Fragmento scFv

Fragmento scFv en rotación coas rexións determinantes da complementariedade (CDR) salientadas.
As dúas posibles estruturas dun fragmento scFv cos sitios de unión de antíxenos incluíndo o N-terminal á esquerda e o C-terminal á dereita. Os péptidos enlazadores (linker) móstranse como frechas.

Un fragmento scFv ou fragmento variable de cadea sinxela (scFv, do inglés sigle-chain variable fragment), malia o seu nome, non é un fragmento de anticorpo, senón unha proteína de fusión das rexións variables das cadeas pesada (VH) e lixeiras (VL) das inmunoglobulinas, conectadas cun curto péptido enlazador (linker) duns dez a 25 aminoácidos.[1] Este enlazador é xeralmente rico en glicina para darlle flexibilidade, e tamén en serina ou treonina para darlle solubilidade, e pode conectar o N-terminal da VH co C-terminal da VL, ou viceversa.[2] Esta proteína mantén a especificidade da inmunoglobulina orixinal, a pesar da eliminación das rexións constantes e a introdución do enlazador.[3] A imaxe da dereita mostra como esta modificación xeralmente non altera a especificidade.

Estas moléculas foron creadas para facilitar a técnica do phage display, na que é moi conveniente expresar o dominio de unión ao antíxeno como un péptido único. Como alternativa, pode crearse un scFv directamente a partir de cadeas pesadas e lixeiras subclonadas derivadas dun hibridoma. Os scFvs teñen moitos usos, por exemplo, a citometría de fluxo, inmunohistoquímica, e os dominios de unión ao antíxeno de receptores de célula T artificiais.

A diferenza dos anticorpos monoclonais, que son a miúdo producidos en cultivos celulares de mamíferos, os scFvs son máis a miúdo producidos en cultivos celulares bacterianos, como os de Escherichia coli.[3]

Purificación

[editar | editar a fonte]

Os scFv carecen da rexión Fc constante que se encontra nas moléculas de anticorpo completas, e, así, os sitios de unión comúns (por exemplo, a proteína G) non se poden utilizar para purificar anticorpos. Estes fragmentos poden a miúdo ser purificados ou inmobilizados usando a proteína L, dado que a proteína L interacciona coa rexión variable das cadeas lixeiras kappa. Máis comunmente, o que se fai é incorporar unha etiqueta de seis histidinas no C-terminal da molécula de scFv e purificalos usando cromatografía de afinidade de metal inmobilizado (IMAC). Por razóns descoñecidas, algúns scFv poden tamén ser captados pola proteína A.

ScFv bivalentes e trivalentes

[editar | editar a fonte]
Estrutura de scFv divalente (arriba) e trivalente (abaixo), en tándem (esquerda) e formato de di-/trimerización (dereita).

Os fragmentos variables de cadea sinxela divalentes (ou bivalentes) (di-scFv ou bi-scFv) poden ser preparados por enxeñaría enlazándolles dous scFvs. Isto pode facerse producindo unha cadea peptídica sinxela con dúas rexións VH e dúas VL, orixinando un scFv en tándem.[4][5] Outra posibilidade é a creación de scFv con péptidos enlazadores que son demasiado curtos para que as dúas rexións variables se preguen xuntas (duns cinco aminoácidos), forzando os scFvs a dimerizarse. Este tipo de scFv coñécense como diacorpos (diabodies).[6] Os diacorpos teñen unha constante de disociación de ata 40 veces menor que os corespondentes scFv, o que significa que teñen moita maior afinidade pola súa diana. En consecuencia, os fármacos diacorpos poderían administrarse a dosificacións moito menores que as doutros anticorpos terapéuticos e teñen a capacidade de unirse moi especificamente a tumores in vivo.[7] O uso de enlazadores ou linkers aínda menores (de só un ou dous aminoácidos) leva á formación de trímeros, tamén chamados triacorpos ou tricorpos (triabodies ou tribodies). Tamén se produciron tetracorpos (tetrabodies). Mostran incluso unha maior afinidade ás súas dianas que os diacorpos.[8]

Todos estes formatos poden estar compostos de fragmentos variables con especificidade por dous antíxenos diferentes, e nese caso son tipos de anticorpos biespecíficos.[9][10] O máis desenvolvidos destes son os di-scFvs biespecíficos en tándem, coñecidos como enfrontadores biespecíficos de célula T (construtos de anticorpos BiTE).

Exemplos

[editar | editar a fonte]

Notas

[editar | editar a fonte]
  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. doi:10.1073/pnas.85.16.5879. 
  2. ↑ Schirrmann, Thomas (8 November 2004). "Tumorspezifisches Targeting der humanen Natürlichen Killerzellinie YT durch Gentransfer chimärer Immunglobulin-T-Zellrezeptoren" (en German). Berlin. 
  3. ↑ 3,0 3,1 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. PMC 3231570. PMID 16796389. doi:10.1208/aapsj080243. Arquivado dende o orixinal o 04 de novembro de 2012. Consultado o 19 de xaneiro de 2018. 
  4. ↑ 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. PMID 16760193. doi:10.1093/protein/gzl020. 
  5. ↑ Kufer, Peter; Lutterbüse, Ralf; Baeuerle, Patrick A. (2004). "A revival of bispecific antibodies" (PDF). Trends in Biotechnology 22 (5): 238–244. PMID 15109810. doi:10.1016/j.tibtech.2004.03.006. 
  6. ↑ 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. PMC 46948. PMID 8341653. doi:10.1073/pnas.90.14.6444. 
  7. ↑ 7,0 7,1 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. PMC 2150193. PMID 9652755. doi:10.1038/bjc.1998.233. 
  8. ↑ 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. PMID 10403395. doi:10.1016/S0014-5793(99)00713-9. 
  9. ↑ 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. PMID 11388794. doi:10.1006/prep.2001.1417. 
  10. ↑ 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] (en German e English). Erlangen-Nürnberg: Friedrich-Alexander-Universität. 
  11. ↑ 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. PMID 15331798. doi:10.1161/01.STR.0000141938.00524.83.