WikiDer > Одноцепочечный вариабельный фрагмент

Single-chain variable fragment
Вращающийся фрагмент scFv с выделенными областями, определяющими комплементарность (CDR)
Две возможные структуры одноцепочечного вариабельного фрагмента с сайтами связывания антигена, включая N-конец слева и C-конец справа. Линкерные пептиды показаны стрелками.

А одноцепочечный вариабельный фрагмент (scFv) на самом деле не фрагмент антитела, но вместо этого гибридный белок вариабельных областей тяжелый (VЧАС) и легкие цепи (VL) из иммуноглобулины, связанный с коротким линкером пептид от десяти до примерно 25 аминокислоты.[1] Компоновщик обычно богат глицин для гибкости, а также серин или треонин для растворимости, и может либо подключить N-конец VЧАС с C-конец VL, или 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 неизменной специфичность.

Эти молекулы были созданы для облегчения фаговый дисплей, где очень удобно выразить антигенсвязывающий домен как отдельный пептид. В качестве альтернативы scFv можно создать прямо из субклонированный тяжелые и легкие цепи, полученные из гибридома. ScFv имеют множество применений, например, проточной цитометрии, иммуногистохимия, и как антигенсвязывающие домены искусственные рецепторы Т-клеток (рецептор химерного антигена).

в отличие моноклональные антитела, которые часто продуцируются в культурах клеток млекопитающих, scFv чаще продуцируются в культурах клеток бактерий, таких как Кишечная палочка.[3]

Очищение

Одноцепочечные вариабельные фрагменты не имеют константы Fc регион обнаружены в полных молекулах антител и, таким образом, в общих сайтах связывания (например, белок G) нельзя использовать для очистки антител. Эти фрагменты часто можно очистить или иммобилизовать с помощью белок L, поскольку белок L взаимодействует с вариабельной областью легких цепей каппа. Чаще всего ученые включают шесть гистидиновых меток на с-конец молекулы scFv и очищают их с помощью аффинной хроматографии с иммобилизованным металлом (IMAC). Некоторые scFv также могут быть захвачены белок А если они содержат домен VH3 человека. [4]

Двухвалентные и трехвалентные scFv

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

Двухвалентный (или двухвалентный) одноцепочечные вариабельные фрагменты (di-scFvs, bi-scFvs) могут быть сконструированы путем связывания двух scFv. Это можно сделать, создав одну пептидную цепь с двумя VЧАС и два VL регионы, приносящие тандемные scFvs.[5][6] Другой возможностью является создание scFv с линкерными пептидами, которые слишком короткие для того, чтобы две вариабельные области складывались вместе (около пяти аминокислот), заставляя scFv димеризоваться. Этот тип известен как диатела.[7] Было показано, что у диабетиков константы диссоциации до 40 раз ниже, чем соответствующие scFv, что означает, что они имеют гораздо более высокий близость к своей цели. Следовательно, лекарственные препараты на основе диател могут иметь гораздо более низкие дозы, чем другие терапевтические антитела, и способны к высокоспецифичному нацеливанию на опухоли in vivo.[8] Еще более короткие линкеры (одна или две аминокислоты) приводят к образованию тримеров, так называемых три тела или трибоди. Тетради также были произведены. Они проявляют даже более высокое сродство к своим мишеням, чем диатела.[9]

Все эти форматы могут быть составлены из вариабельных фрагментов со специфичностью для двух разных антигенов, и в этом случае они являются типами биспецифические антитела.[10][11] Наиболее развитыми из них являются биспецифические тандемные ди-scFv, известные как биспецифические вовлечения Т-клеток (Конструкции антител BiTE).

Примеры

использованная литература

  1. ^ Huston, J. S .; Левинсон, Д .; Mudgett-Hunter, M .; Tai, M. S .; Novotný, J .; Margolies, M. N .; Crea, R. (1988). «Белковая инженерия сайтов связывания антител: восстановление специфической активности одноцепочечного аналога Fv против дигоксина, продуцируемого Escherichia coli». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 85 (16): 5879–5883. Bibcode:1988PNAS ... 85.5879H. Дои:10.1073 / пнас.85.16.5879. ЧВК 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). Берлин.
  3. ^ а б Петерсон, Эрик; Оуэнс, С.М. Генри, Р.Л. (2006). «Форма и функция моноклональных антител: производство правильных антител для лечения злоупотребления наркотиками». Журнал AAPS. 8 (2): E383 – E390. Дои:10.1208 / aapsj080243. ЧВК 3231570. PMID 16796389.
  4. ^ Potter, K. N .; Li, Y .; Pascual, V .; Капра, Дж. Д. (1997). «Связывание стафилококкового белка А с иммуноглобулинами, кодируемыми VH3». Международные обзоры иммунологии. 14 (4): 291–308. Дои:10.3109/08830189709116521. PMID 9186782.
  5. ^ Сюн, Чэн-И; Натараджан, А; Ши, XB; Denardo, GL; Денардо, SJ (2006). «Разработка мультимера анти-MUC-1, нацеленного на опухоль: эффекты локализации непарного цистеина di-scFv на пегилирование и связывание с опухолью». Разработка и отбор протеинов. 19 (8): 359–367. Дои:10.1093 / белок / gzl020. PMID 16760193.
  6. ^ Куфер, Питер; Lutterbüse, Ralf; Бауэрле, Патрик А. (2004). «Возрождение биспецифических антител» (PDF). Тенденции в биотехнологии. 22 (5): 238–244. Дои:10.1016 / j.tibtech.2004.03.006. PMID 15109810.
  7. ^ Холлингер, Филипп; Просперо, Т; Зима, G (июль 1993 г.). ""Диабеты ": небольшие фрагменты бивалентных и биспецифических антител". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 90 (14): 6444–8. Bibcode:1993PNAS ... 90.6444H. Дои:10.1073 / пнас.90.14.6444. ЧВК 46948. PMID 8341653.
  8. ^ а б Адамс, GP; Schier, R; Макколл, AM; Кроуфорд, РС; Wolf, EJ; Weiner, LM; Маркс, JD (1998). «Длительное удержание в опухоли in vivo человеческого диатела, нацеленного на внеклеточный домен человеческого HER2 / neu». Британский журнал рака. 77 (9): 1405–12. Дои:10.1038 / bjc.1998.233. ЧВК 2150193. PMID 9652755.
  9. ^ Le Gall, F .; Киприянов С.М.; Moldenhauer, G; Литтл, М. (1999). «Ди-, три- и тетрамерные одноцепочечные фрагменты антител Fv против CD19 человека: влияние валентности на связывание с клетками». Письма FEBS. 453 (1): 164–168. Дои:10.1016 / S0014-5793 (99) 00713-9. PMID 10403395. S2CID 20213440.
  10. ^ Dincq, S; Босман, Ф; Буйсе, Массачусетс; Дегрик, Р. Селис, L; Де Бур, М; Van Doorsselaere, V; Саблон, Э (2001). «Экспрессия и очистка моноспецифических и биспецифических фрагментов рекомбинантных антител, полученных из антител, которые блокируют костимуляторный путь CD80 / CD86-CD28». Экспрессия и очистка белков. 22 (1): 11–24. Дои:10.1006 / преп.2001.1417. PMID 11388794.
  11. ^ Келлнер, С. (2008). "Entwicklung und Charakterisierung bispezifischer Antikörper-Derivate zur Immuntherapie CD19-positiver Leukämien und Lymphome" [Разработка и характеристика производных биспецифических антител для иммунотерапии CD19-положительного лейкоза и лимфомы] (на немецком и английском языках). Эрланген-Нюрнберг: Friedrich-Alexander-Universität.
  12. ^ Мэтью, JP; Шернан, СК; Белый, WD; Fitch, JC; Chen, JC; Белл, L; Ньюман, MF (2004). «Предварительный отчет о влиянии подавления комплемента пекселизумабом на снижение нейрокогнитивных функций после операции по аортокоронарному шунтированию». Инсульт: журнал церебрального кровообращения. 35 (10): 2335–9. Дои:10.1161 / 01.STR.0000141938.00524.83. PMID 15331798.