抗体H鎖CDRIIIのアミノ酸配列と抗原特異性の相関関係の解析

抗体H链CDRIII氨基酸序列与抗原特异性的相关性分析

• 批准号: 10157225
• 负责人: 黒澤 良和
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10157225/
• 关键词: 抗原=抗体反応; error-prone PCR; CDR; モデル構築; エントロピー; チトクロームC; ステロイド

本研究は、抗体V領域の中に導入されるアミノ酸配列の変異が抗体の抗原特異性及び結合力にどのような影響を及ぼすかを体系的に解析している。in vivoでは結合力の強い抗体は通常二段階で作られる。V(D)JというDNA再編成がつくり出すのが抗体のnaive repertoireであり、抗原侵入後、その抗原と結合する抗体産生細胞の抗体V遺伝子領域に体細胞突然変異が高頻度に導入され抗体が成熟する。同様のことをin vitroで再現するためにステロイドを抗原とするモデル実験を行った。11-deoxycortisol(11-DOC)に結合するSCET抗体をファージ膜上に発現させた後、最初VHのCDR中14ケ所に部位特異的変異を導入したライブラリーを作製し、cortisol(CS)を抗原としてスクリーニングした。その結果11-DOCのみならずCSにも強い結合力を示す抗体が得られた。この変異抗体のV_H遺伝子に更にerror-prone PCRによりランダムな変異を導入したライブラリーを作製し、11-DOC共存下にCSに結合する抗体を得た。その結果CSに結合し11-DOCに弱い結合性を示すクローンを数種得た。得られた抗体のコンピューターを用いた立体構造予測は、上記結果を説明できるものであった。抗チトクロームC抗体E8はV_Hの94位のグリシンをアルギニンに変換するだけで抗原結合力を失う。更なる変異をerror-prone PCRで導入してチトクロームC結合能が回復したクローンを単離して解析した。その結果V_H CDRIIIの立体構造に94位と101位のアミノ酸の組み合わせ及び27位、29位、94位の組み合わせが大きく影響することが示された。コンピューターによる立体構造予測がこの結果に理論的根拠を与えた。とりわけ101位のアスパラギン酸をアスパラギンに変化させると数10倍の結合力の増加が見られ、この結合力がいかなる物理力から誕生するか今後の解析が重要である。

In this study, we analyzed the effects of different acid sequences on the antigen specificity and binding capacity of antibodies in the V domain and the system. In vivo, the binding ability of antibodies is usually two-stage. V(D)J DNA reassembly is carried out with high frequency of antibody maturation after antigen invasion and antigen binding to antibody-producing cells. The same is true for the same reason. 11-deoxycortisol(11-DOC) binds to SCET antibody and is present on the membrane, and site-specific variations in the initial VH CDR are introduced into the SCET antibody system, and cortisol(CS) antigen is introduced into the SCET antibody system. Results 11-DOC and CS showed strong binding ability. The V_H gene of these heteroantibodies was amplified by error-prone PCR, and the heteroantibodies were produced under 11-DOC blue shift. The results show that the CS binding is 11-DOC weak binding. The results of the three-dimensional structure prediction are described in detail. Anti-C antibody E8 lost its antigen binding ability at the 94-position of V_H. In addition, error-prone PCR can be introduced into the system and can be used for analysis. The results show that the stereo structure of V_H CDRIII has great influence on the combination of 94-bit and 101-bit acids and the combination of 27-bit, 29-bit and 94-bit acids The result of the three-dimensional structure prediction is that The increase of binding force by 10 times is important for future analysis.

项目成果

Y.Iba: "Changes in the specificity of antibodies against steroid antigens by introduction of mutations into complementarity-determining regions of VH domain." Prot.Engineering. 11. 361-370 (1998)

Y.Iba：“通过将突变引入 VH 结构域的互补决定区，改变针对类固醇抗原的抗体的特异性。”

W.Ito: "Characterization of Fv fragments expressed on phage surface." J.Biochem.123. 832-838 (1998)

W.Ito：“噬菌体表面表达的 Fv 片段的表征。”

H.Yasui: "Temperature dependency of the thermodynamic parameters in interactions between hen egg-white lysozyme (HEL) and anti-HEL antibody." J.Biochem.123. 827-831 (1998)

H.Yasui：“鸡蛋清溶菌酶 (HEL) 和抗 HEL 抗体之间相互作用的热力学参数的温度依赖性。”

C.Miyazaki: "Changes in the specificity of antibodies by site-specific mutagenesis followed by random mutagenesis." Protein Engineer.in press.

C.Miyazaki：“通过位点特异性诱变和随机诱变来改变抗体的特异性。”