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Affimers:不含动物抗体的替代品

Affimers是一种工程结合蛋白,具有所有理想的抗体特性,如高特异性和亲和力,同时避免所有通常与抗体使用相关的问题,如交叉反应性和脆弱性。这些无动物抗体的替代品可以用于几乎任何应用,目前使用的动物来源的抗体。定制Affimers甚至可以在不可能提高抗体的情况下制作:目标不需要具有免疫原性,对宿主的毒性也不是问题。Avacta生命科学正在寻求合作伙伴来帮助Affimers的验证和开发。

通过CRACK IT Solutions公司,Avacta生命科学公司与Harwell MRC的Mary Lion中心合作,在Solutions公司资助的项目中开发Affimers作为一种新的工具,以提高基因工程小鼠生产的效率。

虽然ELISA和FACS等应用以抗体为主,但人类图谱项目对来自51家不同抗体供应商的5400多种抗体的分析显示,大约一半(51%)的抗体无法结合在一个或多个检测中所需的亲和力或特异性(Berglund)et al。,2008)。

多种替代抗体的技术已经被开发出来。核酸适配体早在20世纪80年代末就出现了,自从1995年第一篇描述词缀体的论文发表以来,已有45种非抗体支架蛋白在文献中被描述。核酸适配体的成功率一直很有限,对蛋白质的筛选成功率低至30%(金., 2010),如果成功,蛋白质支架替代品几乎完全应用于治疗。因此,需要一种替代这些现有的无动物抗体。

参考文献

  • Berglund L, Björling E, Oksvold P,et al。(2008)。基于抗体的以基因为中心的人类蛋白表达图谱。摩尔细胞蛋白质组学7(10): 2019 - 27所示。doi: 10.1074 / mcp.R800013-MCP200
  • Gold L, Ayers D, bertino J,.(2010)。基于核酸适配体的多路蛋白质组学技术用于生物标志物的发现。《公共科学图书馆•综合》5 (12): e15004。doi: 10.1371 / journal.pone.0015004

Affimers是基于一个家族的生物和生物物理稳定的组织蛋白酶抑制剂称为stefins或半胱氨酸抑制素。甲蛋白(伍德曼, 2005;施., 2011)或一致的植物胱抑素序列(Tiedeet al .,2014年)已经被改造,使它们不再与天然配体结合,对人类蛋白不具有显著的亲和力,减少了检测分析中由非特异性结合引起的背景。这种长度小于100个氨基酸的工程蛋白被称为Affimer scaffold。随机的肽环被嫁接到支架上,创建大量的候选亲和试剂或Affimers库。这些很容易用大肠杆菌,不含内部半胱氨酸残基(尽管在必要时可以添加到检测开发中),而且与抗体不同,不需要翻译后修饰。Affimers热稳定(Tm在70 ~ 100°C之间),耐低(~2)和高pH(~13)。Affimers可以在不到7周的时间内开发出针对几乎任何目标的抗体,并具有理想的抗体特征,但:

  • 它们不需要动物宿主。这意味着减少动物使用,可以筛选毒性靶点,靶点不需要免疫原性,也没有动物源病毒污染产品的风险。
  • 它们更容易开发、制造和修改。在体外筛选只需50 μ g的起始靶材,10-100 mg纯化蛋白/升的摇瓶培养产量为常规。

库> 1010Affimers可以快速筛选在体外,建立负选择,以避免对相关蛋白质的交叉反应,这可能是一个问题的最终用户。

修饰剂可以用于几乎任何靶标,并可用于任何有抗体或可能使用抗体的化验。Avacta生命科学目录中的所有Affimers已经在ELISA中进行了测试,其中许多正在应用于免疫荧光、免疫组织化学和流式细胞术等技术,以及更具有挑战性的应用,如超分辨率显微镜和生物传感(见www.avacta.com详情)。

参考文献

  • 伍德曼R,叶JT,劳伦森S,(2005)。设计和验证用于肽适配体展示的中性蛋白支架。J杂志352(5): 1118 - 33所示。doi: 10.1016 / j.jmb.2005.08.001
  • Stadler LK, Hoffmann T, Tomlinson DC(2011)。来自Stefin A.的工程支架蛋白的结构功能研究II: SQT变体的开发和应用。蛋白质工程Des Sel24(9): 751 - 63。doi: 10.1093 /蛋白质/ gzr019
  • Tiede C, Tang AA, Deacon SE,et al。(2014)。Adhiron:一种稳定和多功能的肽显示支架,用于分子识别应用。蛋白质工程Des Sel27(5): 145 - 55。doi: 10.1093 /蛋白质/ gzu007

Affimers已广泛应用于学术和商业研究项目。Avacta生命科学目前正在从这些领域寻找合作伙伴,以:

  • 在他们自己的应用中验证该技术-这可能包括使用现成的Affimers或通过定制屏幕生产定制Affimers。预计这些伙伴关系将是商业性的,而不是合作性的,或者至少是在成本分摊的基础上。
  • 协助开发Affimers的新应用——这可能涉及到一个已建立的(如FACS)或新的(如生物传感器平台)检测方法的合作者,而Affimers尚未被测试。合作可能包括实物援助(交换试剂或获得设备),或者,如果有重大的市场机会,建立研发关系来提供新技术。

关于知识产权的信息

Affimers的所有知识产权归Avacta Life Sciences所有,在所有主要领域拥有多项专利。如果排他性是必需的(对一个目标,或为一个特定Affimer甚至整个领域),这可以协商。目标知识产权应保留在合作者手中。

作为研发工具的抗体的生产通常涉及对每一个目标的1到3种动物(通常是老鼠或兔子,但有时是绵羊、鸡、山羊或驴子)进行免疫和使用。每生产一次Affimer,抗体生产所需的动物数量就会减少。Avacta生命科学公司目前每个月有能力运行30多个项目,这可能意味着每个月减少30到90个动物手术,或一年减少360-960个手术。2013年,仅在英国就有1433个单克隆抗体生产程序和8089个多克隆抗体开发程序(《活体动物科学程序年度统计》,英国内政部,2013)。随着这项技术的广泛应用,这些可能会被完全取代在体外Affimers屏幕。

参考

概述

通过CRACK IT解决方案,Avacta生命科学公司与Harwell MRC的Mary Lion中心合作,开发Affimers作为一种新的工具,以提高基因工程小鼠生产的效率。这个由CRACK IT Solutions资助的项目将开发一种抗激素抑制素的Affimer,该抑制素调节负责排卵的激素级联,使促卵泡刺激素(FSH)和促黄体生成素(LH)的构成性高水平表达。这将最终导致每只小鼠的卵母细胞排卵增加,从而减少所需动物的总数。如果成功,这项技术每年仅在英国就可以减少8万到10万只老鼠的使用。

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