Cơ sở cấu trúc và phân tử cho tính siêu đặc hiệu của aptamer RNA đối với immunoglobulin G ở người

RNA - Tập 14 Số 6 - Trang 1154-1163 - 2008
Shin Miyakawa1,2, Yusuke Nomura1,3, Taiichi Sakamoto1,3, Yoshiki Yamaguchi4,5, Koichi Kato1,4,6, Satoko Yamazaki1,2, Yoshikazu Nakamura1,7
1CREST, Core Research for Evolutional Science and Technology, Japan Science and Technology Corporation, Saitama 332-0012, Japan
2RIBOMIC Inc., 3-16-13 Shirokanedai, Minato-ku, Tokyo 108-0071, Japan
3Department of Life and Environmental Sciences, Faculty of Engineering, Chiba Institute of Technology, Narashino-shi, Chiba 275-0016, Japan
4Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Nagoya City University, 3-1 Tanabe-dori, Mizuho-ku, Nagoya 467-8603, Japan
5Structural Glycobiology Laboratory, Systems Glycobiology Research Group, RIKEN Frontier Research System, 2-1 Hirosawa, Wako-shi, Saitama 351-0198, Japan
6Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences, 5-1 Higashiyama Myodaiji, Okazaki, Aichi 444-8787, Japan
7Department of Basic Medical Sciences, Institute of Medical Science, University of Tokyo, Minato-ku, Tokyo 108-8639, Japan

Tóm tắt

Các ứng dụng tiềm năng cho RNA chức năng đang nhanh chóng mở rộng, không chỉ nhằm mục đích đáp ứng các chức năng dựa trên chuỗi nucleotide chính mà còn thông qua aptamer RNA, có khả năng ức chế hoạt động của bất kỳ phân tử mục tiêu nào. Aptamer là những phân tử DNA hoặc RNA ngắn gập lại có thể được chọn lọc in vitro dựa trên ái lực cao của chúng đối với một phân tử mục tiêu. Ở đây, chúng tôi chứng minh khả năng của aptamer RNA nhận ra - và gắn với - IgG của người với độ đặc hiệu và ái lực cao. Một aptamer tối ưu với 23 nucleotide, Apt8-2, đã được chuẩn bị và cho thấy gắn với miền Fc của IgG người nhưng không gắn với các IgG khác, với ái lực cao. Apt8-2 được quan sát thấy cạnh tranh với protein A, nhưng không cạnh tranh với thụ thể Fcγ, để gắn với IgG. Phân tích độ dịch hóa lý NMR đã xác định được các vị trí gắn aptamer trên tiểu miền Fc, mà một phần chồng lấp với vị trí gắn protein A nhưng không phải với vị trí gắn thụ thể Fcγ. Cấu trúc bậc ba của các vị trí nhận diện được dự đoán trên miền Fc khác biệt đáng kể giữa IgG người và các loài IgG khác; điều này một phần giải thích cho tính đặc hiệu cao của aptamer đã chọn. Apt8-2 do đó có thể được sử dụng như một sự thay thế cho protein A trong việc tinh chế IgG người và kháng thể điều trị. Việc sử dụng Apt8-2 sẽ có một số lợi thế tiềm năng, mở ra khả năng phát triển các ứng dụng mới dựa trên thiết kế aptamer.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Abramoff,, 2004, Image processing with imageJ, Biophotonics Int., 11, 36

10.1074/jbc.M100347200

10.1016/0009-2614(80)80041-8

10.1208/aapsj080366

10.1021/bi00512a001

10.1016/0378-4347(91)80198-L

10.1038/346818a0

10.1038/355850a0

Fahrner,, 2001, Industrial purification of pharmaceutical antibodies: Development, operation, and validation of chromatography processes, Biotechnol. Genet. Eng. Rev., 18, 301, 10.1080/02648725.2001.10648017

10.1016/S0165-022X(01)00215-9

Gagnon, P. (1996) Purification tools for monoclonal antibodies (Validated Biosystems, Tucson, AZ).

Gesteland, R.F. Cech, T.R. Atkins, J.F (1999) The RNA world (Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York).

10.1002/bit.20729

10.1006/jmbi.1997.1508

10.1016/S0165-022X(02)00017-9

10.1006/jmbi.1999.3351

10.1016/j.coph.2007.12.014

Klussmann, S. (2006) The aptamer handbook (WILEY-VCH, Weinheim, Germany).

10.1016/S1097-2765(01)00230-1

10.1016/j.jmb.2007.02.034

10.1261/rna.2169406

10.1074/jbc.M106015200

10.1007/s002390010218

10.1038/nrd1955

10.1016/S0021-9673(01)93762-8

10.1261/rna.2161303

Ohuchi,, 2006, Selection of RNA aptamers against recombinant transforming growth factor-β type III receptor displayed on cell surface, Biochimie, 88, 897, 10.1016/j.biochi.2006.02.004

10.1038/7573

10.1016/0014-5793(85)80928-5

10.1016/S0378-4347(99)00243-1

10.1038/35018508

10.1021/bp0498793

10.1126/science.2200121

Wiegand,, 1996, High affinity oligonucleotide ligands to human IgE inhibit binding to Fc ε receptor 1, J. Immunol., 157, 221, 10.4049/jimmunol.157.1.221

Yamaguchi,, 2006, Glycoform-dependent conformational alteration of the Fc region of human immunoglobulin G1 as revealed by NMR spectroscopy, Biochim. Biophys. Acta, 1760, 693, 10.1016/j.bbagen.2005.10.002

10.1016/j.exer.2006.02.010

10.1093/nar/gkg595

Thông tin
Thông tin xuất bản

RNA

Tập 14 Số 6

1154-1163

Thông tin tác giả