아피머

Affimer
Affimer 단백질 골격 – 단백질 결합 표면을 만들기 위해 무작위 펩타이드를 삽입할 수 있는 두 개의 루프를 보여줍니다.

아피머[1] 분자는 나노몰 [2][3]범위에서 친화력을 가지고 표적 단백질에 결합하는 작은 단백질이다.이러한 엔지니어링된 비항체 결합 단백질은 서로 다른 [2][4]응용 분야에서 모노클로널 항체의 분자 인식 특성을 모방하도록 설계되었습니다.이러한 친화성 시약은 안정성을 높이고,[5] 온도와 [6]pH의 범위에 내성을 갖게 하며, 크기를 줄이고, E.coli 및 포유동물 [2]세포에서 발현을 증가시키도록 최적화되었습니다.

발전

아피머 단백질은 처음에 캠브리지의 MRC 암세포 유닛에서 개발되었고,[7][8][9][10] 그 후 리즈 대학의 두 실험실에서 개발되었습니다.자연계에서 시스테인 단백질분해효소 [11][12]억제제로 기능하는 시스타틴의 시스테인 단백질분해효소 억제제 제품군에서 파생된 이들 12~14kDa 단백질은 반평행 베타 [13]시트 위에 놓여 있는 알파-나선의 공통 3차 구조를 공유한다.

아피머 단백질은 모노클로널 항체와 유사한 방식으로 원하는 표적 [5]단백질에 결합하기 위해 무작위화할 수 있는 두 개의 펩타이드 루프를 나타낸다.단백질 골격에 의한 2개의 펩타이드의 안정화는 펩타이드가 취할 수 있는 가능한 형태를 제한한다.이것은 아피머의 표적 레퍼토리를 제한할 수 있지만 유리 펩타이드 라이브러리에 비해 결합 친화력과 특이성을 증가시킨다.

생산.

10개의 무작위9[14] 배열의 파지 표시 라이브러리는 nM 범위의 [5][15][16]결합 친화성을 가진 표적 단백질에 대한 높은 특이성 결합을 나타내는 Affimer 단백질을 선별하는 데 사용된다.시험관내 스크리닝 기법을 지시할 수 있는 능력을 통해 특정 고친화성 어피머를 식별할 수 있다.시험관내 스크리닝과 개발은 또한 어피머의 표적 공간이 동물 면역 체계에 의해 제한되지 않는다는 것을 의미한다.어피머는 재조합 시스템을 사용하여 생성되므로 폴리클론 [17]항체의 생성에 비해 생성 속도가 빠르고 재현성이 높다.

다량체 형태인 Affimer가 생성되었으며 세균 숙주 시스템을 이용한 소규모 배양에서 200~400mg/L 범위에서 적정량을 산출하는 것으로 나타났다.동일한 표적 특이성을 가진 다중 형태의 어피머는 표적 바인딩에 대한 맹도 효과를 제공한다.

형광체, 단일 가닥 DNA, His 및 c-Myc 태그와 같은 많은 다른 태그와 융합 단백질은 어피머에 [2][18][19][20][21][22]결합될 수 있습니다.특정 시스테인 잔기를 단백질에 도입하여 티올 화학이 ELISA 플레이트 [5][15][17][23][24]등의 고체 지지체 상에서 균일하게 어피머의 배향을 가능하게 할 수 있다.이러한 Affimer 분자의 유연한 기능화는 여러 애플리케이션 및 분석 형식에서 기능을 허용합니다.

특성.

어피머는 재조합 단백질이다.이들은 재조합 세균 생산 공정을 사용하여 제조되므로 폴리클로널 항체에 비해 어피머의 배치 투 배치 일관성이 향상되어 재생성 [2][3][17][25][26]및 공급의 안전성 문제가 일부 해결되었습니다.

이러한 합성 항체는 안정적이고, 무독성이며, 생물학적으로 중립적이며, 번역 후 변형이나 디술피드 [7][8][10]브릿지를 포함하지 않도록 설계되었다.총 12~36개의 아미노산을 포함하는 두 개의 개별 루프 배열이 대상 상호작용 표면을 형성하므로 상호작용 표면은 650-1000Ω이 될 수 있다.큰 상호작용 표면 결과는 표적 [5][7][10][15][17][18][27][28][29][30]단백질에 대한 결합을 가능하게 한다.

적용들

Affimer 기술은 Avacta에 의해 상용화 및 개발되었으며, Avacta는 이러한 친화성 시약을 진단 도구 및 생물 치료제로 개발하고 있습니다.

시약 및 진단

Affimer 바인더는 ELISA,[2][17][31] 표면 플라즈몬 공명,[32][31][33][34] 친화성 정화 [2][31][35]등 여러 플랫폼에서 사용되고 있습니다.단백질-단백질 상호작용을 저해하는 어피머는 포유동물 세포에서 이러한 억제제를 발현할 수 있는 잠재력으로 세포 [2][32][33][36][37]치료법으로서 신호 전달 경로를 변경할 수 있다.

치료학

어피머의 작은 크기와 안정성 프로파일은 인간의 기원과 결합되어 약물과 같은 특성을 부여한다.이것은 예를 들어 Avacta가 Opdivo [38]및 Yervoy의 대안으로 PD-L1 억제제를 개발하고 있는 고형 종양에서 조직 침투 측면에서 항체에 비해 이점을 나타낼 수 있지만, 신장을 통한 빠른 배설을 방지하기 위해 반감기 수정이 필요하다.

어피머는 치료제 설계를 위한 멀티머를 형성하기 위해 결합될 수 있습니다.예를 들어 알부민 바인더에 대한 다특이적 아피머 분자의 반감기를 증가시키고 키메라 수용체의 표적 부분으로 사용하기 위해 또는 아피머 약물 결합체로 [16][38][39]독소를 운반하도록 수정하는 것이 포함된다.

치료제로서의 아피머는 CAR-T 세포 치료와 면역 검사점 억제제 [38][40][41][42]둘 다로 암에 대처하기 위한 발견과 전임상 발달에 있다.생체외 인체 샘플을 사용한 초기 연구에서는 Affimer 발판과 관련된 면역원성이 시판된 항체 [43]치료제에 필적하는 수준으로 낮았다.또한 초기 임상 전 연구에서는 생쥐에서 항PDL1 면역물질 어피머의 우수한 효과와 내성을 보였다.최초의 [16]아피머 치료제에 대한 IND 신청은 2023년에 이루어질 것으로 예상된다.

레퍼런스

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외부 링크