Коэкспрессия человеческого кальретикулина значительно повышает продукцию HIV gp140 и других вирусных гликопротеинов в растениях

Молекулярное растениеводство (plant molecular farming, PMF) быстро приобретает значение как жизнеспособная альтернатива общепринятой парадигме производства биологических препаратов. Хотя эта платформа потенциально дешевле и лучше масштабируется, чем традиционные производственные системы, для некоторых белков выход экспрессии и надлежащие посттрансляционные модификации на секреторном пути растительной клетки остаются проблемой. В частности, вирусные слитые гликопротеины часто экспрессируются в растениях с низким выходом и в некоторых случаях могут неправильно процессироваться. Однако в последнее время временная или стабильная генетическая инженерия растения-хозяина продемонстрировала перспективность как стратегия получения гетерологичных белков, предъявляющих более сложные требования к созреванию. В настоящем исследовании мы изучили коэкспрессию набора человеческих шаперонов для повышения продукции растворимого gp140 — кандидатного вакцинного антигена вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) типа 1 — в растениях Nicotiana benthamiana. Коэкспрессия кальретикулина (CRT) привела к резкому увеличению экспрессии Env и ослаблению стрессового ответа эндоплазматического ретикулума (ЭР), о чем свидетельствовало снижение содержания транскриптов репрезентативных генов, реагирующих на стресс. Коэкспрессия CRT также улучшала накопление гликопротеинов вируса Эпштейна—Барр (EBV), вируса лихорадки долины Рифт (RVFV) и вируса чикунгунья (CHIKV), что указывает на возможное ограничение их продукции эндогенным шаперонным аппаратом. Впоследствии нам удалось успешно объединить коэкспрессию человеческого CRT с временной экспрессией человеческого фурина, что позволило получать надлежащим образом расщепленный антиген HIV gp140. Эти стратегии временной инженерии растения-хозяина являются перспективным подходом к получению высоких выходов надлежащим образом процессированных и расщепленных вирусных гликопротеинов.