Selon une étude récente publiée dans Technologies avancées des matériaux, les nanoleviers à ADN contrôlables électriquement peuvent être un outil efficace pour en savoir plus sur le virus de la grippe. Des scientifiques allemands ont utilisé des nanoleviers à ADN pour cibler l’interaction entre un peptide connu sous le nom de PeB et la grippe A.
Étude : Mesurer l’interaction entre le virus de la grippe A et les peptides à l’aide d’ADN à commande électrique Nanolever. Crédit d’image: ffikretow/Shutterstock
Sommaire
Fond
Le PeB joue un rôle majeur dans la liaison de l’hémagglutinine (une glycoprotéine virale responsable de l’infection virale précoce) aux récepteurs de la surface cellulaire, où une autre glycoprotéine (la neuraminidase) détruit les récepteurs. Le résultat est que l’ADN du virus de la grippe peut pénétrer avec succès dans la cellule.
Les nanoleviers à ADN utilisent une méthode « switchSENSE » pour déterminer les différences de force de liaison pour les interactions virus-peptide, y compris dans plusieurs sous-types de grippe A.
Les chercheurs suggèrent que l’application des nanoleviers d’ADN a le potentiel de s’étendre au-delà de la recherche sur la grippe. Des mesures détaillées pourraient être utiles pour l’optimisation des peptides et la comparaison des forces de liaison pour d’autres interactions telles qu’avec des anticorps, des aptamères, des protéines ou d’autres peptides. De plus, en immobilisant le virus sur le capteur, la technique switchSENSE peut également être utilisée pour étudier d’autres caractéristiques virales.
L’étude
Technique de liaison avec des nanoleviers d’ADN
Les nanoleviers d’ADN ont été immobilisés en les plaçant sur des électrodes en or dans un environnement microfluidique pour étudier les interactions virus-peptide. Un seul brin d’ADN a été placé sur l’extrémité 5′ de l’électrode, où il portait un fluorophore à l’extrémité 3′ pour une détection optique. L’autre brin serait utilisé pour interagir avec la molécule réceptrice.
Lors de l’application d’une tension à l’électrode, l’ADN entre dans un « mode dynamique » où une oscillation de l’ADN est observée. À l’inverse, la tension continue provoque l’érection de l’ADN, autrement connu sous le nom de « mode statique ». Le fluorophore, utilisé pour détecter la liaison peptide-viral, véhicule des signaux différents selon le mode de l’ADN.
L’ADN en mode dynamique suggère un délai entre la détection optique et le signal électrique. En d’autres termes, le mouvement du nanolever de l’ADN est ralenti en raison d’une friction hydrodynamique plus élevée après un événement de liaison. L’ADN en mode statique entraînera des changements dans l’émission de lumière, suggérant qu’un événement de liaison s’est produit. La liaison du virus est ensuite observée par détection de proximité par fluorescence.
Les signaux véhiculent des messages sur les interactions virus-peptide
Dans cette expérience, la technologie switchSENSE en mode statique a trouvé un signal d’association dépendant de la concentration qui suggère des cibles matérielles du virus de la grippe A X31 et se lie spécifiquement au peptide PeB. Un manque de changements dans la signalisation de fluorescence implique une liaison et une re-liaison multivalentes.
D’autres mesures impliquaient d’immobiliser le matériel viral sur la surface du capteur pour trouver une gamme de signaux de dissociation. Les constantes de vitesse au cours de l’interaction ont indiqué que des virus immobilisés étaient utilisés comme ligands pour aider à la liaison de PeB à l’hémagglutinine.
Des nanoleviers d’ADN découvrent que le peptide PeB se lie à différents sous-types de grippe A, mais à des forces de liaison différentes
Le virus de la grippe comprend de nombreuses souches différentes. Pour déterminer comment la liaison au peptide PeB interagit avec d’autres souches, les chercheurs ont testé deux autres sous-types de grippe A : le California H1N1 et le Panama H3N2. Des recherches antérieures ont suggéré que le peptide PeB peut se lier à d’autres sous-types de grippe au-delà de X31.
Le sous-type Panama H3N2 a montré une force de liaison accrue, comme indiqué par une augmentation de la signalisation de fluorescence. En revanche, le sous-type California H1N1 présentait une interaction de liaison réduite par rapport au sous-type Panama H3N2.
Les chercheurs émettent l’hypothèse que les différences dans les forces de liaison observées dans l’étude peuvent être dues à des différences dans la structure des protéines et le H1N1 ayant une distribution de charge positive locale moins évoluée dans la protéine membranaire HA que H3N2.
