sahay B., Nguyen C.Q., Yamamoto J.K. Conserved HIV epitopes for an effective HIV vaccine. J. Clin. Cell. Immunol. 2017; 8 (4): 1-27.

22. Shcherbakova N.S., Shalamova L.A., Delgado E., Fernández-García A., Vega Y., Karpenko L.I., Ilyichev A.A., Sokolov Y.V., Shcherbakov D .N., PérezÁlvarez L., Thomson M.M. Molecular epidemiology, phylogeny, and phylodynamics of CRF63_02A1, a recently originated HIV-1 circulating recombinant form spreading in Siberia. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2014; 30 (9): 912-919.

23. Whitacre D.C., Lee B.O., Milich D.R. Use of hepadnavirus core proteins as vaccine platforms. Expert Rev. Vaccines. 2009; 8 (11): 1565-1573.

24. Zabel F., Kündig T.M., Bachmann M.F. Virus-induced humoral immunity: on how B cell responses are initiated. Curr. Opin. Virol. 2013; 3 (3): 357-362.