J. Am. Chem. Soc.|IgG位点选择性赖氨酸乙酰化用于构建免疫脂质体和双特异性抗体

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分享一篇JACS上的文章“Site-Selective Lysine Acetylation of Human Immunoglobulin G for Immunoliposomes and Bispecific Antibody Complexes”,通讯作者是来自香港中文大学化学系的Jiang Xia和来自香港城市大学生物医学系的Kwan T. Chow。


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通过化学修饰使抗体衍生化是提高单克隆抗体的治疗指数并扩大其适用性的有效方法。研究者可以通过模仿酶催化反应的机制,使用邻近诱导反应性来获得底物保真度和位点准确性。赖氨酸残基在由于其ε-氨基具有较高反应性且大多数蛋白质含有大量暴露于表面的赖氨酸残基,是蛋白质衍生化的重要反应位点。本文中,作者报道了人IgG中单个赖氨酸残基的乙酰化,实现了类似乙酰转移酶的区域选择性,并将方法应用于构建免疫脂质体和双特异性抗体。

作者试图通过邻近诱导反应性进行位点选择性控制,设计使IgG Fc结合肽模拟赖氨酸乙酰转移酶框架,用酚酯模拟活化的乙酰基供体(乙酰辅酶A)实现对IgG Fc区域Lys 248的乙酰化。作者最初从噬菌体文库中筛选出了Fc-III肽(F0),它以高亲和力结合IgG Fc的铰链区(Kd~20 nM)。根据Fc-III肽和IgG Fc的共晶结构,肽的His5、Leu6和Glu8接近IgG Fc的Lys248。随后作者用侧链含有苯基叠氮乙酸的谷氨酸衍生物取代Fc-III的互作位点,获得新合成肽,并用硫醚键取代亲本肽Fc-III中的二硫键硫醚键,以增强氧化还原稳定性。表征发现效果较好的为Glu 8修饰的F1。改进后的F1肽PBS,37℃条件下1小时内即可将IgG Fc乙酰化,叠氮乙酰基从肽F1转移到IgG Fc,Fc-N3可进一步与DBCO–PEG反应获得Fc-TAMRA,实现对IgG的可视化。


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方法构建好后,作者将该位点特异性乙酰化反应分别用于构建免疫脂质体和双特异性抗体的研究。抗体-脂质缀合物可用于构建免疫脂质体,实现将抗肿瘤药物靶向递送至癌细胞的功能。Tras-N3与DSPE-PEG–DBCO连接得到Tras-DSPE,DSPE可与脂质体连接产生免疫脂质体。免疫脂质体与HER2阳性细胞 SK-OV-3细胞孵育,抗体与HER2即可特异性靶向结合。荧光显微图像显示,免疫脂质体比不含Tras的脂质体更有效地与SK-OV-3细胞结合。特异性抗体(bsAbs)是可以同时结合两种不同抗原的工程抗体衍生物,可用于癌症免疫治疗。两种抗体分别修饰获得叠氮化抗体,并用双功能接头连接。为了产生可招募细胞毒性T淋巴细胞靶向HER2+细胞的bsAbC,作者将Tras与人源抗CD3 mAb (OKT3)连接起来,可特异性结合人类T淋巴细胞上的CD3。Tras-OKT3 bsAbC(双特异抗体复合物,bispecific antibody complexes)可有效地将T细胞招募到HER2阳性的癌细胞靶标,导致T细胞介导的细胞毒性。


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总得来说,本文建立了天然抗体位点选择性乙酰化方法,并可以通过直接简便的化学反应构建免疫脂质体和bsAbCs。



本文作者:FTY
责任编辑:MYZ
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c07594
原文引用:DOI: 10.1021/jacs.2c07594

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