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【交流】单抗讨论小组话题七:抗原的设计与合成——小分子药物单...

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【交流】单抗讨论小组话题七:抗原的设计与合成——小分子药物单克隆抗体制备的关键[精华]
举报 2007-11-12 09:05
呵呵,楼主是这方面的专家,转载相关资料,供大家交流

为产生有效的抗体,第一步是设计好的抗原,此抗原可以来源于整个蛋白质的一部分:一个或几抗原决定簇区域的序列。

(1) 什么是抗原决定簇?
蛋白质表面部分可以使免疫系统产生抗体的区域叫抗原决定簇。一般抗原决定簇是由6-12 氨基酸或碳水基团组成,它可以是由连续序列(蛋白质一级结构) 组成或由不连续的蛋白质三维结构组成。

(2) 选择抗原决定簇
为选择好的抗原决定簇,应符合以下三点:
1.亲水性:大部分抗原决定簇是亲水性的;
2.处于结构表面:大部分抗体只与蛋白质表面部分结合;
3.有弹性:许多已知的抗原决定簇是在自由活动区域。所以一般来说蛋白质的N 端及C 端是很好的抗原决定簇区域。

(3) 抗原性与免疫原性
单独的抗原决定簇是不能产生免疫反应,它只有抗原性但没有免疫原性,为使它能具有免疫原性,它必须偶联在载体蛋白上。

(4) 抗原决定簇的预测
对每个氨基酸的表面可接触性(Surface Accessibility)、亲水性(Hydrophilicity)和弹性(flexibility)进行计算可以大体推算出抗原决定簇区域,抗原决定簇区域应综合以上三个特点。目前市面上有几个专业测定软件满足需要:如MacVestor , Protean , GCG 等。

(5) 设计合成多肽
一旦抗原序列决定后,接下来就是设计所需合成的多肽了,设计时除了注意其序列外,同时应考虑一些产生免疫机制问题,如:

1.载体蛋白的接入位置;
2.如果其序列是位于蛋白C 端的,此多肽C 端一定是自由的羧基团,而N 端被掩盖。同时如果载体蛋白是通过半胱氨酸偶联,此半胱氨酸应处于N 端位置,使C 端完全暴露给免疫系统。

3.相反,如果其序列是位于蛋白质N 端,此多肽C 端应掩盖,暴露出N端,而载体蛋白应在C 端。

(6) T 细胞抗原决定簇
不是所有多肽序列是用来直接产生抗体的,特别是一些序列短、并通过多抗原肽系统获得的免疫原性的肽。而这些是通过T 辅助细胞抗原决定簇来产生免疫。一个T 辅助细胞抗原决定簇多肽序列可以增强B 细胞产生抗体能力,但是又是由其遗传背景所决定的,设计此类多肽必须知道其抗原决定簇和被免疫动物的遗传背景。
举报 2007-11-03 23:45
合成的人工抗原免疫原性受到多种因素的影响,设计时需要考虑主要因素包括载体蛋白的性质、半抗原的分子空间结构、间隔臂的长度和分子结合比。
常用的载体蛋白有牛血清白蛋白(BSA)、鸡卵清蛋白(OVA)、钥孔血蓝蛋白(KLH)、人血清白蛋白(HSA)、兔血清白蛋白(RSA)及人工合成的多聚赖氨酸(PLL)等,较多选用BSA作载体蛋白,原因是BSA理化性质稳定,不易变性,价廉易得,分子内含自由氨基多,在较大pH值范围和不同离子强度下均能保持较大的溶解度,更有利于偶联反应的进行。
Thomas报道,人工抗原的免疫原性与半抗原分子空间结构的复杂程度呈正相关,含有芳香结构的半抗原偶联成功率为33%,不含芳香结构的半抗原偶联成功率仅有9%.
Sionf等认为,一定长度的间隔臂的介入,有助于半抗原结构的暴露,有利于特异性抗体的产生,间隔臂过长可形成新的抗原表位,易被细胞识别而产生“桥抗体”,间隔臂过短则载体蛋白的空间位阻将影响细胞对半抗原的识别,不产生特异性抗体,最好的间隔臂是3~6个直链碳,长度以5~8Å为宜,以-N=N-作间隔臂,长度适宜,既可产生特异性抗体,又避免了桥抗体的出现。
关于半抗原与载体蛋白的最佳分子结合比目前尚未形成定论,Eilange]提出最佳分子结合比为5~25∶1,Schneider等提出以10~20∶1为好,吴松如等认为以3~45∶1为好。
个人认为,不同半抗原其分子构象、电子分布、结构复杂性、基团极性、亲水性或疏水性等性质不同,最佳分子结合比也不尽相同。不同的结合比的合成抗原,可以通过调节不同的免疫剂量得到较佳的免疫效果。
举报 2007-11-10 03:53
请教:其中“ε结合物”你怎么得来,是否冻干,定量溶解,然后求ε?

ε=A/C(A:吸光度;C:摩尔浓度)
结合物就是合成的完全抗原,通常在合成好之后就用考马斯亮蓝测其浓度,然后经紫外扫描得到吸光度,二者比值即为ε.
冻干后再定量溶解也可以,但一般合成好之后抗原都为溶液,考马斯亮蓝测蛋白浓度更为简便一些.
举报 2007-11-02 10:37
呵呵,楼主是这方面的专家,转载相关资料,供大家交流

为产生有效的抗体,第一步是设计好的抗原,此抗原可以来源于整个蛋白质的一部分:一个或几抗原决定簇区域的序列。

(1) 什么是抗原决定簇?
蛋白质表面部分可以使免疫系统产生抗体的区域叫抗原决定簇。一般抗原决定簇是由6-12 氨基酸或碳水基团组成,它可以是由连续序列(蛋白质一级结构) 组成或由不连续的蛋白质三维结构组成。

(2) 选择抗原决定簇
为选择好的抗原决定簇,应符合以下三点:
1.亲水性:大部分抗原决定簇是亲水性的;
2.处于结构表面:大部分抗体只与蛋白质表面部分结合;
3.有弹性:许多已知的抗原决定簇是在自由活动区域。所以一般来说蛋白质的N 端及C 端是很好的抗原决定簇区域。

(3) 抗原性与免疫原性
单独的抗原决定簇是不能产生免疫反应,它只有抗原性但没有免疫原性,为使它能具有免疫原性,它必须偶联在载体蛋白上。

(4) 抗原决定簇的预测
对每个氨基酸的表面可接触性(Surface Accessibility)、亲水性(Hydrophilicity)和弹性(flexibility)进行计算可以大体推算出抗原决定簇区域,抗原决定簇区域应综合以上三个特点。目前市面上有几个专业测定软件满足需要:如MacVestor , Protean , GCG 等。

(5) 设计合成多肽
一旦抗原序列决定后,接下来就是设计所需合成的多肽了,设计时除了注意其序列外,同时应考虑一些产生免疫机制问题,如:

1.载体蛋白的接入位置;
2.如果其序列是位于蛋白C 端的,此多肽C 端一定是自由的羧基团,而N 端被掩盖。同时如果载体蛋白是通过半胱氨酸偶联,此半胱氨酸应处于N 端位置,使C 端完全暴露给免疫系统。

3.相反,如果其序列是位于蛋白质N 端,此多肽C 端应掩盖,暴露出N端,而载体蛋白应在C 端。

(6) T 细胞抗原决定簇
不是所有多肽序列是用来直接产生抗体的,特别是一些序列短、并通过多抗原肽系统获得的免疫原性的肽。而这些是通过T 辅助细胞抗原决定簇来产生免疫。一个T 辅助细胞抗原决定簇多肽序列可以增强B 细胞产生抗体能力,但是又是由其遗传背景所决定的,设计此类多肽必须知道其抗原决定簇和被免疫动物的遗传背景。
举报 2007-11-06 13:50
合成的人工抗原免疫原性受到多种因素的影响,设计时需要考虑主要因素包括载体蛋白的性质、半抗原的分子空间结构、间隔臂的长度和分子结合比。
常用的载体蛋白有牛血清白蛋白(BSA)、鸡卵清蛋白(OVA)、钥孔血蓝蛋白(KLH)、人血清白蛋白(HSA)、兔血清白蛋白(RSA)及人工合成的多聚赖氨酸(PLL)等,较多选用BSA作载体蛋白,原因是BSA理化性质稳定,不易变性,价廉易得,分子内含自由氨基多,在较大pH值范围和不同离子强度下均能保持较大的溶解度,更有利于偶联反应的进行。
Thomas报道,人工抗原的免疫原性与半抗原分子空间结构的复杂程度呈正相关,含有芳香结构的半抗原偶联成功率为33%,不含芳香结构的半抗原偶联成功率仅有9%.
Sionf等认为,一定长度的间隔臂的介入,有助于半抗原结构的暴露,有利于特异性抗体的产生,间隔臂过长可形成新的抗原表位,易被细胞识别而产生“桥抗体”,间隔臂过短则载体蛋白的空间位阻将影响细胞对半抗原的识别,不产生特异性抗体,最好的间隔臂是3~6个直链碳,长度以5~8Å为宜,以-N=N-作间隔臂,长度适宜,既可产生特异性抗体,又避免了桥抗体的出现。
关于半抗原与载体蛋白的最佳分子结合比目前尚未形成定论,Eilange]提出最佳分子结合比为5~25∶1,Schneider等提出以10~20∶1为好,吴松如等认为以3~45∶1为好。
个人认为,不同半抗原其分子构象、电子分布、结构复杂性、基团极性、亲水性或疏水性等性质不同,最佳分子结合比也不尽相同。不同的结合比的合成抗原,可以通过调节不同的免疫剂量得到较佳的免疫效果。
举报 2007-11-08 10:02
象棋筛子
Thomas]报道,人工抗原的免疫原性与半抗原分子空间结构的复杂程度呈正相关,含有芳香结构的半抗原偶联成功率为33%,不含芳香结构的半抗原偶联成功率仅有9%.

是的 ,其实 现在有很多小分子药物,特别是结构简单、 分子量小的, 在合成完全抗原时采用衍生化法,就是将药物改造,引入新的基团,例如引入苯环 , 从而有利于将抗原决定簇暴露出来。

展开引用

象棋筛子 wrote:
关于半抗原与载体蛋白的最佳分子结合比目前尚未形成定论,Eilange]提出最佳分子结合比为5~25∶1,Schneider等提出以10~20∶1为好,吴松如等认为以3~45∶1为好。
个人认为,不同半抗原其分子构象、电子分布、结构复杂性、基团极性、亲水性或疏水性等性质不同,最佳分子结合比也不尽相同。不同的结合比的合成抗原,可以通过调节不同的免疫剂量得到较佳的免疫效果。

......


同意筛子大哥的观点!
:-D(y)
举报 2007-11-06 11:53
具体可见《蛋白质连接技术》里面关于全抗原合成的情况写的很详细,有兴趣的可以去找这本书来看看。
举报 2007-11-08 18:54
支持一下,贡献《蛋白质连接技术》Word和PDF版各一本,但是文件比较大,2M多,不好上传,大家有需要可以联系我。

《蛋白质连接技术》已上传至免疫版网盘,请点击下载。
举报 2007-11-06 03:46
baitao1979:我想要《蛋白质连接技术》。请问如何联系
请勿留个人信息,请勿在此跟帖,需要了去本版资源里下载
举报 2007-11-08 04:39
baitao1979,您好,老师,请问我可以麻烦给我也传一份《蛋白质连接技术》学习。谢谢....

请勿留个人信息,请勿在此跟帖,需要了去本版资源里下载
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