아피보디 분자

Affibody molecule

아피보디 분자는 단일 클론 항체를 모방하여 많은 수의 표적 단백질 또는 펩타이드에 결합하도록 설계된 작고 견고한 단백질이며, 따라서 항체 미메틱스 계열의 구성원이다.아피보디 분자는 생화학 연구에 사용되며 잠재적인 새로운 바이오 의약품으로 [1]개발되고 있다.이러한 분자는 진단 및 치료 [2][3]응용 분야에서 분자 인식을 위해 사용될 수 있습니다.

발전

다른 항체 미메틱스와 마찬가지로, 어피보디 분자를 개발한 배경의 아이디어는 작고 견고한 단백질 골격에 조합적 단백질 공학적 접근법을 적용하는 것이었다.목적은 부모 [4][5]분자의 양호한 접힘 및 안정성 특성, 세균 발현 용이성을 유지하면서 거의 좋은 친화력으로 다른 표적 단백질에 특이적으로 결합할 수 있는 새로운 바인더를 생성하는 것이었다.

원래의 Affibody 단백질 골격은 단백질 A의 Z 도메인(면역 글로불린 G 결합 도메인)을 기반으로 설계되었다.이 분자들은 모단백질 도메인의 결합 활성에 관여하는 두 개의 알파 나선형에서 13개의 아미노산의 무작위화로부터 파생된 새로운 종류의 골격 단백질이다.최근에는 결합면 바깥의 아미노산이 발판 안에 치환되어 조상 단백질 A 도메인과 전혀 다른 표면을 형성하고 있다.

항체와 대조적으로, 아피보디 분자는 알파 헬리크로 구성되어 있고 이황화물 가교가 없다.모체 3나선 다발 구조는 [6]현재 알려진 것 중 가장 빠른 접힘 단백질 구조이다.원하는 표적 단백질을 결합하는 특정 어피보디 분자는 파지 디스플레이를 사용하여 수십억 개의 다른 변종을 포함하는 풀(라이브러리)에서 "낚아낼" 수 있습니다.

생산.

아피보디 분자는 다양한 숙주 세포 자체 또는 다른 단백질 [7]파트너와의 융합을 통해 수용성 및 단백질 분해적으로 안정된 형태로 발현될 수 있는 3나선 다발 도메인에 기초한다.

그들은 변형을 견디고 융합 단백질에 통합될 때 독립적으로 접힌다.동일한 특이성을 가진 아피보디 분자의 머리-꼬리 융합은 표적 결합에 열심 효과를 주는 것으로 입증되었으며, 다른 특이성을 가진 아피보디 분자의 머리-꼬리 융합은 바이-특이적 또는 멀티-특이적 친화성 단백질을 얻는 것을 가능하게 한다.다른 단백질과의 융합은 또한 유전적으로[8][9] 또는 자발적인 이소펩타이드 결합 [10]형성에 의해 생성될 수 있다.원하는 위치에 단일 시스테인을 도입함으로써 부위 특이적 결합 부위가 촉진되므로 이 공학적 단백질은 테크네튬-99m 및 인듐-111 등의 방사성핵종에 결합하여 수용체 과잉 발현 [11][12]종양을 시각화할 수 있다.

많은 다른 아피보디 분자들이 화학 합성에 의해 생성되었다.이들은 시스테인이나 디술피드 브릿지를 포함하지 않기 때문에 [13][14]합성 후 보호기를 제거하면 자연적이고 가역적으로 올바른 3차원 구조로 접힌다.일부 연구에서는 용해 온도 이상의 온도가 사용되었으며 주변 [15]조건으로 돌아간 후에도 결합 특성이 유지됩니다.가교형 변종도 생산되고 있다.

특성.

아피보디 분자는 58개의 아미노산을 가진 3개의 알파 나선형으로 구성되며 몰 질량은 약 6kDa이다.비교 대상인 모노클로널 항체는 150kDa이며, 항원결합 항체 단편 중 가장 작은 유형인 단일 도메인 항체는 12~15kDa이다.

아피보디 분자는 고온(90°C(194°F)) 또는 산성 및 알칼리성 조건(각각 [16][17][18]pH 2.5 또는 pH 11)에 견디는 것으로 나타났다.

네이티브 라이브러리 선택에서 아노몰라 이하의 친화성을 가진 바인더를 얻었으며, 친화성 [19]성숙 후 피코몰라 친화성을 가진 바인더를 얻었다.약한 친전자체에 결합된 아피보체는 그들의 표적을 공유 [20]결합한다.작은 크기, 공학적 용이성, 높은 친화력 및 특이성의 조합으로 Affibody 분자는 분자 이미징 및 치료적 응용, 특히 수용체 과잉 발현 종양의 [21][22]경우 모노클로널 항체로 적합하다.이러한 단백질은 항체 및 그 단편과 비교했을 때 다른 비특이적 구획뿐만 아니라 순환에서 비결합 추적자의 높은 비율과 빠른 클리어에 의해 특징지어진다.

적용들

아피보디 분자는 단백질 정제,[13] 효소 억제,[15] 단백질 포획 및 [23][24]검출을 위한 연구 시약, 영상 진단[19] 및 표적 [25]치료에 사용될 수 있습니다.아피보디 분자의 2세대 ABY-025는 피코몰 친화력으로 HER2 수용체에 선택적으로 결합한다.이 아피보디 분자들은 종양 [26][27][28][29]진단을 위한 임상 개발 중입니다.루테튬-177 라벨로 표시된 ABY-027로 표시된 알부민 결합 도메인(ABD)과 융합된 항HER2 아피보디 분자는 생쥐 이종이식물의 [30]신장 및 간 방사능 흡수를 감소시켰다.최근에는 technetium-99m 라벨이 부착된 항-ZEGFR Affibody ZEGFR:2377을 사용하여 생쥐 이종 이식편에서도 [31]종양을 발현하는 ZEGR을 시각화하는 데 성공했다.

레퍼런스

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