단일 체인 변수 프래그먼트

Single-chain variable fragment
상호보완성 판별 영역(CDR)이 강조 표시된 회전 scFv 단편
왼쪽은 N-termini, 오른쪽은 C-termini를 포함한 항원 결합 부위가 있는 단일 사슬 가변 단편의 두 가지 가능한 구조.링커 펩타이드는 화살표로 표시됩니다.

단일사슬 가변단편(scFv)은 실제로는 항체의 단편이 아니라 면역글로불린의 중(VH)과 경(VL)의 가변영역의 융합단백질이며, 10~약 25개의 [1]아미노산의 짧은 링커펩타이드로 연결되어 있다.링커는 일반적으로 유연성을 위한 글리신, 용해성을 위한 세린 또는 트레오닌이 풍부하며, V의H N-말단과 V의L C-말단을 연결하거나 [2]그 반대로 연결할 수 있습니다.이 단백질은 일정한 영역의 제거와 링커의 [3]도입에도 불구하고 원래의 면역글로불린의 특이성을 유지한다.오른쪽 이미지는 이러한 수정이 일반적으로 특정성을 변경하지 않은 상태로 유지되는 방식을 보여줍니다.

이러한 분자는 항원 결합 도메인을 단일 펩타이드로 발현하는 것이 매우 편리한 파지 표시를 용이하게 하기 위해 생성되었다.대안으로, scFv는 하이브리드종에서 파생된 중경사슬에서 직접 생성될 수 있다.ScFvs는 흐름 세포 측정, 면역 조직 화학 및 인공 T 세포 수용체(키메라 항원 수용체)의 항원 결합 도메인으로 많은 용도를 가지고 있다.

포유류 세포 배양에서 종종 생성되는 모노클로널 항체와 달리, scFvs는 [3]대장균과 같은 박테리아 세포 배양에서 더 자주 생성됩니다.

정화

단일 사슬 변수 조각은 완전한 항체 분자에서 발견되는 일정한 Fc 영역이 부족하기 때문에 공통 결합 부위(예: 단백질 G)를 항체를 정제하는 데 사용할 수 없다.이러한 조각들은 단백질 L이 카파 경쇄의 가변 영역과 상호작용하기 때문에 종종 단백질 L을 사용하여 정제되거나 고정될 수 있다.보다 일반적으로 과학자들은 scFv 분자의 c 말단에 6개의 히스티딘 태그를 삽입하고 고정화 금속 친화성 크로마토그래피(IMAC)를 사용하여 그것들을 정제한다.또한 일부 scFv는 인간 VH3 도메인을 포함하는 경우 단백질 A에 의해 포착될 수 있다.[4]

2가 및 3가 scFvs

2가(위) 및 3가(아래) scFvs, 탠덤(왼쪽) 및 디/트리머화 형식(오른쪽)의 구조

2개의 scFvs를 링크함으로써 2가(또는 2가의) 단일 체인 변수 fragment(di-scFvs, bi-scFvs)를 엔지니어링할 수 있습니다.이는 2개의H V 영역과 2개의L V 영역을 가진 단일 펩타이드 사슬을 생성하여 탠덤 scFvs를 [5][6]생성함으로써 수행될 수 있다.또 다른 가능성은 두 개의 가변 영역이 함께 접히기에 너무 짧은 링커 펩타이드(약 5개의 아미노산)로 scFvs가 생성되어 scFs가 이량화되도록 하는 것이다.이 유형은 디아보디로 [7]알려져 있습니다.디아보디는 대응하는 scFvs보다 최대 40배 낮은 해리 상수를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 이는 그들이 그들의 표적에 훨씬 더 높은 친화력을 가지고 있다는 것을 의미한다.따라서 디아보디 약물은 다른 치료용 항체보다 훨씬 낮은 용량으로 투여될 수 있으며 생체 [8]내 종양을 고도로 특이적으로 표적화할 수 있다.더 짧은 결합체(하나 또는 두 개의 아미노산)는 트라이아보디 또는 트리보디라고 불리는 삼량체의 형성을 이끈다.테트라보디도 생산되었다.그들은 [9]디아보디보다 그들의 표적에 훨씬 더 높은 친화력을 보인다.

이러한 모든 형식은 두 가지 다른 항원에 대한 특이성을 가진 가변 단편으로부터 구성될 수 있으며, 이 경우 이원 특이성 [10][11]항체의 유형이다.이들 중 가장 많이 개발된 것은 이중 특이적 T세포 인진기(BiTE 항체 구성)로 알려진 이중 특이적 탠덤 di-scFvs이다.

예

레퍼런스

  1. ^ Huston, J. S.; Levinson, D.; Mudgett-Hunter, M.; Tai, M. S.; Novotný, J.; Margolies, M. N.; Crea, R. (1988). "Protein engineering of antibody binding sites: recovery of specific activity in an anti-digoxin single-chain Fv analogue produced in Escherichia coli". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 85 (16): 5879–5883. Bibcode:1988PNAS...85.5879H. doi:10.1073/pnas.85.16.5879. PMC 281868. PMID 3045807.
  2. ^ Schirrmann, Thomas (8 November 2004). "Tumorspezifisches Targeting der humanen Natürlichen Killerzellinie YT durch Gentransfer chimärer Immunglobulin-T-Zellrezeptoren" (in German). Berlin. doi:10.18452/15246. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  3. ^ a b Peterson, Eric; Owens, SM; Henry, RL (2006). "Monoclonal Antibody Form and Function: Manufacturing the Right Antibodies for Treating Drug Abuse". AAPS Journal. 8 (2): E383–E390. doi:10.1208/aapsj080243. PMC 3231570. PMID 16796389.
  4. ^ Potter, K. N.; Li, Y.; Pascual, V.; Capra, J. D. (1997). "Staphylococcal protein a binding to VH3 encoded immunoglobulins". International Reviews of Immunology. 14 (4): 291–308. doi:10.3109/08830189709116521. PMID 9186782.
  5. ^ Xiong, Cheng-Yi; Natarajan, A; Shi, XB; Denardo, GL; Denardo, SJ (2006). "Development of tumor targeting anti-MUC-1 multimer: effects of di-scFv unpaired cysteine location on PEGylation and tumor binding". Protein Engineering Design and Selection. 19 (8): 359–367. doi:10.1093/protein/gzl020. PMID 16760193.
  6. ^ Kufer, Peter; Lutterbüse, Ralf; Baeuerle, Patrick A. (2004). "A revival of bispecific antibodies" (PDF). Trends in Biotechnology. 22 (5): 238–244. doi:10.1016/j.tibtech.2004.03.006. PMID 15109810.
  7. ^ Hollinger, Philipp; Prospero, T; Winter, G (July 1993). ""Diabodies": small bivalent and bispecific antibody fragments". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (14): 6444–8. Bibcode:1993PNAS...90.6444H. doi:10.1073/pnas.90.14.6444. PMC 46948. PMID 8341653.
  8. ^ a b Adams, GP; Schier, R; McCall, AM; Crawford, RS; Wolf, EJ; Weiner, LM; Marks, JD (1998). "Prolonged in vivo tumour retention of a human diabody targeting the extracellular domain of human HER2/neu". British Journal of Cancer. 77 (9): 1405–12. doi:10.1038/bjc.1998.233. PMC 2150193. PMID 9652755.
  9. ^ Le Gall, F.; Kipriyanov, SM; Moldenhauer, G; Little, M (1999). "Di-, tri- and tetrameric single chain Fv antibody fragments against human CD19: effect of valency on cell binding". FEBS Letters. 453 (1): 164–168. doi:10.1016/S0014-5793(99)00713-9. PMID 10403395. S2CID 20213440.
  10. ^ Dincq, S; Bosman, F; Buyse, MA; Degrieck, R; Celis, L; De Boer, M; Van Doorsselaere, V; Sablon, E (2001). "Expression and purification of monospecific and bispecific recombinant antibody fragments derived from antibodies that block the CD80/CD86-CD28 costimulatory pathway". Protein Expression and Purification. 22 (1): 11–24. doi:10.1006/prep.2001.1417. PMID 11388794.
  11. ^ Kellner, C (2008). Entwicklung und Charakterisierung bispezifischer Antikörper-Derivate zur Immuntherapie CD19-positiver Leukämien und Lymphome [Development and characterisation of bispecific antibody derivatives for the immunotherapy of CD19-positive leukaemia and lymphoma] (Thesis) (in German and English). Erlangen-Nürnberg: Friedrich-Alexander-Universität.
  12. ^ Mathew, JP; Shernan, SK; White, WD; Fitch, JC; Chen, JC; Bell, L; Newman, MF (2004). "Preliminary report of the effects of complement suppression with pexelizumab on neurocognitive decline after coronary artery bypass graft surgery". Stroke: A Journal of Cerebral Circulation. 35 (10): 2335–9. doi:10.1161/01.STR.0000141938.00524.83. PMID 15331798.