Leucine zipper도메인의 융합에 의한 바이오시밀러 레미케이드 Single-chain Fv 항체의 항원결합력 개선 (The Improved Antigen-binding Activity of Biosimilar Remicade ScFv Antibodies by Fusion of the Leucine Zipper Domain)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 30권 / 11호 / 1012 ~ 1020페이지
· 저자명 : 김진규, 김태환

초록

생쥐의 가변부위가 인간의 정상부위에 연결되어 제조된 바이오시밀러 자연항체치료제인 레미케이드는 암괴사인자-알파(TNF-α)에 특이적인 항체로써 카이메릭 단일클론항체이며 류마티스 관절염치료를 위해 개발되었다. 바이오시밀러 레미케이드 항체의 생물학적 기능을 연구하기 위해 우리는 단백질 데이터 은행을 이용한 생물정보학분석을 수행하여 레미케이드 자연항체와 암괴사인자-알파 항원간의 결합기작특징을 분석하였다. 자연항체를 생산하는 세포의 유전적 불안정성 때문에 레미케이드 항체생산이 제한되므로 우리는 중 사슬 가변부위를 다중펩타이드 링커에 의해 경 사슬 가변부위에 연결된 레미케이드 ScFv항체(Remicade)를 제조하였다. 더욱이 더 높은 생산과 더 높은 항원결합력을 위해 레미케이드 ScFv를 leucine zipper에 융합시켰다. Remicade와 RemicadeScZip ScFv는 대장균에서 발현되었고 Ni+-NTA-아가로스 컬럼으로 정제하였다. 정제된 단백질들은 예상한대로 sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide electrophoresis에서 28.80 kDa과 33.96 kDa을 나타내었다. Remicade는 ELISA, western blot에서 TNF-α 항원에 대한 결합력이 관찰되지 않았으나 RemicadeScZip은 항원결합력을 나타내었다. 추가적인 BLI분석으로 RemicadeScZip의 TNF-α 항원에 대한 결합력을 재확인시켜주었으며 이 결과는 Leucine zipper가 레미케이드 ScFv의 접힘을 안정화시키고 TNF-α 항원에 대한 결합력을 개선시켰음을 제시해주고 있다.

영어초록

Remicade is a therapeutic biosimilar natural antibody in which the mouse variable domain has been linked to the human constant domain. It is a chimeric monoclonal antibody specific to tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and has been developed for the treatment of rheumatoid arthritis. To investigate the biological activity of the Remicade antibody, we carried out a bioinformatics study using a protein data bank to characterize the TNF-α antigen binding mechanism of the Remicade natural antibody. Because the production of the Remicade antibody is often limited by genetic instability of the natural antibody-producing cell, we generated a Remicade single-chain variable domain fragment antibody (Remicade) in which a heavy chain variable domain (VH) is joined with a light chain variable domain (VL) by a polypeptide linker. Furthermore, Remicade was fused to a leucine zipper (RemicadeScZip) for higher production and higher antigen-binding activity than Remicade. The Remicade and Remicade ScZip were expressed in Escherichia coli and purified by a Ni+-NTA-agarose column. As expected, the purified proteins had migrated as 28.80 kDa and 33.96 kDa in sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide electrophoresis. The TNF-α antigen binding activity of Remicade was not observed by ELISA and western blot. In contrast, RemicadeScZip showed antigen-binding activity. Additional bio-layer interferometry analysis confirmed the antigen-binding activity of RemicadeScZip, suggesting that the leucine zipper stabilized the folding of RemicadeScZip in a denatured condition and improved the TNF-α antigen- binding activity.

참고자료

· 없음