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抗体亲和力成熟

283 人阅读发布时间:2021-08-12 15:10

近年来,随着抗体药物的广泛上市,抗体已经取代基因治疗成为生物制药领域的主要生力军。而抗体在疾病诊断、治疗和预防方面的作用很大程度上取决于其亲和力的高低,随着抗体工程技术的不断发展,如何提高抗体亲和力已成为抗体工程的难题之一。围绕这一问题人们已经从不同的角度展开了研究例如提高抗体库的质量、增加抗体库的多样性、进行抗体重链或轻链的替换以及点突变有目的进行氨基酸替换等都能不同程度地提高抗体亲和力。
抗体亲和力表示抗体与抗原结合能力的大小。抗体亲和力成熟是指机体正常存在的一种免疫功能状态。在体液免疫中,再次应答所产生抗体的平均亲和力高于初次免疫应答,这种现象称为抗体亲和力成熟。
噬菌体展示技术作为一种先进的抗体库构建技术能结合多种技术手段,于体外实现抗体的亲和成熟,并配合亲和筛选方法获得具有高亲和力的抗体。在噬菌体抗体展示技术中,VHVL基因的随机重组,在一定程度上模拟了体内抗体亲和力成熟的过程。如果结合其它技术则可以使抗体的亲和力提高到一个更高的层次,下面介绍一些抗体亲和力成熟的方法。


体外抗体亲和力成熟的几种策略
要想实现抗体的亲和力体外成熟,就必须充分地了解天然抗体的亲和力体内成熟原理,设计模拟体内可能出现和存在的变化,从而促进抗体的体外进化。
天然抗体的亲和力成熟可以分为体细胞高频突变和克隆选择两个过程。在天然抗体亲和力成熟的过程中,抗原刺激下的体细胞高频突变有着举足轻重的作用,因此亲和力体外成熟的策略也多在抗体基因突变水平上,即采用各种突变方法来模拟体内的高频突变。
1. 随机突变
1)错配PCR
通过改变PCR反应条件,提高核酸错配率将随机突变引入基因序列。该技术可以通过提高镁离子浓度、加入锰离子、失衡4种脱氧核苷三磷酸dNTPs浓度、使用低保真DNA聚合酶等方法,来提高抗体基因的突变率
除此之外,突变率的高低也可以采用改变模板DNA 的复制次数进行控制。复制次数越多,突变率将累积得越高。理论上经过多轮的PCR反应可获得0.15%~3%的突变频率,再用突变的抗体基因库建立噬菌体抗体库,最后从中筛选高亲和力抗体。噬菌体展示技术有效的改善了使用错配PCR技术导致的抗体亲和性和特异性的丧失,以及有效突变体过少的问题。


2DNA改组
DNA改组技术是对同源的抗体基因,采用脱氧核糖核酸酶将其切割成不超过50 bp的片段,再随机组合后进行PCR扩增成完整的抗体基因。它含了抗体片段随机化切割、重组和筛选的过程,一定程度上模拟了天然抗体的亲和力成熟过程,并加快了体外定向进化速度。采用连续多轮的DNA改组具有去除有害突变优势。另外,DNA 改组获得的突变体,突变位点可以位于非抗原直接接触的区域,有扩大库容的作用
 
资料格式:

抗体亲和力的成熟.pdf

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