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Struttura degli anticorpi di Camelid

Gli anticorpi di Camelid sono anticorpi solo catena unico variabili e pesanti (HcAb) che sono prodotti naturalmente dai camelids e dagli squali. A differenza degli anticorpi convenzionali, gli anticorpi del camelid non hanno una catena leggera, ma consistono di due catene pesanti identiche invece. Gli studi di biologia molecolare hanno dimostrato che HcAbs è stato guadagnato dai membri della famiglia del cammello nel corso di evoluzione.

Struttura di un anticorpo del camelidmolekuul_be | Shutterstock

Struttura di memoria degli anticorpi del camelid

In anticorpi convenzionali, la catena leggera è limitata alla regione costante, CH1. Tuttavia, in anticorpi del camelid, una catena pesante del singolo dominio variabile del N-terminale, citata come VHH, lega all'antigene senza accoppiamento del dominio. Questi anticorpi funzionali dei prodotti di VHHs senza l'esigenza delle catene leggere vedute in anticorpi convenzionali.

La struttura di memoria di VHH consiste di quattro regioni della struttura (FRs) e di tre regioni dideterminazione (CDRs) che contribuiscono all'associazione dell'antigene. La ricerca ha dimostrato che i VHH FRs hanno omologia di circa 80%, permettendo alla sovrapposizione della loro struttura 3D.

Due funzionalità importanti del dromedario VHHs sono le sostituzioni dell'amminoacido a quattro posizioni FR2 (libere nei domini convenzionali di VH) e la presenza di CDR3 esteso. Ancora, gli anticorpi di VHH hanno una regione relativamente variabile del N-terminale CDR1.

La stabilità di questi anticorpi è stata attribuita al legame bisolfurico supplementare che il CDR3 esteso forma con una parte della cisteina in CDR1 o in FR2. D'altra parte, il hydrophilicity e la solubilità migliorati di VHHs sono gli effetti combinati della parte del CDR3 che ripiega la sede del legame variabile precedente della catena leggera (VL) e le sostituzioni a FR2, quindi impedente l'accoppiamento di VL.

Specificità del genoma e di area

L'area di singolo dominio di VHH è grande quanto (o persino più grande) che quella di un paratope di VH-VL, quindi permettendo ad una conformazione che inserisce bene nell'intercapedine a forma di concava della superficie dell'antigene. Inoltre, c'è una complementarità eccellente di forma fra i due domini della proteina nel sistema cristallino del complesso dell'VHH-antigene.

Il genoma degli anticorpi del camelid comprende le seguenti linee germinali: IGHGH che è il gene per la parte costante della catena pesante dell'anticorpo solo catena pesante di G (IgG) dell'immunoglobulina e IGHVH che è il gene per la parte della regione variabile della catena pesante degli anticorpi solo catena pesanti. Durante la maturazione del linfocita B, un HcAb funzionale è prodotto tramite la ricombinazione della linea germinale di IGHVH con determinati mini-geni per generare un dominio di VHH.

Anticorpi del camelid di assistenza tecnica

VHHs Obiettivo-specifico è recuperato da visualizzazione dei fagi di VHHs clonato e di panoramica sugli antigeni. Questo VHHs recombinante, anche chiamato nanobodies, è usato per produzione su grande scala dei microrganismi ed in una vasta gamma di applicazioni biochimiche e biofisiche.

Una volta depurativo dalla cromatografia di affinità, VHHs recombinante diventa solubile nelle soluzioni acquose e video l'alte specificità ed affinità per gli antigeni. Di conseguenza, questo VHHs può resistere alle circostanze stressanti come pure alla denaturazione termica o alla denaturazione del prodotto chimico.

I nanobodies sono stati usati con successo come elementi traccianti degli obiettivi intracellulari per degradare le proteine bersaglio specifiche, o per studiare la formazione o la rottura in tempo reale di interazioni fra le proteine. Costruendo i nanobodies con un legame bisolfurico extra del intra-dominio, la loro resistenza contro spiegamento o le proteasi aumenta rendere loro le buone sonde del biosensore. Il legame bisolfurico egualmente fornisce abbastanza stabilità ai nanobodies per il loro uso nelle formulazioni orali.

Gli studi hanno dimostrato che i nanobodies non causano le reazioni dell'immunizzazione poichè la loro identità di sequenza ai domini umani di VH è alta, quindi esibenti il comportamento stabile.

Il di piccola dimensione dei nanobodies egualmente aiuta nell'eliminazione rapida dall'organismo attraverso i reni, ma anche dalla barriera ematomeningea. Questi beni li rendono estremamente utili in vivo nella rappresentazione non invadente, poichè si distribuiscono rapido attraverso i tessuti per raggiungere il sito dell'obiettivo con l'eliminazione dei nanobodies in eccesso dal sangue.

Prospettive

Per aumentare l'affinità e la potenza funzionali di VHHs, i nanobodies di prossima generazione stanno estendendi con proteina fluorescente verde (GFP) ed egualmente stanno montandi con le costruzioni Bi-specifiche o bivalenti.

Gli anticorpi di VHH egualmente stanno utilizzandi nelle analisi dovuto la loro specificità per le piccole molecole, con un peso molecolare di meno di 500 daltons (Da) - soprattutto per analizzare i prodotti chimici ambientali e come sistemi diagnostici apprezzati nell'agricoltura e nell'industria alimentare.

C'è un interesse crescente nel usando VHH per riflettere la nutrizione come pure per individuare la presenza punte indesiderate/involontarie nelle componenti in alimenti imballati (per esempio la rilevazione della presenza di caffeina in bevande della pronto--bevanda).

Sorgenti

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Last Updated: Jan 28, 2019

Deepthi Sathyajith

Written by

Deepthi Sathyajith

Deepthi spent much of her early career working as a post-doctoral researcher in the field of pharmacognosy. She began her career in pharmacovigilance, where she worked on many global projects with some of the world's leading pharmaceutical companies. Deepthi is now a consultant scientific writer for a large pharmaceutical company and occasionally works with News-Medical, applying her expertise to a wide range of life sciences subjects.

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