Syntetická protilátka - Synthetic antibody

Syntetické protilátky jsou afinitní činidla generovaná zcela in vitro, čímž zcela vylučují zvířata z výrobního procesu.[1] Mezi syntetické protilátky patří rekombinantní protilátky, aptamery nukleových kyselin a základní struktury neimunoglobulinových proteinů. V důsledku své výrobní metody in vitro antigen rozpoznávací místo syntetických protilátek lze zkonstruovat na jakýkoli požadovaný cíl a může přesahovat typické imunitní repertoár nabízené přírodními protilátkami.[2] Syntetické protilátky jsou vyvíjeny pro použití ve výzkumných, diagnostických a terapeutických aplikacích. Syntetické protilátky lze použít ve všech aplikacích, kde tradiční monoklonální nebo polyklonální protilátky Jsou používány a nabízejí mnoho inherentních výhod oproti protilátkám odvozeným od zvířat, včetně poměrně nízkých výrobních nákladů, reprodukovatelnosti reagencií a zvýšené afinity, specificity a stability v celé řadě experimentálních podmínek.[3]

Rekombinantní protilátky

Hlavní článek: Rekombinantní protilátky

Rekombinantní protilátky jsou monoklonální protilátky generované in vitro pomocí syntetických genů. Technologie rekombinantní protilátky zahrnuje izolaci genů protilátky ze zdrojových buněk, amplifikaci a klonování genů do vhodného vektoru, zavedení vektoru do hostitele a dosažení exprese adekvátního množství funkční protilátky. Rekombinantní protilátky mohou být klonovány z jakéhokoli druhu zvířete produkujícího protilátky, pokud jsou k dispozici vhodné oligonukleotidové primery nebo hybridizační sondy.[4] Schopnost manipulovat s geny protilátek umožňuje generovat nové protilátky a fragmenty protilátek, jako např Fab fragmenty a scFv in vitro. Toho lze dosáhnout na úrovni celého kombinujícího místa vytvořením nových kombinací řetězců H a L. Lze to provést také mutací jednotlivce CDR. Knihovny displeje, běžně exprimované ve fágu nebo kvasinkách, mohou být analyzovány za účelem výběru požadovaných charakteristik vyplývajících z těchto změn v sekvenci protilátek.[5][6]

Neimunoglobuliny odvozené syntetické protilátky

Tyto molekuly se typicky liší strukturou od struktury protilátky a mohou být generovány buď z nukleové kyseliny, jako v případě aptamery, nebo z neimunoglobulinových proteinových skeletů / peptidové aptamery, do kterých jsou vloženy hypervariabilní smyčky za vzniku vazebného místa pro antigen. Omezení vazebné smyčky hypervariabilní na obou koncích v proteinovém skeletu zlepšuje vazebnou afinitu a specificitu syntetické protilátky na úrovně srovnatelné nebo vyšší než u přirozené protilátky.[7] Mezi běžné výhody těchto molekul ve srovnání s použitím typické struktury protilátek patří menší velikost, která poskytuje lepší penetraci tkání, rychlé generační časy týdnů ve srovnání s měsíci pro přirozené a rekombinantní protilátky a levnější náklady.[3]

Affimer proteiny

Affimer proteiny jsou malá robustní afinitní činidla s molekulovou hmotností 12-14 kDa. Jsou konstruovány tak, aby se vážily na své cílové proteiny s vysokou afinitou a specificitou a jako takové jsou členy rodiny syntetických protilátek.

Affimerový proteinový skelet je odvozen z inhibitor cysteinové proteázy rodina cystatinů.[8][9][10][11] V proteinovém skeletu existují dvě variabilní peptidové smyčky a variabilní N-terminální sekvence, které poskytují vysoce afinitní vazebný povrch pro specifický cílový protein. Affimerová pojiva byla vyrobena pro velké množství cílů včetně ubikvitinových řetězců, imunoglobulinů a C-reaktivního proteinu[12] pro použití v mnoha aplikacích molekulárního rozpoznávání. Technologie Affimer byla komercializována a vyvinuta společností Avacta Life Sciences, která vyvíjí pojiva Affimer jako činidla pro výzkumné, diagnostické a terapeutické aplikace.

Aplikace

Syntetické protilátky prokázaly své využití v řadě aplikací. Jejich použití v oblasti výzkumu spočívá převážně v biologických vědách jako činidla pro zachycení bílkovin a jako inhibitory bílkovin. V rámci diagnostiky byly použity v aplikacích od infekce[12] a screening rakoviny[13] k detekci mykotoxinů ve vzorcích zrn.[14] Syntetické protilátky jsou v současné době nejrychleji rostoucí třídou terapeutik.[15]

Viz také

Reference

  1. ^ Echko, M.M. a Dozier, S.K. (2010). „Technologie rekombinantních protilátek pro produkci protilátek bez použití zvířat“. AltTox.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  2. ^ Bradbury, A.R.M., Sidhu, S., Dübel, S. a McCafferty, J (2011). „Kromě přírodních protilátek: síla in vitro zobrazovacích technologií“. Nat. Biotechnol. 29 (3): 245–254. doi:10.1038 / nbt.1791. PMC  3057417. PMID  21390033.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ A b Gebauer, M. a Skerra (červen 2009). „Upravené proteinové lešení jako protilátková terapeutika nové generace“. Curr Opin Chem Biol. 13: 245–55. doi:10.1016 / j.cbpa.2009.04.627. PMID  19501012.
  4. ^ Karu, A.E., Bell, C.W. a Chin, T.E. (2009). "Technologie rekombinantní protilátky". Curr Opin Chem Biol. 13 (3): 245–255.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  5. ^ Miersch, S. a Sidhu, S.S. (2012). "Syntetické protilátky: koncepty, potenciální a praktické úvahy". Metody. 57 (4): 486–498. doi:10.1016 / j.ymeth.2012.06.012. PMID  22750306.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  6. ^ Hammers, C.M. a Stanley, J. R. (2014). „Fágový displej protilátky: Technika a aplikace“. J. Invest. Dermatol. 134 (2): 1–5. doi:10.1038 / jid.2013.521. PMC  3951127. PMID  24424458.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  7. ^ Ladner, R.C. (1995). "Omezené peptidy jako vazebné entity". Trends Biotechnol. 13 (10): 426–430. doi:10.1016 / s0167-7799 (00) 88997-0. PMID  7546567.
  8. ^ Woodman, R. Yeh, J.T.H., Laurenson, S. a KoFerrigno. (2005). "P. Design a validace neutrálního proteinového skeletu pro prezentaci peptidových aptamerů". J Mol Biol. 352 (5): 1118–1133. doi:10.1016 / j.jmb.2005.08.001. PMID  16139842.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  9. ^ Hoffmann, T. Stadler, L.K.J., Busby, M., Song, Q., Buxton A.T., Wagner, S.D., Davis, J.J. a Ko Ferrigno, P (2010). „Strukturně-funkční studie a upravený protein lešení odvozený od Stefina A. I: Vývoj varianty SQM“. PEDS. 23 (5): 403–413. doi:10,1093 / protein / gzq012. PMC  2851446. PMID  20179045.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  10. ^ Hoffmann, Toni; Stadler, Lukáš Kurt Josef; Busby, Michael; Song, Qifeng; Buxton, Anthony T .; Wagner, Simon D .; Davis, Jason J .; Ferrigno, Paul Ko (01.05.2010). „Strukturně-funkční studie upraveného proteinu lešení odvozeného od stefinu A. I: Vývoj varianty SQM“. Návrh a výběr proteinového inženýrství. 23 (5): 403–413. doi:10,1093 / protein / gzq012. ISSN  1741-0126. PMC  2851446. PMID  20179045.
  11. ^ Tiede, Christian; Tang, Anna A. S .; Deacon, Sarah E .; Mandal, Upasana; Nettleship, Joanne E .; Owen, Robin L .; George, Suja E .; Harrison, David J .; Owens, Raymond J. (01.05.2014). „Adhiron: stabilní a všestranné lešení pro zobrazování peptidů pro aplikace molekulárního rozpoznávání“. Návrh a výběr proteinového inženýrství. 27 (5): 145–155. doi:10.1093 / protein / gzu007. ISSN  1741-0126. PMC  4000234. PMID  24668773.
  12. ^ A b Johnson, Anthony; Song, Qifeng; Ferrigno, Paul Ko; Bueno, Paulo R .; Davis, Jason J. (2012-07-26). „Citlivý affimer a protilátky založené na impedimetrických testech bez obsahu etiket bez obsahu C-reaktivních proteinů“. Analytická chemie. 84 (15): 6553–6560. doi:10.1021 / ac300835b. PMID  22789061.
  13. ^ Affibody ltd (2015). „Technologie rekombinantních protilátek pro produkci protilátek bez použití zvířat“. Online.
  14. ^ NeoVentures Biotechnology Inc (2015). „NeoVentures Biotechnology Inc“. Online.
  15. ^ Frenzel, A., Hust, M. a Schirrmann, T. (2013). "Exprese rekombinantních protilátek". Přední. Immunol. 4 (217): 217. doi:10,3389 / fimmu.2013.00217. PMC  3725456. PMID  23908655.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)

externí odkazy