基因工程抗体片段PPT课件.ppt
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1、关于基因工程抗体片段关于基因工程抗体片段第一张,PPT共四十二页,创作于2022年6月基因工程抗体片段之前奏曲小分子抗体第二张,PPT共四十二页,创作于2022年6月第一代小分子抗体抗原结合片段(fragment with antigen binding,Fab)和重组FabFab 片段由完整轻链和重链的VH+CH1构成,其大小为完整抗体的1/3,约55KD;重组Fab 是将轻、重链可变区分别与人抗体的 链和重链CH1重组;第三张,PPT共四十二页,创作于2022年6月 Fab 基因工程构建方法及其性能基因工程构建方法及其性能通常是保留鼠源性的CDR区,其余换成人源化,通过大肠杆菌以分泌表达的
2、方式表达L链和Fd链,二者能在细菌的外周质腔中折叠成具有一定构象的Fab;该Fab具有抗体的活性。因为其不含有Fc段、分子量小、结合力高、抗原性低,故在肿瘤治疗上有其优越性。目前已有多个片段药物获得FDA批准上市.第四张,PPT共四十二页,创作于2022年6月Fab的临床应用1)阿昔单抗(abciximab,ReoPro)1994 年12 月FDA 批准的第一个重组Fab 片段,该产品以血小板糖蛋白b/a 为靶点,用以防止血小板聚集及血栓形成,作为冠状动脉导管插术时预防心肌缺血的辅助用药,取得了巨大的成功;2)兰尼单抗(lucentis):治疗黄斑变性,2006 年获得FDA 的批准。3)赛妥
3、珠单抗(cimzia):克罗恩病和风湿性关节炎,2008 年获得FDA 的批准。在临床研究中,Fab 占据了临床研发抗体片段的大多数(30/54 种)。第五张,PPT共四十二页,创作于2022年6月第二代小分子抗体单链抗体(single chain Fv,ScFv)ScFv指在重链V区cDNA5端与轻链V区cDNA5端之间用一寡聚核甘酸连接,在大肠杆菌中表达成一单链多肽,并在细菌体内折叠成只由重链和轻链可变区构成的一种新型的抗体,大小仅为完整Ig的1/6(约28KD);是含有完整抗原结合部位的最小抗体片段;第六张,PPT共四十二页,创作于2022年6月ScFV的功能1)用于治疗:可进人一般抗体
4、不能达到的部位,如蛋白偶联受体、酶活性部位和病毒表面的腔囊等;2)多肽接头可设计为具有特殊功能的位点:多肽接头是单链抗体的独特组成,可设计为具有特殊功能的位点:如金属赘合、连接毒素或药物等,用于影像和临床治疗;第七张,PPT共四十二页,创作于2022年6月第三代小分子抗体纳米抗体和分子识别单位(molecular recognition unit,MRU)1.纳米抗体主要指仅由一个重链可变区组成的单域抗体(VHH),其体积约为完整抗体的1/10,故称为纳米抗体;第八张,PPT共四十二页,创作于2022年6月纳米抗体的来源1993 年Hamers 等偶然发现骆驼体内存在一种仅具有重链的抗体,被称
5、为重链抗体(heavy-chain antibodies,HCAbs)。此后,在一些软骨鱼,如护士鲨体内也发现类似骆驼重链抗体结构的新抗原受体(new antigen receptor,NAR)。这类抗体的抗原结合位点仅由重链的可变区VHH(variable domainof the heavy chain of HCAbs,VHH)单结构域形成,尽管缺失轻链可变区,却仍具有良好和广泛的抗原结合力;克隆这种抗体重链的可变区,构建仅由一个重链可变区组成的单域抗体(VHH)。第九张,PPT共四十二页,创作于2022年6月第十张,PPT共四十二页,创作于2022年6月纳米抗体单域的性质1)有高度水溶
6、性和构象稳定性:尽管缺失轻链可变区,却仍具有良好和广泛的抗原结合力。并且由于在框架FR2 区存在一些不同于常规抗体的亲水性氨基酸,使得VHH 抗体在水溶液中具有良好的稳定性。在苛刻的条件中,如胃液和内脏中仍能保持抗原结合活性,为口服治疗胃肠道功能紊乱性疾病提供新的思路;第十一张,PPT共四十二页,创作于2022年6月2)纳米抗体能识别独特的抗原表位,由于具有伸展的抗原互补结合区(CDR)以及更高的组织穿透性和更小的分子,VHH抗体可以结合一些常规抗体无法接近的抗原表位。可进入酶的活性部位及细菌或病毒表面受体裂缝中,可以利用其模拟药物来设计小分子酶的抑制剂、受体的激动剂或拮抗剂等;3)能有效地穿
7、过血脑屏障:有望成为治疗神经性疾病和脑肿瘤的新药第十二张,PPT共四十二页,创作于2022年6月VHH稳定的机制传统抗体的VH 和VL 区通过疏水作用形成稳定结构,而重链抗体则通过选择性突变VHH 胚系基因中几个功能位点,使其形成较高的亲水性表面,可在缺失VL 条件下保持结构稳定;第十三张,PPT共四十二页,创作于2022年6月第十四张,PPT共四十二页,创作于2022年6月VHH 胚系基因序列特性1)对骆驼VHH 胚系基因序列分析发现,VHH 与人源VH 基因家族序列具有较高的同源性;第十五张,PPT共四十二页,创作于2022年6月2)比较人类和骆驼IgG 重链可变区发现,在框架FR2 区的
8、氨基酸组成中,有4 个氨基酸显著不同。这4 个氨基酸在VH 和VHH 中分别是V42F 或V42Y,G49E,L50R 和W52G,第十六张,PPT共四十二页,创作于2022年6月利用这一特点,可以对人源抗体VH 结构域FR2 中的一些氨基酸进行VHH特征性改造,所得到的骆驼化单域VH 抗体不仅保持原有的抗体的特异性和亲和力,而且溶解性好、稳定性好。第十七张,PPT共四十二页,创作于2022年6月2.分子识别单位(molecular recognition unit,MRU)MRU 是由单个互补决定区组成的小分子抗体片段,约为完整抗体分子的1/80 1/70。MRU 也具有与抗原结合的能力,且
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