Одноцепочечный вариабельный фрагмент
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 линкером. пептид , содержащий от десяти до примерно 25 аминокислот . [1] Линкер обычно богат глицином гибкости, а также серином или треонином растворимости и может либо соединять N-конец VH для обеспечения с C-концом VL для обеспечения , либо наоборот . [2] Этот белок сохраняет специфичность исходного иммуноглобулина, несмотря на удаление константных участков и введение линкера. [3] Изображение справа показывает, как эта модификация обычно оставляет специфичность неизменной.
Эти молекулы были созданы для облегчения фагового дисплея , где очень удобно экспрессировать антигенсвязывающий домен в виде одного пептида. В качестве альтернативы scFv может быть создан непосредственно из субклонированных тяжелых и легких цепей, полученных из гибридомы . ScFv имеют множество применений, например, в проточной цитометрии , иммуногистохимии и в качестве антигенсвязывающих доменов искусственных Т-клеточных рецепторов (химерных антигенных рецепторов).
В отличие от моноклональных антител , которые часто производятся в культурах клеток млекопитающих, scFv чаще продуцируются в культурах клеток бактерий, таких как E. coli . [3]
Очистка
[ редактировать ]В одноцепочечных вариабельных фрагментах отсутствует константная область Fc, обнаруженная 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 каппа-цепей. Чаще всего ученые включают шесть гистидиновых меток на c-конец молекулы scFv и очищают их с помощью аффинной хроматографии с иммобилизованным металлом (IMAC). Некоторые scFv также могут захватываться белком А, если они содержат домен VH3 человека. [4] [5] [6]
Бивалентные и трехвалентные scFv
[ редактировать ]
Двухвалентные (или двухвалентные ) одноцепочечные вариабельные фрагменты (ди-scFv, би-scFv) можно сконструировать путем связывания двух scFv. Это можно сделать путем получения одной пептидной цепи с двумя областями VH и двумя областями VL , получая тандемные scFv . [7] [8] Другой возможностью является создание scFv с линкерными пептидами, которые слишком коротки для сворачивания двух вариабельных областей (около пяти аминокислот), что приводит к димеризации scFv. Этот тип известен как диатела . [9] Было показано, что диатела имеют константы диссоциации до 40 раз ниже, чем соответствующие scFv, а это означает, что они имеют гораздо более высокое сродство к своей мишени. Следовательно, препараты диантитела можно дозировать гораздо ниже, чем другие терапевтические антитела, и они способны высокоспецифично воздействовать на опухоли in vivo. [10] Еще более короткие линкеры (одна или две аминокислоты) приводят к образованию тримеров, так называемых триател или трител . тетратела Также производятся . Они проявляют еще большую близость к своим целям, чем диатела. [11]
Все эти форматы могут состоять из вариабельных фрагментов, обладающих специфичностью к двум различным антигенам, и в этом случае они представляют собой типы биспецифических антител . [12] [13] Наиболее развитыми из них являются биспецифические тандемные di-scFv, известные как биспецифические активаторы Т-клеток (конструкции антител BiTE).
Примеры
[ редактировать ]- Пекселизумаб , scFv, связывающийся с компонентом 5 системы комплемента и предназначенный для уменьшения побочных эффектов кардиохирургии. [14]
- C6.5, диатело, нацеленное на HER2/neu [10] встречается при некоторых видах рака молочной железы
- Бролюцизумаб , scFV, связывающийся с VEGF-A и используемый для лечения влажной возрастной дегенерации желтого пятна.
- G6A , scFV, связывающийся с Hsp70.1 человека, может быть использован для нацеливания на этот белок в качестве потенциального маркера при обширных раковых заболеваниях. [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хьюстон, Дж. С.; Левинсон, Д.; Маджетт-Хантер, М.; Тай, М.С.; Новотны, Ю.; Марголис, Миннесота; Креа, Р. (1988). «Белковая инженерия сайтов связывания антител: восстановление специфической активности одноцепочечного аналога Fv антидигоксина, продуцируемого в Escherichia coli» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (16): 5879–5883. Бибкод : 1988PNAS...85.5879H . дои : 10.1073/pnas.85.16.5879 . ПМК 281868 . ПМИД 3045807 .
- ^ Ширрманн, Томас (8 ноября 2004 г.). «Опухолеспецифическое воздействие на линию естественных клеток-киллеров человека YT посредством переноса генов химерных рецепторов Т-клеток иммуноглобулина» (на немецком языке). Берлин. дои : 10.18452/15246 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Перейти обратно: а б Петерсон, Эрик; Оуэнс, С.М.; Генри, РЛ (2006). «Форма и функция моноклональных антител: производство правильных антител для лечения наркозависимости» . Журнал ААПС . 8 (2): Е383–Е390. дои : 10.1208/aapsj080243 . ПМК 3231570 . ПМИД 16796389 .
- ^ Перейти обратно: а б 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 в качестве опухолевого биомаркера» . Журнал клеточной биохимии . 120 (9): 14711–14724. дои : 10.1002/jcb.28732 . ISSN 0730-2312 . ПМИД 30998271 . S2CID 121351794 .
- ^ Поттер, КН; Ли, Ю.; Паскаль, В.; Капра, доктор медицинских наук (1997). «Стафилококковый белок, связывающийся с иммуноглобулинами, кодируемыми VH3» . Международные обзоры иммунологии . 14 (4): 291–308. дои : 10.3109/08830189709116521 . ПМИД 9186782 .
- ^ Корди, Ширафкан; Рахмати-Ямчи, Мохаммед; Асгари Востоколаи, Мехди; Барзегари, Абольфазл; Абдолализаде, Джалал (21 февраля 2019 г.). «Очистка нового фрагмента одноцепочечного антитела против VEGFR2 и оценка аффинности связывания методом поверхностного плазмонного резонанса» . Расширенный фармацевтический бюллетень . 9 (1): 64–69. дои : 10.15171/apb.2019.008 . ISSN 2228-5881 . ПМК 6468230 . ПМИД 31011559 .
- ^ Сюн, Ченг-И; Натараджан, А; Ши, XB; Денардо, GL; Денардо, SJ (2006). «Разработка мультимера анти-MUC-1, нацеленного на опухоль: влияние расположения неспаренного цистеина di-scFv на ПЭГилирование и связывание опухоли» . Инженерный дизайн и отбор белков . 19 (8): 359–367. дои : 10.1093/протеин/gzl020 . ПМИД 16760193 .
- ^ Куфер, Питер; Луттербюзе, Ральф; Бауэрле, Патрик А. (2004). «Возрождение биспецифических антител» (PDF) . Тенденции в биотехнологии . 22 (5): 238–244. дои : 10.1016/j.tibtech.2004.03.006 . ПМИД 15109810 .
- ^ Холлингер, Филипп; Просперо, Т; Винтер, Г. (июль 1993 г.). « Диантела»: небольшие фрагменты бивалентных и биспецифических антител» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (14): 6444–8. Бибкод : 1993PNAS...90.6444H . дои : 10.1073/pnas.90.14.6444 . ПМК 46948 . ПМИД 8341653 .
- ^ Перейти обратно: а б Адамс, врач общей практики; Шир, Р; МакКолл, AM; Кроуфорд, РС; Вольф, Э.Дж.; Вайнер, Л.М.; Маркс, JD (1998). «Длительное удержание в опухоли in vivo человеческого диантитела, нацеленного на внеклеточный домен человеческого HER2/neu» . Британский журнал рака . 77 (9): 1405–12. дои : 10.1038/bjc.1998.233 . ПМК 2150193 . ПМИД 9652755 .
- ^ Ле Галль, Ф.; Киприянов С.М.; Молденхауэр, Г; Литтл, М. (1999). «Ди-, три- и тетрамерные одноцепочечные фрагменты Fv антитела против CD19 человека: влияние валентности на клеточное связывание» . Письма ФЭБС . 453 (1): 164–168. дои : 10.1016/S0014-5793(99)00713-9 . ПМИД 10403395 . S2CID 20213440 .
- ^ Динк, С; Босман, Ф; Буйсе, Массачусетс; Дегрик, Р; Селис, Л; Де Бур, М; Ван Дорселер, В.; Саблон, Э (2001). «Экспрессия и очистка моноспецифических и биспецифических фрагментов рекомбинантных антител, полученных из антител, которые блокируют костимулирующий путь CD80/CD86-CD28». Экспрессия и очистка белков . 22 (1): 11–24. дои : 10.1006/prep.2001.1417 . ПМИД 11388794 .
- ^ Келлнер, К. (2008). характеристика производных биспецифических антител для иммунотерапии CD19-позитивного лейкоза и лимфомы ( Разработка и Диссертация) (на немецком и английском языках). Эрланген-Нюрнберг: Университет Фридриха Александра.
- ^ Мэтью, JP; Шернан, СК; Уайт, штат Вирджиния; Фитч, Джей Си; Чен, JC; Белл, Л; Ньюман, МФ (2004). «Предварительный отчет о влиянии подавления комплемента пекселизумабом на снижение нейрокогнитивных функций после операции аортокоронарного шунтирования» . Инсульт: журнал мозгового кровообращения . 35 (10): 2335–9. дои : 10.1161/01.STR.0000141938.00524.83 . ПМИД 15331798 .
Сконструированные моноклональные антитела и миметики антител | ||
|---|---|---|
| Цельное антитело |  | |
| Потрясающий фрагмент | ||
| Переменный фрагмент | ||
| Меньшие единицы | ||
| Внутриклеточный | ||
| Миметики антител | ||