【2.4.4.3】LegoBody

图1:LegoBody双特异抗体设计

LegoBody(乐高抗体)设计中主要应用了凝血酶(Thrombin),该酶切割序列专一性强,水解效率高,被广泛用于切割标签。

凝血酶的最佳切割位点是X4-X3-P-R/K-X1-X2,其中X4和X3是疏水氨基酸,X1和X2是非酸性氨基酸。该抗体平台由加州大学旧金山分校Liu Bin 团队开发(2019年在预印本杂志biorxiv发表)。其双特异抗体设计如图1所示。

为了防止抗体重链的错配,其采用了常规的Knob-In-Hole技术;为了防止抗体轻链的错配,将抗体的轻链通过linker(GLVPRGSGSGGGSGGGSEGGGSEGGGSEGGGSEGGGSGGGSGGLVPRGS)与对应的抗体重链相连接,该linker的在轻链的C端和重链的N端都加入可以被凝血酶水解的序列(GLVPRGS),当抗体纯化后,利用凝血酶将linker切割,从而形成不含linker的双特异抗体。

经过酶切后,在抗体轻链的C端有GLVPR五个氨基酸残留,在重链的N端GS两个氨基酸残留,但是这些残留的氨基酸不影响抗体的结合活性(图2)。

图2:ELISA检查双抗结合活性(Ipilimumab:Ipili, Daratumumab:Dara)

除了可以很方便的构建双特异抗体外,LegoBody还可以很容易的构建三特异或者多特异抗体(图3)。

图3:LegoBody构建的多特异抗体

总结

LegoBody可以像乐高一样随意的将不同靶点抗体进行组合,甚至可以在抗体的末端加入纯化标签如His-Tag或者Twin-Strep-Tag,只需要在Tag和抗体之间加入凝血酶位点即可在纯化后清除Tag序列,该技术的缺点是凝血酶酶切后会有氨基酸序列残留,另外,通过linker连接后,抗体链序列较长可能会影响抗体的表达。

参考资料

  • https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20210402/content-1206128.html
  • Shanshan Lang, Su Yang, Scott Bidlingmaier et al.LegoBody: facile generation of bispecific and multi-specific antibodies. 2019
  • Seil Jang, Jaeho Song, NaYoung Kim et al. Developmentof an antibody-like T-cell engager based on VH-VL heterodimer formation and itsapplication in cancer therapy.Biomaterials2021
  • G.Wozniak-Knopp, S.Bartl, A.Bauer et al. Introducingantigen-binding sites in structural loops of immunoglobulin constant domains: Fc fragments with engineered HER2/neu-binding sites and antibody properties. Protein Engineering 2010
  • Elisabeth Lobner, Anne-Sophie Humm, Georg Mlynek et al. Two-facedFcab prevents polymerization with VEGF and reveals thermodynamics and the 2.15 Åcrystal structure of the complex. mAbs 2017
  • F-star 官网 https://www.f-star.com/
个人公众号,比较懒,很少更新,可以在上面提问题,如果回复不及时,可发邮件给我: tiehan@sina.cn