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Estrutura de anticorpos de Camelid

Os anticorpos de Camelid são os anticorpos único-variáveis, pesados da corrente-somente (HcAb) que são produzidos naturalmente por camelids e por tubarões. Ao contrário dos anticorpos convencionais, os anticorpos do camelid não têm uma corrente clara, mas consistem em duas correntes pesadas idênticas pelo contrário. Os estudos da biologia molecular demonstraram que HcAbs estêve ganhado por membros da família do camelo no curso da evolução.

Estrutura de um anticorpo do camelidmolekuul_be | Shutterstock

Estrutura do núcleo de anticorpos do camelid

Em anticorpos convencionais, a corrente clara é limitada à região constante, CH1. Contudo, em anticorpos do camelid, uma corrente pesada do único domínio variável do N-terminal, referida como VHH, liga ao antígeno sem emparelhamento do domínio. Estes anticorpos funcionais do produto de VHHs sem a necessidade para as correntes claras vistas em anticorpos convencionais.

A estrutura do núcleo de VHH consiste em quatro regiões da estrutura (FRs) e em três regiões dedeterminação (CDRs) que contribuem ao emperramento do antígeno. A pesquisa demonstrou que os VHH FRs têm a homologia de aproximadamente 80%, permitindo o superimposition de sua estrutura 3D.

Duas características importantes do dromedário VHHs são as substituições do ácido aminado em quatro posições FR2 (livres nos domínios convencionais de VH) e a presença de um CDR3 prolongado. Além disso, os anticorpos de VHH têm uma região relativamente variável do N-terminal CDR1.

A estabilidade destes anticorpos foi atribuída à ligação de bissulfeto adicional que o CDR3 prolongado forma com uma parte do cysteine em CDR1 ou em FR2. Por outro lado, o hydrophilicity e a solubilidade aumentados de VHHs são os efeitos combinados da parte do CDR3 que dobra o local obrigatório claro variável precedente de corrente (VL) e as substituições em FR2, impedindo desse modo o emparelhamento de VL.

Especificidades da área de superfície e do genoma

A área de superfície de um único domínio de VHH é tão grande quanto (ou mesmo maior) do que aquela de um paratope de VH-VL, desse modo permitindo uma conformação que ajustes bem na cavidade côncavo-dada forma da superfície do antígeno. Além, há uma complementaridade excelente da forma entre os dois domínios da proteína na estrutura de cristal do complexo do VHH-antígeno.

O genoma de anticorpos do camelid compreende das seguintes linhas do germe: IGHGH que é o gene para a parte constante da corrente pesada do anticorpo pesado de G da imunoglobulina (IgG) da corrente-somente, e IGHVH que é o gene para a parte da região variável da corrente pesada de anticorpos pesados da corrente-somente. Durante a maturação da B-pilha, um HcAb funcional é produzido pela recombinação da linha do germe de IGHVH com determinados mini-genes para gerar um domínio de VHH.

Anticorpos do camelid da engenharia

VHHs Alvo-específico é recuperado pelo indicador do fago de VHHs clonado e de filtração em antígenos. Este VHHs de recombinação, igualmente chamado nanobodies, é usado para a produção em grande escala de micro-organismos e em uma vasta gama de aplicações bioquímicas e biofísicas.

Quando refinado pela cromatografia de afinidade, VHHs de recombinação torna-se solúvel em soluções aquosas e indica-se a especificidade e a afinidade altas para antígenos. Em conseqüência, este VHHs pode suportar circunstâncias fatigantes assim como a desnaturação térmica ou a desnaturação do produto químico.

Os nanobodies foram usados com sucesso como projétis luminosos de alvos intracelulares para degradar proteínas específicas do alvo, ou para estudar a formação do tempo real ou o rompimento das interacções entre proteínas. Projetando os nanobodies com uma ligação de bissulfeto extra do intra-domínio, sua resistência contra a revelação ou os proteases aumentam a factura lhes de boas pontas de prova do biosensor. A ligação de bissulfeto igualmente fornece bastante estabilidade aos nanobodies para seu uso em formulações orais.

Os estudos demonstraram que os nanobodies não causam as reacções da imunogenicidade como sua identidade da seqüência aos domínios humanos de VH é alta, exibindo desse modo o comportamento estável.

O tamanho pequeno dos nanobodies igualmente ajuda na eliminação rápida do corpo através dos rins, mas igualmente da barreira do sangue-cérebro. Esta propriedade fá-los extremamente úteis in vivo na imagem lactente não invasora, porque são distribuídos ràpida através dos tecidos para alcançar o local do alvo com eliminação de nanobodies adicionais do sangue.

Perspectivas

Para aumentar a afinidade e a potência funcionais de VHHs, os nanobodies da próxima geração estão sendo estendidos com proteína fluorescente verde (GFP) e igualmente montados com construções bi-específicas ou bivalentes.

Os anticorpos de VHH estão sendo usados igualmente nos ensaios devido a sua especificidade para moléculas pequenas, com um peso molecular menos de 500 daltons (Da) - primeiramente para analisar produtos químicos ambientais e como diagnósticos valiosos na agricultura e na indústria alimentar.

Há um interesse crescente em usar VHH para monitorar a nutrição, assim como para detectar a presença pontos indesejáveis/involuntários nos componentes em alimentos empacotados (por exemplo a detecção da presença de cafeína em bebidas da pronto-à-bebida).

Fontes

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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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