シングルドメインーナノボディ―抗体作製

          

      

CreativeBioLabs社は、シングルドメイン抗体ライブラリー分野でのリーディングカンパニーです。ユニークで幅広い同社のサービスは、ラマおよびラクダを使用することによる免疫シングルドメイン抗体ライブラリーの構築、DNA合成を使用することによる合成ラクダ化ヒトシングルドメイン抗体ライブラリーの構築、シングルドメイン抗体ライブラリーのバイオパニングおよび組替えシングルドメイン抗体のラージスケール産生を可能としました。

 一般的な抗体は、2本の軽鎖と2本の重鎖。軽鎖と重鎖は免疫グロブリンドメインにより構成され、軽鎖は2つ(VL、CL)、重鎖は4つ(VH, CH1, CH2, CH3)のドメインからできています。1993年Hamers-Castermanらが、ラクダ科動物の血中に重鎖のみによる抗体(重鎖抗体:Heavy-chain antibody)が多量に存在することを発見し、このラクダ抗体のVHドメインを、ナノボディまたはVariable domain of a heavy chain antibody(VHH)抗体といいます。 このナノボディが発見されるまで、抗体を利用した最小抗原認識分子は、VH、VLの2つのドメインをリンカーで結合させた一本鎖抗体(scFv: single chain Fv)でした。

 

ファージディスプレイ法

 大腸菌に感染するウイルスであるバクテリオファージ粒子表面に、タンパク質やペプチドを別の分子と相互作用できる形で提示させる方法である。また、提示された分子の遺伝子情報はファージ内のDNAに組み込まれているため、容易に提示分子の構造情報を入手できるという利点を有している。

 

VHH抗体の特徴

 CDR3領域が通常のIgG抗体と比べ長い

 一般的なIgG抗体は、VHとVLの6箇所のCDR領域で抗原結合領域となっているが、重鎖抗体由来のVHH抗体の場合、3箇所のCDR領域で抗原と結合する。VHH抗体のCDR領域は一般的な抗体の約3倍の長さである。

 

生産が容易

 分子量が約15KDaで、大腸菌のような微生物発現系で容易に発現が可能。scFvやFabはVHドメインとVLドメインをリンカーでつなぐ必要があるがVHH抗体ではVLドメインがないため、他のフラグメント抗体に比べ発現効率が高い。

 

安定性が高い

 VHH抗体は、様々な劣悪な条件下(高温、高圧など)において天然の構造へ巻き戻りやすい性質(可逆性)を持つ。また、90℃という高温にも耐えることが可能。

 

免疫ライブラリー

 特定の疾患や感染症に羅患した患者や、標的の抗原を免疫して抗体価を上昇させた免疫動物のリンパ球由来の抗体遺伝子を用いる。免疫ライブラリーは、抗原結合力の強い抗体を得ることができるが、多様性に乏しい。最初から目的の抗体遺伝子がライブラリー中に含まれるので、比較的小さなサイズのライブラリーからも目的の抗体を得ることが可能。この方法では、それぞれの抗原ごとにライブラリーを作製する必要がある。

 

ナイーブライブラリー

 免疫をしていない動物もしくは健常者由来のリンパ球を用いる。

ナイーブライブラリーは、抗体遺伝子に偏りのない多様性に富んだ抗体ライブラリーを獲得できる可能性が高いが、抗原結合力が弱くなる。免疫作業を必要としないため、自己抗原に対する抗体作製が可能。ナイーブライブラリーは免疫ライブラリーとは異なり抗原特異的なクローンが少ないので、抗体の多様性が必須であることから大規模なライブラリーを構築する必要がある。

 

アフィニティマチュレーション(Affinitymaturation:親和性成熟)

 抗原による刺激を繰り返し行うことで、抗原に対してより強く反応する(親和性が高い)抗体を産生すること。免疫ライブラリーでは、上述したように抗原結合力の強い抗体が得られるため、アフィニティマチュレーションは必要としないが、ナイーブライブラリーの場合は本操作が必要となることがある。

 

 

 

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