JACS|人免疫球蛋白G的位点选择性赖氨酸乙酰化

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与大家分享一篇摘自JACS的文章“Site-Selective Lysine Acetylation of Human Immunoglobulin G for Immunoliposomes and Bispecific Antibody Complexes”。作者报道了一种由肽引导的、邻近驱动的IgG单个赖氨酸残基Lys 248的乙酰化反应,并达到乙酰转移酶的区域选择性。


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抗体通过化学修饰衍生化将提高其治疗指标,扩大其适用性。单由于非选择性反应导致修饰抗体的异质性群体,会使质量控制和临床使用复杂化。对反应位点的精确控制是一项具有挑战性的工作。作者在前期工作中证明,赖氨酸反应可以通过接近诱导的反应性进行位点选择性控制。

 首先作者从噬菌体文库中鉴定出Fc-III肽以高亲和力结合了IgG Fc的铰链区,共结晶结果显示Fc-III肽的His5、Leu6和Glu8与IgG Fc的Lys 248非常接近。作者用在侧链上含有苯基基序的谷氨酸衍生物取代了Fc-III的Glu8、Leu6或His5,并分别合成了多肽F1−F3。多肽F1能够在体外乙酰化IgG Fc蛋白,将叠氮乙酰基从肽F1转移到IgG Fc上得到Fc-N3,Fc-N3通过与荧光分子DBCO−PEG4−TAMRA反应进一步衍生得到Fc-TAMRA。该反应证明了肽结合驱动了IgG Fc的乙酰化反应。

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接下来,作者将乙酰化反应应用于阿替唑珠单抗(Atezo),其通过阻断程序性死亡配体1(程序性PD-L1)与程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)和CD80受体(B7-1Rs)的相互作用,用于治疗非小细胞肺癌。作者通过F1成功合成了TAMRA标记的Atezo(Atezo-TAMRA)。为确定乙酰化位点,作者通过MALDI-TOF和(LC−MS)/MS分析了Fc-TARMA、IgG-TAMRA和Atezo-TAMRA。发现与未修饰的Fc、IgG和Atezo相比,在Fc-III肽结合袋周围以Lys 248结束的两个肽段消失,证明了DBCO−PEG4−TAMRA在Lys 248处发生乙酰化和衍生化。


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接下来,作者通过F1共价连接了Tras和Atezo的Fc结构域,构建了bsabc。反应后用阴性染色电镜(EM)直接观察Tras-Atezo bsAbCs。单粒子分析显示,同时存在单体和二聚体IgG,可能分别对应于Tras/Atezo单体和bsAbCs,比例为9:1。


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最后,作者探索了bsabc介导的T细胞对靶癌细胞的杀伤作用。发现相比于阴性对照,当Tras-OKT3 bsAbC存在时,作者仅观察到HER2+ SK-OV-3细胞的显著裂解,且Tras-OKT3 bsAbC的有效浓度地低至5 nM。表明Tras-OKT3 bsAbC可以有效地招募T细胞到同源的癌细胞靶点,从而导致T细胞介导的细胞毒性。


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本文作者:HSQ


责任编辑:WQX


DOI:10.1021/jacs.2c07594


原文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.2c07594

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