Программное обеспечение под названием MuPIT Ebola Edition позволяет исследователю визуализировать мутации генов вируса Эбола в контексте трехмерных белковых структур. Он также предлагает виды сайтов связывания антител, называемых эпитопами, которые расположены на поверхности белков. Эти сайты могут дать исследователям новые цели для профилактических вакцин и сывороток для лечения тех, кто уже инфицирован.
MuPIT — это сокращение от Mutation Position Imaging Toolkit.
«Больше информации о мутациях и сайтах связывания может иметь огромное значение для разработки новых и более эффективных способов лечения пациентов с Эболой и, в идеале, в первую очередь для предотвращения заражения людей вирусом», — сказала Рэйчел Карчин, руководившая проектом. Карчин — адъюнкт-профессор биомедицинской инженерии Университета Джонса Хопкинса, профессор Уильяма Р. Ученый факультета Броуди и один из основных преподавателей Института вычислительной медицины университета.
Она добавила: «Понимание эволюционной и функциональной важности мутаций в геноме Эбола важно, потому что это может помочь нам предвидеть, как вирус изменится в будущем, а затем помочь нам разработать вакцины, способные нейтрализовать вирус и защитить от инфекции."
Карчин указал, что многие существующие вакцины производятся путем конструирования специфических антител, которые представляют собой молекулы Y-образной формы, которые связываются с вирусными поверхностными белками и помогают предотвратить репликацию и распространение вируса. Например, по ее словам, препарат ZMapp, который недавно использовался для лечения нескольких медицинских работников, инфицированных вирусом Эбола, представляет собой коктейль из трех антител.
Команда Карчина разработала новый инструмент цифрового дисплея для подключения к новому браузеру генома вируса Эбола, недавно выпущенному Калифорнийским университетом в Санта-Крус.
Браузер UCSC предлагает подробную генетическую информацию о вирусе. Надстройка Johns Hopkins обеспечивает трехмерное представление белков вируса Эбола, что упрощает интерпретацию функциональных последствий мутаций и их связи с эволюцией вируса Эбола и его потенциальной уязвимостью.
Программное обеспечение MuPIT Ebola Edition лаборатории Карчина было разработано в ответ на запрос исследователя биоинформатики UCSC Дэвида Хаусслера, который был одним из советников факультета выпускников Карчина.
В 2003 году защитила докторскую диссертацию в школе.
«Браузер генома вируса Эбола позволяет исследователям и экспертам в области здравоохранения по всему миру отслеживать мутационные адаптации вируса во время вспышки», — сказал Хаусслер. "Команда в Санта-Крузе во главе с Джимом Кентом, создателем браузера генома человека UCSC, обратилась в лабораторию Карчина за программным обеспечением для визуализации изменений, происходящих в геноме, с точки зрения их воздействия на белки вируса.
Приятно видеть, как наша работа в области геномики воплощается в жизнь в трехмерном пространстве с помощью MuPIT. Он привносит важное новое измерение в портал Эболы для тех, кто борется со вспышкой."
Карчин сказал, что исследования показывают, что мутации в сайтах связывания антител вируса важны, потому что они могут дать ключ к пониманию того, насколько эффективна новая вакцина на основе антител в борьбе с таким заболеванием, как Эбола. Она добавила, что, поскольку белки представляют собой трехмерные молекулы, просмотр их мутаций и эпитопов на экране в виде трехмерных структур может дать важные сведения об их функциональной и клинической значимости.
Это первое издание MuPIT Ebola обеспечивает визуализацию заданных пользователем мутаций, а также мутаций из 101 последовательности вирусного генома, взятых из образцов крови, взятых у пациентов с лихорадкой Эбола в Западной Африке. Он включает функциональные аннотации из базы данных Universal Protein Resource и последовательности эпитопов из Immune Epitope and Analysis Resource.
Браузер MuPIT Ebola edition доступен по адресу http: // mupit-ebola.icm.чжу.edu / .
«Мы надеемся постоянно обновлять и улучшать этот инструмент, взаимодействуя с исследователями Эболы», — сказал Карчин.
