stringtranslate.com

Одноцепочечный вариабельный фрагмент

Вращающийся фрагмент scFv с выделенными областями, определяющими комплементарность (CDR)
Две возможные структуры одноцепочечного вариабельного фрагмента с антигенсвязывающими участками, включая N-концы слева и C-концы справа. Линкерные пептиды показаны стрелками.

Одноцепочечный вариабельный фрагмент ( scFv ) на самом деле не является фрагментом антитела, а представляет собой белок слияния вариабельных областей тяжелой ( VH ) и легкой цепей ( VL ) иммуноглобулинов , соединенных коротким линкерным пептидом из десяти-примерно 25 аминокислот . [1] Линкер обычно богат глицином для гибкости, а также серином или треонином для растворимости и может либо соединять N-конец VH с C-концом VL , либо наоборот . [2] Этот белок сохраняет специфичность исходного иммуноглобулина, несмотря на удаление константных областей и введение линкера. [3] Изображение справа показывает , как эта модификация обычно оставляет специфичность неизменной.

Эти молекулы были созданы для облегчения фагового отображения , где очень удобно выражать антигенсвязывающий домен как один пептид. В качестве альтернативы scFv можно создавать непосредственно из субклонированных тяжелых и легких цепей, полученных из гибридомы . ScFv имеют множество применений, например, проточная цитометрия , иммуногистохимия и в качестве антигенсвязывающих доменов искусственных рецепторов Т-клеток (химерный антигенный рецептор).

В отличие от моноклональных антител , которые часто производятся в культурах клеток млекопитающих, scFv чаще производятся в культурах клеток бактерий, таких как E. coli . [3]

Очищение

Одноцепочечные вариабельные фрагменты не имеют константной области Fc , обнаруженной в полных молекулах антител, и, таким образом, общие сайты связывания (например, белок G ) не могут быть использованы для очистки антител. Эти фрагменты часто можно очистить или иммобилизовать с помощью белка L , поскольку белок L взаимодействует с вариабельной областью легких цепей каппа. Чаще всего ученые включают метку из шести гистидинов на c-конце молекулы scFv и очищают их с помощью иммобилизованной металл-аффинной хроматографии (IMAC). Некоторые scFv также могут быть захвачены белком A, если они содержат человеческий домен VH3. [4] [5] [6]

Двухвалентные и трехвалентные scFv

Структура двухвалентных (вверху) и трехвалентных (внизу) scFv, тандемный (слева) и ди-/тримеризационный формат (справа)

Двухвалентные (или бивалентные ) одноцепочечные вариабельные фрагменты (di-scFvs, bi-scFvs) могут быть сконструированы путем связывания двух scFv. Это может быть сделано путем создания одной пептидной цепи с двумя V H и двумя V L областями, что дает тандемные scFv . [7] [8] Другая возможность - создание scFv с линкерными пептидами, которые слишком короткие для того, чтобы две вариабельные области могли сложиться вместе (около пяти аминокислот), что заставляет scFv димеризоваться. Этот тип известен как диатела . [9] Было показано, что диатела имеют константы диссоциации до 40 раз ниже, чем соответствующие scFv, что означает, что они имеют гораздо более высокое сродство к своей цели. Следовательно, препараты диатела можно дозировать намного ниже, чем другие терапевтические антитела, и они способны к высокоспецифичному нацеливанию на опухоли in vivo. [10] Еще более короткие линкеры (одна или две аминокислоты) приводят к образованию тримеров, так называемых триател или трибоди . Также были получены тетрабоди . Они демонстрируют еще более высокое сродство к своим мишеням, чем диатела. [11]

Все эти форматы могут быть составлены из вариабельных фрагментов со специфичностью к двум различным антигенам, и в этом случае они являются типами биспецифических антител . [12] [13] Наиболее разработанными из них являются биспецифические тандемные di-scFv, известные как биспецифические активаторы Т-клеток (конструкции антител BiTE).

Примеры

Ссылки

  1. ^ Huston, JS; Levinson, D.; Mudgett-Hunter, M.; Tai, MS; Novotný, J.; Margolies, MN; Crea, R. (1988). «Белковая инженерия сайтов связывания антител: восстановление специфической активности в одноцепочечном аналоге Fv анти-дигоксина, полученном в Escherichia coli». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (16): 5879–5883. Bibcode : 1988PNAS...85.5879H. doi : 10.1073/pnas.85.16.5879 . PMC  281868. PMID  3045807 .
  2. ↑ Ширрманн, Томас (8 ноября 2004 г.). «Tumorspezifisches Targeting der humanen Natürlichen Killerzellinie YT durch Gentransfer chimärer Immunglobulin-T-Zellrezeptoren» (на немецком языке). Берлин. дои : 10.18452/15246. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  3. ^ ab Петерсон, Эрик; Оуэнс, SM; Генри, RL (2006). «Форма и функция моноклональных антител: производство правильных антител для лечения наркомании». Журнал AAPS . 8 (2): E383–E390. doi :10.1208/aapsj080243. PMC 3231570. PMID  16796389 . 
  4. ^ аб Востоколаи, Мехди Асгари; Молави, Оммолейла; Хиджази, Мохаммад Саид; Корди, Ширафкан; Рахмати, Саман; Барзегари, Абольфазл; Абдолализаде, Джалал (сентябрь 2019 г.). «Выделение и характеристика новых фрагментов антител scFv, специфичных к Hsp70 как опухолевому биомаркеру». Журнал клеточной биохимии . 120 (9): 14711–14724. дои : 10.1002/jcb.28732. ISSN  0730-2312. PMID  30998271. S2CID  121351794.
  5. ^ Поттер, К. Н.; Ли, И.; Паскуаль, В.; Капра, Дж. Д. (1997). «Связывание стафилококкового белка a с иммуноглобулинами, кодируемыми VH3». Международные обзоры иммунологии . 14 (4): 291–308. doi :10.3109/08830189709116521. PMID  9186782.
  6. ^ Корди, Ширафкан; Рахмати-Ямчи, Мохаммад; Асгари Востаколаи, Мехди; Барзегари, Аболфазл; Абдолализаде, Джалал (2019-02-21). «Очистка нового фрагмента одноцепочечного антитела против VEGFR2 и оценка сродства связывания с помощью поверхностного плазмонного резонанса». Advanced Pharmaceutical Bulletin . 9 (1): 64–69. doi :10.15171/apb.2019.008. ISSN  2228-5881. PMC 6468230 . PMID  31011559. 
  7. ^ Xiong, Cheng-Yi; Natarajan, A; Shi, XB; Denardo, GL; Denardo, SJ (2006). «Разработка мультимера анти-MUC-1, нацеленного на опухоль: влияние расположения неспаренного цистеина di-scFv на ПЭГилирование и связывание с опухолью». Protein Engineering Design and Selection . 19 (8): 359–367. doi : 10.1093/protein/gzl020 . PMID  16760193.
  8. ^ Куфер, Питер; Люттербюзе, Ральф; Бауэрле, Патрик А. (2004). «Возрождение биспецифических антител» (PDF) . Тенденции в биотехнологии . 22 (5): 238–244. doi :10.1016/j.tibtech.2004.03.006. PMID  15109810.
  9. ^ Холлингер, Филипп; Просперо, Т; Винтер, Г (июль 1993 г.). ""Диатела": малые двухвалентные и биспецифические фрагменты антител". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (14): 6444–8. Bibcode : 1993PNAS ... 90.6444H. doi : 10.1073/pnas.90.14.6444 . PMC 46948. PMID  8341653. 
  10. ^ ab Адамс, ГП; Шир, Р.; Макколл, А.М.; Кроуфорд, Р.С.; Вольф, Э.Дж.; Вайнер, Л.М.; Маркс, Дж.Д. (1998). «Длительное in vivo удержание в опухоли человеческого диатела, нацеленного на внеклеточный домен человеческого HER2/neu». British Journal of Cancer . 77 (9): 1405–12. doi :10.1038/bjc.1998.233. PMC 2150193 . PMID  9652755. 
  11. ^ Le Gall, F.; Kipriyanov, SM; Moldenhauer, G; Little, M (1999). «Ди-, три- и тетрамерные одноцепочечные фрагменты антител Fv против человеческого CD19: влияние валентности на связывание клеток». FEBS Letters . 453 (1): 164–168. doi : 10.1016/S0014-5793(99)00713-9 . PMID  10403395. S2CID  20213440.
  12. ^ Dincq, S; Bosman, F; Buyse, MA; Degrieck, R; Celis, L; De Boer, M; Van Doorsselaere, V; Sablon, E (2001). «Экспрессия и очистка моноспецифических и биспецифических рекомбинантных фрагментов антител, полученных из антител, которые блокируют костимулирующий путь CD80/CD86-CD28». Protein Expression and Purification . 22 (1): 11–24. doi :10.1006/prep.2001.1417. PMID  11388794.
  13. ^ Келлнер, К. (2008). Entwicklung und Charakterisierung bispezifischer Antikörper-Derivate zur Immuntherapie CD19-positiver Leukämien und Lymphome [ Разработка и характеристика производных биспецифических антител для иммунотерапии CD19-положительных лейкозов и лимфом ] (Диссертация) (на немецком и английском языках). Эрланген-Нюрнберг: Университет Фридриха-Александра.
  14. ^ Mathew, JP; Shernan, SK; White, WD; Fitch, JC; Chen, JC; Bell, L; Newman, MF (2004). «Предварительный отчет о влиянии подавления комплемента пекселизумабом на нейрокогнитивный спад после аортокоронарного шунтирования». Stroke: A Journal of Cerebral Circulation . 35 (10): 2335–9. doi : 10.1161/01.STR.0000141938.00524.83 . PMID  15331798.