Гликоконъюгированные вакцины являются важными элементами арсенала вакцин, доступного для профилактического лечения инфекционных заболеваний. Они безопасны, хорошо переносятся и эффективны в широкой возрастной группе, включая маленьких детей. Они обеспечивают оптимальную защиту от инфекций, вызванных капсулированных бактерий, таких как менингококк, пневмококк или гемофильные грипп типа b1. Гликоконъюгированные вакцины сделаны из очищенных бактериальных полисахаридов, которые образуют капсулы бактерий или синтетических олигосахаридов, которые имитируют эти поверхностно выраженныеполисахариды 2, которые ковалентно связаны с белками перевозчика. Наличие белка перевозчика имеет важное значение для содействия защитной гуморальной иммунной реакции, направленной против антигенного детерминанта, выраженного углеводныхантигенов 3. Помимо тщательного отбора и производства углеводного антигена, функции, как известно, оказывают влияние на эффективность вакцины гликоконъюгации являются: природа белка перевозчика, спряжение химии (в том числе характер и длина связующим звеном при использовании), или сахарид / соотношениебелка 3. Очевидно, что позиции, при которых сахарид спрягаются с белком, а также количество точек подключения имеют отношение к иммуногенности. На сегодняшний день эти два параметра практически не изучены, поскольку подготовка гликоконъюгатов остается в основном эмпирической. Их синтез обычно опирается на использование амина или карбоксилиновой кислоты функции, соответственно, лизина или аспарагиновой / глутамической кислоты боковой цепи остатков, присутствующих на последовательности белка перевозчика. Это приводит не к одному, а к неоднородной смеси гликоконъюгатов.
Игра на реактивности, доступности или распределении аминокислотных остатков в белке приводит к более определенным гликоконъюгатам, которые являются более надежными для документирования эффекта сахарид/белковой связи4. Шаг вперед к этой цели может быть достигнут путем применения технологии соединения белка гликан, рекомбинантный процесс, который позволяет производство контролируемых гликоконъюгированных вакцин на клеточныхфабриках 5,6. Тем не менее, гликозиляция происходит исключительно на аспарагин остаток в D / EXNYS / T sequons (в котором X любой из 20 природных аминокислот), естественно, не присутствует на несущей белков.
Сайт селективного мутагенеза и, в частности, включение цистеин для использования их высокой и селективной реактивности появляетсяв качестве альтернативы 7,8. Производство белков-носителей, включающих БПЛА в их последовательность, может предложить еще большую гибкость для однородного гликоконъюгирования вакцины. Более 100 БПЛА были разработаны и дополнительно включены в различные белки9,10. Многие из них содержат биоортогональные функции, обычно используемые для выполнения постреакционныхмодификаций 11 или для прививкибиофизических зондов 12 или препаратов 13, но которые являются идеальными ручками для дальнейшего спряжения с углеводными антигенами. Успешные примеры были заявлены Biotech14 с использованием клеточного синтезабелка 15, но подготовка гликоконъюгированных вакцин в соответствии с этой стратегией все еще ждет становится популяризировал.
Применение стратегии in vivo для производства мутировавшего белка перевозчика нуждается в модифицированном переводном механизме, который включает в себя конкретный кодон, тРНК, распознающий кодон, и синтетазы аминоакил-тРНК (aaRS), который специально катализирует передачу UAA на тРНК (Рисунок 1)16. Пирролизин янтаря остановить подавление кодона является одним из наиболее широко используемых методов для включения UAA, в частности, пропаргил-лизин (PrK)17. Последние, в свою очередь, могут реагировать с азидо-функциональными углеводными haptens обеспечить полностью определенные, однородные гликоконъюгаты. В настоящей рукописи мы описываем, как синтезировать пропаргиль-L-лизин, UAA проведения алкин ручкой, как включить его в целевой белок во время его перевода в бактерии и, наконец, как выполнить спряжение между модифицированным белком и hapten проведения функции азида с помощью щелчка химии.