알파바디

Alphabody

줄여서 Cell-Penetting Alphabies 또는 CPAB라고도 알려진 알파베데스는 다양한 항원에 결합하도록 설계된 작은 10 kDa 단백질이다.이들의 이름에도 불구하고 구조적으로 항체와 유사하지 않아 항체모방식의 일종으로 만든다.알파베드는 세포내 단백질 표적에 도달하고 결합하는 능력이 다른 항체 모방물질과 다르다.[1]그들의 단일 체인 알파헬리컬 구조는 자연적으로 존재하는 코일 코일 단백질 구조에서 영감을 받아 컴퓨터 모델링에 의해 설계된다.벨기에 생명공학 회사 컴퍼스 N.V.에 의해 암과 자가면역 질환에 대항하는 잠재적인 신약으로 알파벳이 개발되고 있다.[2]2012년에는 몬산토와 농업 응용 기술 개발을 위한 협업 계약이 체결되었다.[3]

단일 체인, 트리플 헥스 코일 접힘을 보여주는 알파바디 비계의 3D 구조(PDB4OG9)

개발

알파베드는 단백질 표적을 묶을 수 있도록 변형할 수 있는 아미노산 잔류물을 가진 비계로 개발되는 동시에 정확한 접힘과 온도조절성을 유지한다.

알파바디 비계는 코일 코일 구조를 기반으로 연산적으로 설계되었지만, 자연에서는 알려진 상대는 없다.처음에 비계는 세 개의 펩타이드로 만들어졌고, 이 펩타이드들은 비균등하게 연결되어 평행 코일 트리머를 형성했다.[4]그러나 이 비계는 나중에 링커 부위로 연결된 3개의 α-헬리크를 포함하는 단일 펩타이드 체인으로 재설계되었다.새로운 구조는 집중적인 독립 조립과 박테리아 표현 시스템에서 비용 효율적인 확장을 가능하게 한다.[1]

3 α-헬리케(A, B, C)는 일부 잔여물이 변형되어도 안정적으로 유지되도록 설계되었다.나선 A와 C 사이의 홈에 있는 잔여물은 볼록한 대상을 결합하도록 수정할 수 있고, 나선 C 외부의 잔여물은 오목한 단백질 표적을 결합하도록 수정할 수 있다.현재 대상 선호도를 위해 페이징 디스플레이를 사용하여 각각 1.0~1.7×108 변형을 포함하는 3개의 라이브러리가 있다.

구조

절단된 알파바디 안정성을 기준 비계와 비교한 알파바디 변성 데이터

표준

표준 알파바디 비계에는 각각 글리신/세린이 풍부한 링커를 통해 연결된 4개의 헵타드 반복측정(잔여물 7개)으로 구성된 3개의 α-헬리케가 들어 있다.표준 헵타드 순서는 "IAAIQKQ". 알라닌은 α-헬릭스 형성과 관련이 있고, 이솔레우신은 코일 형성을 유도하는 것으로 알려져 있다.[5]A와 C 나선형의 특정 잔류물은 표적을 결합하도록 수정할 수 있지만, 온도 조절 능력을 유지하는 변형만 추가 연구에 사용된다.

구체적으로 기준 비계 구조는 N–HRS1–L1–HRS2–LRS2–HRS3–C이다.

HRS = IEIEIQKQIAAIQKIAIQKQIYRM; L = TGGGGGGSGGSGSGMS

링커 길이는 헬리케인이 평행 또는 반병렬 순응으로 접힐 수 있을 정도로 길지만 실험 결과 반병렬 접힘 현상만 발생하는 것으로 나타났다.[1]

잘린 버전

보다 짧은 링커를 가진 알파바디 비계 변종은 온도조절성의 손실 없이 생산될 수 있다.그러나 헵타드 반복 횟수를 α-헬릭스당 감소시키면 알파바디의 온도조절 능력이 약 40°C 감소한다.

특성.

원형 이분법 실험의 알파바디 변성 데이터

알파벳은 낮은 분자량(약 10 kDa)과 매우 높은 온도조절성(Tm = 약 120 °C)을 가지고 있다.더구나 원형 이분법 실험에서는 알파베데스가 변성된 후 올바르게 재판매할 수 있음을 시사한다.이러한 성질을 통해 알파바디 기반 약물을 주사 이외의 방법으로 투여할 수 있다.[6]그들은 또한 분자를 루프 영역만이 아니라 비계 자체의 잔여물 수정을 가능하게 할 만큼 안정되게 만들어 가능한 변동과 표적 선택성을 증가시킨다.[1]

알파베데스의 높은 결합 친화력과 세포외 단백질과 세포내 단백질을 모두 대상으로 하는 능력은 그들을 치료용 항체나 작은 분자 약물로 치료할 수 없는 어려운 대상에 도달하는데 사용할 수 있게 해준다.

대상

IL-23 p19 서브유닛으로 복합된 알파바디의 3D 구조

자가면역병

추가 정보:인터루킨23

알파바디 CMPX-1023은 인터루킨 23(IL-23)의 p19 서브유닛을 목표로 개발에 성공, 2011년 10월 현재 임상 전 시험에 돌입했다.[6][7]간단히 말해, IL-23은 건선, 류마티스 관절염, 크론병 같은 자가면역염증성 질환에 관여해 온 친염증 시토카인이다.[8]p40 서브유닛을 타깃으로 작용하는 항IL-23 약물이 있다.그러나 p40 서브유닛은 인터루킨12(IL-12)에도 존재하며, 반목 시 감염 민감도가 높아지는 등 심각한 부작용을 일으킨다.

컴플렉스 N.V.는 페이지 디스플레이를 사용하여 IL-23을 바인딩할 수 있는 알파베이스를 만든 다음, 몇 가지 선호도 성숙 전략을 채택하여 하위 나노극 레벨에 대한 친화력을 높였다.그들은 친화력 증대가 IL-23의 기능 억제를 증가시킨다고 판단하여 약물 후보자로 가장 강력한 결합 알파베이드 상위 20명을 선정하였다.EL-23에 대한 마우스 연구와 X선 결정학 연구는 알파바디와 함께 복합적으로 이루어진 것으로 p19에만 특정한 결합을 확인했다.

암

컴퍼스 N.V.는 이와 유사한 약물 개발 전략을 사용하여 세포 내 표적들을 암세포에서 결합시켜 사멸을 유도할 수 있는 알파베이스를 개발하고 있다.2012년 기사에 따르면, 컴플렉스는 다음과 같이 성공적으로 수행했다.

"이러한 결과는 알파베데스가 인간 세포에 효율적으로 들어가 관심의 대상과 결합할 수 있도록 설계되어 세포내 단백질 대 단백질 상호작용을 조절하고 암세포의 세포사멸을 유도할 수 있다는 것을 보여준다.컴플렉스는 2012년 동안 이 중요한 프로그램의 추가 침입 데이터를 보고할 것으로 예상한다."[9]

자금조달

IL-23 특이 알파베데스에 대한 연구는 IWT-O&O, 겐트 대학, 헤라클레스 재단(벨기에)의 보조금으로 지원되었다.

컴플렉스 N.V.는 지분 주주 백랜드 펀드, 바이오테크 펀드 플랜더스, CRP-산테, 에드몽 드 로스차일드 투자 파트너, 젬마 프리시우스 펀드, 김브, LRM, OMNES 캐피탈, 트러스트캐피털, 베살리우스 바이오카피탈, 빈노프 등이 출자한다.[10]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d Desmet, J.; Verstraete, K.; Bloch, Y.; Lorent, E.; Wen, Y.; Devreese, B.; Vandenbroucke, K.; Loverix, S.; Hettmann, T.; Deroo, S.; Somers, K.; Henderikx, P.; Lasters, I.; Savvides, S. N. (5 Feb 2014). "Structural basis of IL-23 antagonism by an Alphabody protein scaffold". Nature Communications. 5: 5237. doi:10.1038/ncomms6237. PMC 4220489. PMID 25354530.
  2. ^ "Complix - About Complix". Complix. Archived from the original on 14 February 2015. Retrieved 9 March 2015.
  3. ^ Powers, K. "Monsanto Company and Complix Nv Sign Collaboration to Bring New Technologies to Agriculture". Monsanto. Archived from the original on 2 April 2015. Retrieved 26 March 2015.
  4. ^ Desmet, J.; Lasters, I. (2010). "Non-natural proteinaceous scaffold made of three non-covalently associated peptides". US Patents (US20100305304 A1).
  5. ^ Suzuki, K.; Hiroaki, H.; Kohda, D.; Tanaka, T. (1998). "An isoleucine zipper peptide forms a native-like triple stranded coiled coil in solution". Protein Engineering. 11 (11): 1051–1055. doi:10.1093/protein/11.11.1051.
  6. ^ a b "Complix selects first Alphabody™ development candidate". FlandersBio. 25 October 2011. Retrieved 26 March 2015.
  7. ^ "CMPX-1023". BioCentury BCIQ. Retrieved 26 March 2015.
  8. ^ Benson, J.M.; Sachs, C.; Treacy, G.; Zhou, H.; Pendley, C.E.; Brodmerkel, C.M.; Shankar, G.; Mascelli, M.A. (2011). "Therapeutic targeting of the IL-12/23 pathways: generation and characterization of ustekinumab". Nat. Biotechnol. 29 (7): 615–624. doi:10.1038/nbt.1903. PMID 21747388.
  9. ^ "Complix' Alphabody™ Protein Therapeutics Demonstrate Activity against both Undruggable Extracellular and Intracellular Disease Targets". PR Newswire. April 26, 2012. Retrieved 26 March 2015.
  10. ^ "Complix NV Raises $15.5 Million in Series B Round". ClinicaSpace. 26 June 2013. Retrieved 26 March 2015.

외부 링크