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抗体轻链中3D结构域交换结构的首次观察

本站发布时间:2023-12-23 15:42:13

抗体(免疫球蛋白)是一种Y形蛋白,可识别并中和特定病原体靶向特定分子或细胞的能力将决定未来更大发展的前景和日期然而,它们的轻链——身体中有助于识别和结合特定抗原的部分——错误地折叠和聚集,导致淀粉样蛋白增多症,这种情况会导致身体的并发症和组织功能紊乱在药物开发的背景下,抗体聚集会削弱其与抗原结合的能力,并降低其治疗潜力然而,缺乏详细的结构信息来监测该领域进展中的因素的分离因此,我们致力于提供关于聚集结构及其形成机制的详细研究报告,以推动抗生物药物的开发

在《自然通讯》上发表的一项研究中,由日本科学技术研究院的ShunHirotaf领导的日本科学家最近对通过三维结构域交换(3D-DS)进行抗体聚集的结构提供了新的见解,这是一种将蛋白质的特定区域交换到特定蛋白质的大分子之间的过程在本研究中,在不同的蛋白质中都观察到了3D DS过程,但不包括核糖核酸轻链

在这项调查中,有人发现了抗体轻链的修改版本在这种修饰形式中,半胱氨酸(Cys)残基被丘脑(Ala)取代,它通常与重半胱氨酸形成二硫键这一变化降低了实验的难度,并研究了3D DS在抗体参与抗原结合的部分中产生的结构抗体光链的3D DS涉及到计时器(由两个相同的子单元组成的结构)和四个计时器(由具有四个相同子单元的两个单元组成的构造)的形成Hirota指出:“我们的研究首次报道了在一个不稳定的光链的可变区域中3D-DSphenomeno的组学水平结构。”

抗体轻链#4C214的尺寸排他性色谱图表明抗体存在于单个单体和四个子四体中为了确定四聚体重组的区域,将两个抗体轻链插入可变区域(Y形抗体的中间部分)和恒定区域(Y型抗体的中间区域)这是因为变量区域#4VL可以在单美和四美状态之间切换

进一步的分析使用X射线晶体和热力学模拟显示,两个3D-DS时间之间的疏水相互作用驱动了四聚物形成

与单体相比,发现这些单体具有更刚性的β-薄板结构,使其不那么灵活3D DS四聚体的形成有助于通过增加灵活性来防止蛋白质聚集,有可能避免溶解性聚集物的形成另一方面,3D DS可能会促进抗体的分离

Hirotaconcludes:“这些定义并没有使抗体轻链结构域的交换发生变化,但也有助于控制抗体质量,促进未来治疗认知障碍和药物的发展。”


来源:

Materials provided by
Nara Institute of Science and Technology.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Takahiro Sakai, Tsuyoshi Mashima, Naoya Kobayashi, Hideaki Ogata, Lian Duan, Ryo Fujiki, Kowit Hengphasatporn, Taizo Uda, Yasuteru Shigeta, Emi Hifumi, Shun Hirota.
    Structural and thermodynamic insights into antibody light chain tetramer formation through 3D domain swapping. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-023-43443-4

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