文档介绍：第六章蛋白质工程在医药工业中的应用
第一节医用抗体的蛋白质工程
第二节组织纤维蛋白溶酶原激活因子
的蛋白质工程
第三节基于蛋白质结构的小分子药物设计
第一节医用抗体的蛋白质工程
I. 抗体的产生和抗体的结构简介
1). 多肽组件的随机组合产生大量不同抗体
2). 抗原结合的特异性由超可变结构域决定
3). 恒定区的作用是稳定抗体分子
4). 稳定区介导效应器功能
第一节医用抗体的蛋白质工程(续)
II. 从抗血清到重组抗体
III. 抗体工程
1). 鼠-人嵌合抗体
2).来自鼠抗体可变结构域骨架区可被人源化
3). 抗体的三维结构可在计算机上建模
1 人一鼠嵌合抗体(Chimeric Antibodies)
人一鼠嵌合抗体是将鼠源单抗的可变区与人抗体的恒定区融合而得到的抗体。
构建嵌合抗体的大致过程是,将鼠源单抗的可变区基因克隆出来,连到包含有人抗体恒定区基因及表达所需的其它元件(如启动子、增强子、选择标记等)的表达载体上,在哺乳动物细胞(如骨髓瘤细胞、CHO细胞)中表达。
构建重组表达载体
克隆鼠单抗的可变区基因,可从基因组文库中分离,也可用PCR技术分离。
人抗体恒定区可根据需要选择,不同的恒定区会带给嵌合抗体不同功能。为避免人抗体的恒定区产生不需要的副作用,可通过点突变来修饰调整其效应。
人一鼠嵌合抗体与鼠单抗相比,免疫原性大大降低,利于在人体内应用,所以目前已制备出上百种抗各种抗原(包括肿瘤相关抗原)的嵌合抗体。
2 鼠单抗可变区的人源化
尽管嵌合抗体的免疫原性已降低很多,但有时它仍可能引发较强的免疫反应。为了进一步降低抗体的鼠源成分,发展出CDR移植技术。
CDR即互补决定区。Ig超变区氨基酸残基的种类和顺序特别多变,这些部位与识别抗原直接相关,为Ig分子的抗原结合部位,故称为互补决定区。
CDR移植即把鼠抗体的CDR序列移植到人抗体的可变区内,所得到的抗体称CDR移植抗体或改型抗体,也就是人源化抗体。
经过CDR移植,抗体的免疫原性极低,而其抗原结合能力保持不变,结合半抗原及全抗原(如细胞表面受体、病毒等)的改形抗体都已有报道,到现在已有数百种人源化抗体。(美国正式上市的11种治疗性单抗中多数是改型抗体)
人源化抗体的构建可用全合成法或定点突变法。
全合成法是以人抗体序列为骨架,以鼠抗体的CDR置换人抗体的CDR,将整个可变区序列的两条链分解成若干片段,并使相邻的片段具有彼此互补的粘性末端。合成所有DNA片段,每组片段分别退火,然后逐组连接成完整的可变区基因,插入质粒中,进一步即可用于构建和表达改形抗体。