Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.)
Технологія рекомбінантних антитіл є потужним підходом для отримання нових діагностичних та терапевтичних реагентів. Рекомбінантні антитіла можна застосовувати для створення систем доставки лікарських засобів, імунотоксинів, як інтрабоді. Вони також можуть бути об’єднані на рівні ДНК із різноманітн...
Збережено в:
Дата: | 2014 |
---|---|
Автор: | |
Формат: | Стаття |
Мова: | Ukrainian |
Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
Назва видання: | Вісник НАН України |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69971 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) / О.С. Олійник // Вісн. НАН України. — 2014. — № 9. — С. 77-88. — Бібліогр.: 44 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-69971 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-699712014-10-28T03:01:35Z Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) Олійник, О.С. Молоді вчені Технологія рекомбінантних антитіл є потужним підходом для отримання нових діагностичних та терапевтичних реагентів. Рекомбінантні антитіла можна застосовувати для створення систем доставки лікарських засобів, імунотоксинів, як інтрабоді. Вони також можуть бути об’єднані на рівні ДНК із різноманітними маркерними молекулами, такими як флуоресцентні білки чи ферменти, для одностадійної імунодетекції антигенів. У повідомленні розглянуто основні властивості рекомбінантних антитіл та сучасні розробки щодо їх практичного використання. Технология рекомбинантных антител является перспективным подходом для получения новых диагностических и терапевтических реагентов. Рекомбинантные антитела могут применяться для создания систем направленной доставки лекарственных препаратов, иммунотоксинов, как интрабоди. Они также могут быть объединены на уровне ДНК с разнообразными маркерными молекулами, такими как флуоресцентные белки или ферменты, для одностадийной иммунодетекции антигенов. В сообщении рассмотрены основные свойства рекомбинантных антител, а также современные разработки для их практического применения. Recombinant antibody technology is a powerful approach for generation new diagnostic and therapeutic reagents. Recombinant antibodies could be applied in the construction of drug delivery systems, immunotoxins, as intrabodies. They also could be genetically fused to the different marker molecules, such as fluorescent proteins or enzymes for onestep immunodetection of antigens. This paper provides an overview of the properties and current studies on the application of recombinant antibodies. 2014 Article Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) / О.С. Олійник // Вісн. НАН України. — 2014. — № 9. — С. 77-88. — Бібліогр.: 44 назв. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69971 571.27:616-097 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
topic |
Молоді вчені Молоді вчені |
spellingShingle |
Молоді вчені Молоді вчені Олійник, О.С. Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) Вісник НАН України |
description |
Технологія рекомбінантних антитіл є потужним підходом для отримання
нових діагностичних та терапевтичних реагентів. Рекомбінантні антитіла можна застосовувати для створення систем доставки лікарських засобів, імунотоксинів, як інтрабоді. Вони також можуть бути об’єднані на
рівні ДНК із різноманітними маркерними молекулами, такими як флуоресцентні білки чи ферменти, для одностадійної імунодетекції антигенів. У повідомленні розглянуто основні властивості рекомбінантних антитіл
та сучасні розробки щодо їх практичного використання. |
format |
Article |
author |
Олійник, О.С. |
author_facet |
Олійник, О.С. |
author_sort |
Олійник, О.С. |
title |
Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) |
title_short |
Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) |
title_full |
Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) |
title_fullStr |
Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) |
title_full_unstemmed |
Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) |
title_sort |
рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні президії нан україни 7 травня 2014 р.) |
publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
publishDate |
2014 |
topic_facet |
Молоді вчені |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69971 |
citation_txt |
Рекомбінантні антитіла для фундаментальних і прикладних досліджень (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 7 травня 2014 р.) / О.С. Олійник // Вісн. НАН України. — 2014. — № 9. — С. 77-88. — Бібліогр.: 44 назв. — укр. |
series |
Вісник НАН України |
work_keys_str_mv |
AT olíjnikos rekombínantníantitíladlâfundamentalʹnihíprikladnihdoslídženʹzamateríalaminaukovogopovídomlennânazasídanníprezidíínanukraíni7travnâ2014r |
first_indexed |
2025-07-05T19:20:02Z |
last_indexed |
2025-07-05T19:20:02Z |
_version_ |
1836835880826830848 |
fulltext |
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9 77
ОЛІЙНИК
Олена Сергіївна —
кандидат біологічних наук,
старший науковий співробітник
Інституту біохімії
ім. О.В. Палладіна
НАН України,
lenaoliinyk@mail.ru
РЕКОМБІНАНТНІ АНТИТІЛА
ДЛЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНИХ
І ПРИКЛАДНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
За матеріалами наукового повідомлення
на засіданні Президії НАН України
7 травня 2014 року
Технологія рекомбінантних антитіл є потужним підходом для отримання
нових діагностичних та терапевтичних реагентів. Рекомбінантні анти-
тіла можна застосовувати для створення систем доставки лікарських за-
собів, імунотоксинів, як інтрабоді. Вони також можуть бути об’єднані на
рівні ДНК із різноманітними маркерними молекулами, такими як флуорес-
центні білки чи ферменти, для одностадійної імунодетекції антигенів.
У повідомленні розглянуто основні властивості рекомбінантних антитіл
та сучасні розробки щодо їх практичного використання.
Ключові слова: рекомбінантні антитіла, scFv, імуноліпосоми, імуноток-
сини, інтрабоді.
Вступ
Перші роботи з отримання рекомбінантних антитіл з’явилися
наприкінці 80-х років. Так, автори [1] коекспресували в Es-
cherichia coli VH- та VL-домени антитіл, які, потрапляючи до
периплазматичного простору бактерій, асоціювали з утворен-
ням варіабельного фрагмента. Такі молекули мали анти ген-
зв’язувальні властивості, але були нестабільними. Цю пробле-
му вдалося подолати завдяки ковалентному об’єднанню VH-
та VL-доменів. При цьому позитивний ефект спостерігався як
при хімічній кон’югації, так і при об’єднанні V-доменів у єди-
ний білок на рівні ДНК [2]. У 1988—1989 рр. було опублікова-
но кілька статей, присвячених отриманню злитих варіабельних
фрагментів, у яких VH- та VL-домени об’єднуються пептидним
лінкером. Такі молекули дістали назву «одноланцюгові варі-
абельні фрагменти», або scFv (single chain variable fragment).
Ці Fv-фрагменти було одержано на основі послідовностей мо-
ноклональних антитіл з відомою специфічністю. Проте вже в
1990 р. було сконструйовано бібліотеку імуноглобулінових
МОЛОДІ МОЛОДІ
ВЧЕНІВЧЕНІ
УДК 571.27:616-097
78 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9
МОЛОДІ ВЧЕНІ
титіла потужним інструментом для фундамен-
тальних досліджень. Крім того, нині активно
розробляють підходи для використання ре-
комбінантних антитіл для діагностики й афін-
ного очищення цільових антигенів, і, ймовірно,
незабаром у цих напрямах відбудеться перехід
від теоретичних напрацювань до практичного
використання.
Природні імуноглобуліни —
основа для створення рекомбінантних
антигензв’язувальних молекул
Основну структурну одиницю антитіл будь-
якого класу утворюють чотири поліпептид-
ні ланцюги: два однакові легкі (L-ланцюги)
та два однакові важкі (H-ланцюги). Легких
ланцюгів є два типи — λ і κ, а важкі ланцюги
є класоспецифічними і у людини їх, відповід-
но, п’ять типів. Кожний L-ланцюг містить по
два домени, кожний Н-ланцюг — чотири або
п’ять, залежно від класу антитіла (рис. 1). На
амінокінці важкого та легкого ланцюгів розта-
шовані варіабельні домени, що є унікальними
для кожного антитіла. Разом вони формують
варіабельний фрагмент, який відповідає за
зв’язування з антигеном. Крім того, в межах
кожного з варіабельних доменів можна виді-
лити три гіперваріабельні регіони, що безпо-
середньо взаємодіють з антигеном. Вони роз-
ділені чотирма каркасними ділянками, які за-
безпечують правильну конформацію доменів.
Константні домени є однаковими для певного
типу (чи підтипу) ланцюга, вони відповіда-
ють за так звані ефекторні функції, зокрема
зв’язування з рецепторами лейкоцитів, комп-
лементом, проникнення крізь плацентарний
бар’єр тощо, але не беруть участі у зв’язуванні
з антигеном.
Отже, хоча в організмі утворюється вели-
чезне різноманіття антитіл, власне гетероген-
ними і унікальними є саме варіабельні домени.
Більш того, константні та варіабельні ділянки
імуноглобулінів кодуються окремими генними
елементами, розташованими в різних ділянках
хромосоми: константні домени — обмеженою
кількістю С-сегментів, варіабельні домени —
генів вакцинованих людей, з якої шляхом то-
тального відбору виділили ряд scFv до прав-
цевого токсину [3]. Однак справжній прорив
технології стався зі створенням підходу для
спрямованого відбору рекомбінантних антитіл
з необхідною специфічністю. Для цього було
адаптовано методику представлення білкових
молекул на поверхні нитчастих фагів — фаго-
вий дисплей [4]. І вже в 1991 р., використову-
ючи метод фагового дисплея, з бібліо теки не-
імунізованих людей вдалося виділити реком-
бінантні антитіла до низки цільових антигенів
[5]. З цього моменту стало можливим отриму-
вати бібліотеки рекомбінантних антитіл іму-
нізованих чи неімунних донорів і відбирати з
них клони, специфічні до будь-якого бажаного
антигену, що стимулювало стрімкий розвиток
технології. Було сконструйовано бібліотеки
рекомбінантних антитіл не лише людини та
лабораторних мишей, а й багатьох інших видів.
Крім scFv- та Fab-фрагментів з’явилися різно-
манітні форми рекомбінантних антитіл: муль-
тимерні та біспецифічні конструкції, однодо-
менні антитіла, різні комбінації варіабельного
фрагмента з константними доменами тощо.
Сьогодні технологія рекомбінантних анти-
тіл стала фундаментом для розроблення тера-
певтичних препаратів на основі антитіл. Неве-
ликі розміри, моновалентність та можливість
злиття на рівні ДНК з різноманітними функці-
ональними білками зробили рекомбінантні ан-
Рис. 1. Просторова будова молекули антитіла
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9 79
МОЛОДІ ВЧЕНІ
численними V-, J-, а у випадку важких ланцю-
гів ще й D-сегментами (рис. 2).
Локус людських імуноглобулінових V-генів
важкого ланцюга містить 123 сегменти, що
належать до семи різних родин (груп), але 79
серед них є псевдогенами. 44 VH-сегменти ма-
ють відкриту рамку зчитування, 39 з них екс-
пресуються у складі важких ланцюгів, для од-
ного знайдено мРНК, і ще 4 не виявлено серед
кДНК імуноглобулінів. Кількість J-сегментів
становить 9, але функціональними серед них є
лише 6. D-сегменти об’єднані у 7 субгруп, за-
гальна кількість функціональних серед них —
25. Крім того, D-сегменти можуть кодувати
амінокислотну послідовність в усіх трьох рам-
ках зчитування.
Локус κ-генів людини складається з 76 V-сег-
ментів, які належать до 7 субгруп, 5 J-сегментів
та одного С-гена. Якщо в гаплотипі наявні два
кластери κ-генів, загальна кількість сегментів
становить 82 (110 з урахуванням розташова-
них поза основним локусом), з яких від 37 до
41 є функціональними. Якщо є лише кластер,
що примикає до С-гена, то загальна кількість —
46 (74), з яких 23—25 є функціональними.
Локус λ-ланцюгів людини розташований
у 22-й хромосомі. Він містить від 70 до 71
V-сегмента, а також спарені J- та С-сегменти,
яких залежно від гаплотипу може бути від
7 до 11. Сегменти поділяють на 11 субгруп,
крім того, 14 псевдогенів відносять до 3 кланів.
Потенціальний репертуар для Vλ-сегментів
залежно від гаплотипу становить від 29 до
32 функціональних генів, що належать до
10 субгруп. Кількість функціональних J- та
С-сегментів залежно від гаплотипу — від 4
до 5 [6].
У процесі дозрівання клітин-продуцентів
антитіл — В-клітин відбувається рекомбіна-
ція між одним з V-, (D-) та J-сегментів, уна-
слідок якої і формується ДНК-послідовність,
що кодуватиме варіабельний домен. При цьо-
му V-сегменти кодують перші три каркасні
ділянки, перший та другий гіперваріабельний
регіони, а також амінокінцеву ділянку тре-
тього гіперваріабельного регіону. J-сегменти
кодують карбоксикінцеву ділянку третього гі-
перваріабельного регіону та всю послідовність
четвертої каркасної ділянки. У випадку варіа-
бельних доменів важких ланцюгів крім цього
D-сегмент кодує центральну частину третього
гіперваріабельного регіону.
Додатковим джерелом різноманіття варіа-
бельних доменів є соматичні гіпермутації, які
спостерігаються особливо часто в окремих ви-
значених ділянках варіабельних доменів уже
після того, як відбулася рекомбінація. Про-
відну роль у цьому процесі відіграє специфіч-
Рис. 2. Система генних сегментів, що кодують імуноглобулінові ланцюги
80 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9
МОЛОДІ ВЧЕНІ
ний для В-клітин фермент — деаміназа AID
(activation-induced cytidine deaminase), що «за-
пускається» при активації В-клітин і деамінує
цитозин до урацилу. AID переважно атакує
WRC-мотиви (W — аденін чи тимін, R — пу-
рин). Інший важливий фермент — урацил-N-
глікозилаза може модифікувати урацил. Після
цього утворена сполука стає некомплементар-
ною азотистій основі в іншому ланцюзі. За-
пускаються специфічні процеси репарації за
участю низькоточних (low fidelity) полімераз.
При цьому внаслідок цих процесів можуть від-
бутися різні варіанти заміни. Вважається, що
соматичні гіпермутації більш-менш рівномір-
но проходять в обох ланцюгах [7].
Рекомбінантні антитіла
та їх різновиди
Молекула імуноглобуліну є досить великою
і має складну будову. Разом з тим, анти ген-
зв’язувальні властивості притаманні лише ва-
ріабельному фрагменту антитіл, що й викорис-
товують для отримання рекомбінантних форм.
Рекомбінантні варіабельні фрагменти можна
одержати в різних системах експресії, зокрема
в клітинах бактерій, вони є менш імуногенни-
ми, їх можна легко об’єднати на рівні ДНК з
різними функціонально активними білками.
На сьогодні отримано найрізноманітніші ва-
ріанти рекомбінантних фрагментів антитіл і
пропонуються все нові, тому надалі розгляне-
мо лише їх основні, базові різновиди.
ScFv-антитіла містять варіабельні домени
важкого й легкого імуноглобулінових лан-
цюгів, що об’єднані гнучким лінкером. Най-
частіше використовують лінкерний пептид з
послідовністю (Gly4Ser)3. Довжина та аміно-
кислотний склад лінкера впливають на функ-
ціональні особливості scFv. Так, автори [8] ви-
користали цілу бібліотеку лінкерних пептидів,
які містили гліцин, серин, треонін та аланін
у довільних комбінаціях, і виявили, що по-
слідовність лінкера впливала на розчинність
scFv при експресії в клітинах E. coli. В іншій
роботі залежно від складу лінкера варіювала
активність каталітичних scFv із властивостя-
ми мутази [9]. Довжина лінкера впливає на
формування моно- чи мультимерних форм
scFv: якщо лінкер містить принаймні 12 аміно-
кислотних залишків, утворюються мономери,
якщо довжина лінкера від 3 до 12 залишків,
то можуть утворитися димерні scFv (diabody,
~60 кДа), якщо ж довжина лінкера менша від
3 залишків, можуть утворюватися тримерні
(triabodies, ~90 кДа) чи тетрамерні (~120 кДа)
форми [10].
Вплинути на стабільність та функціональну
активність scFv можна також заміною каркас-
них ділянок, що, як правило, безпосередньо
не беруть участі у зв’язуванні антигену, але
впливають на фолдинг молекули. Наприклад,
автори [11], отримавши scFv до флюоресцеї-
ну, які синтезувалися нерозчинними та неста-
більними за 37 °С, замінили в них каркасні ді-
лянки, використавши послідовності з інших,
стійкіших scFv. У результаті було отримано
термодинамічно стабільні та розчинні при
експресії в бактеріях scFv-антитіла. «При-
щеплюючи» каркасні ділянки з scFv людини,
можна гуманізувати варіабельні фрагменти
миші чи інших тварин [12]. Якщо ж модифі-
кувати scFv шляхом уведення випадкових за-
мін у послідовність CDR, можна отримати та
відібрати нові, більш афінні до антигену, варі-
анти [13].
Рекомбінантні Fab-фрагменти складають-
ся з двох поліпептидних ланцюгів: VН-CН1
та VL-CL, що утримуються разом завдяки
дисульфідним зв’язкам між С-доменами. Як і
scFv, Fab-фрагменти є популярним форматом
рекомбінантних антитіл. Отримано велику
кількість бібліотек як мишачих, так і людських
Fab-фрагментів і виділено високоафінні Fab
до різних антигенів. Fab-фрагменти, як прави-
ло, стабільніші за scFv, але вони складаються
з двох поліпептидних ланцюгів, тому зазвичай
вихід активних молекул при експресії в гетеро-
генних системах є невисоким, крім того, мож-
ливе утворення не гетеро-, а гомодимерів. Для
вирішення цих проблем було запропоновано
формат одноланцюгових scFab, в яких послі-
довності важкого та легкого ланцюгів об’єднані
в ділянці константних доменів лінкером [14].
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9 81
МОЛОДІ ВЧЕНІ
Однодоменні рекомбінантні фрагменти ан-
титіл. У камелід (верблюдів та лам) і хрящо-
вих риб (килимових акул та акул-няньок) анти-
тіла мають лише важкий ланцюг. Варіабельний
фрагмент антитіл камелід називається VHH
(~15 кДа), він містить чотири каркасні ділянки
і три гіперваріабельні регіони. Варіабельний
домен акул називається IgNAR (new antigen
receptor) і містить лише два гіперваріабельні
регіони (~12 кДа) [15]. Варіабельні фрагменти
антитіл камелід ще називають нанободі. За-
вдяки низькій молекулярній масі вони мають
ряд переваг. Зокрема, розробляються підходи
до їх застосування для стабілізації схильних
до агрегації білків, при терапії амілоїдозів, для
кристалізації нестабільних білків [16].
Фрагменти, що містять лише один варіа-
бельний домен, отримано і на основі V-доменів
людини та миші. Такі конструкції називають
dAb (domain antibody). Одержано низку dAb
з антигензв’язувальною активністю, однак за
своїми характеристиками вони поступаються
нанободі [17].
Мультимерні конструкції рекомбінантних
фрагментів антитіл. При використанні в умо-
вах in vivo невеликі розміри та відсутність Fc-
фрагментів є перевагами, але саме ці особли-
вості зумовлюють швидкий кліренс scFv в ор-
ганізмі. Одним із підходів для підвищення часу
півжиття рекомбінантних фрагментів in vivo є
кон’югація з поліетиленгліколем (ПЕГілюван-
ня) [18]. Інший варіант — створення мульти-
мерних конструкцій. Мультимери завдяки
збільшенню кількості активних центрів мають
вищу авідність, можуть включати Fv-фраг мен-
ти, специфічні до кількох різних антигенів, і
внаслідок більшого розміру мають довший час
півжиття в організмі. Один із підходів для
отримання мультимерних форм полягає у
зменшенні довжини лінкера між VH- та VL-
доменами [19]. Мультиспецифічні (як прави-
ло, біспецифічні) форми містять одночасно
антигензв’язувальний фрагмент до цільового
антигену (наприклад, маркера пухлин) і послі-
довність, що реагує з певними молекулами
імунної системи, такими як рецептори природ-
них кілерів макрофагів чи Т-клітин [20].
Спрямована in vitro селекція —
спосіб отримання антитіл
з необхідною специфічністю
Опосередкована антитілами імунна відповідь —
це унікальний механізм, створений природою.
Потенційно під час зустрічі з будь-яким антиге-
ном в організмі можуть утворитися специфічні
до нього антитіла. Проте в сироватці крові за-
вжди наявні антитіла до найрізноманітніших
антигенів, а антитіла до цільового також є різно-
рідними: вони специфічні до різних його діля-
нок і синтезуються різними клонами В-клітин,
тобто є поліклональними. Технологія отриман-
ня моноклональних антитіл (антитіл, що синте-
зуються нащадками єдиної клітини-продуцента,
гібридизованої з мієломною клітиною [21])
справила неоціненний вплив на розвиток фун-
даментальних і прикладних напрямів сучасної
біології. Моноклональні антитіла, ідентичні за
всіма характеристиками, можна отримувати в
необмежених кількостях. Вони стали незамін-
ним інструментом для виявлення та ідентифі-
кації цільових молекул методами імуноцито- і
гістохімії, як компоненти діагностикумів та
основа для створення терапевтичних препара-
тів. Рекомбінантні антитіла, як і гібридомні, є
моноклональними за своєю природою. Проте
важливою відмінністю технології рекомбінант-
них антитіл порівняно з гібридомною є можли-
вість спрямованого відбору позитивних клонів.
У гібридомній технології ідентифікацію необ-
хідних клонів-продуцентів здійснюють шляхом
перевірки кожної з отриманих гібридом. Під час
роботи з бібліотеками рекомбінантних антитіл
проводять кілька раундів спрямованої селекції
на цільовому антигені, внаслідок чого відсоток
позитивних клонів істотно збільшується. На
сьогодні, крім уже згадуваного фагового дис-
плея, для селекції рекомбінантних антитіл ши-
роко використовують також клітинний та рибо-
сомний дисплей. У першому випадку антитіла
експонуються на поверхні клітин дріжджів чи
ссавців, і при додаванні флуоресцентно міче-
ного антигену клітини-носії позитивних клонів
можна виділяти методом FACS (fluorescence-
activated cell sorting). Рибосомний дисплей
82 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9
МОЛОДІ ВЧЕНІ
ґрунтується на використанні безклітинних сис-
тем експресії. Потрійні комплекси мРНК — ри-
босома — антитіло афінно відбирають на цільо-
вому антигені [22].
Можливість спрямованого відбору дозво-
ляє виділяти позитивні клони навіть у випад-
ку антигенів, до яких з тієї чи іншої причини
складно отримати високий рівень гуморальної
імунної відповіді. Крім того, спрямована се-
лекція in vitro уможливлює виділення антитіл
з бібліотек неімунізованих донорів. Так, ми
отримали scFv миші до дифтерійного токсину
і з імунної, і з неімунної бібліотек. Вочевидь,
лабораторні миші не могли природним чином
проімунізуватися дифтерійним токсином, по-
при це, з неімунної бібліотеки шляхом селекції
було виділено один специфічний клон з афін-
ністю близько 10(8) М. Отже, спрямована in
vitro селекція дає змогу виділяти з бібліотек
антитіла до антигенів, з якими донор міг ніко-
ли не контактувати. З іншого боку, з бібліотеки
мишей, імунізованих рекомбінантним фраг-
ментом токсину, вдалося виділити цілу низку
клонів з афінністю до 10(9) М. У цьому поля-
гає ще одна безсумнівна перевага спрямованої
селекції: у разі роботи з бібліотеками попере-
дньо імунізованих донорів найбільш афінні та
специфічні клони можна відібрати швидко і
без значних зусиль [23—25].
Рекомбінантні антитіла
у фундаментальних дослідженнях
На сьогодні в різних лабораторіях світу отри-
мано величезну кількість рекомбінантних ан-
титіл. Їх рутинна характеристика, як правило,
включає визначення специфічності та секвену-
вання ДНК-послідовностей, а іноді й епітоп-
не картування і рентгеноструктурний аналіз.
Отже, накопичуються величезні масиви даних,
необхідні для передбачення просторової бу-
дови та антигенної специфічності антитіл за
їх амінокислотною послідовністю. Хоча при
отриманні рекомбінантних антитіл це і не є
безпосереднім завданням, проте накопичення
такої інформації робить вагомий внесок у до-
слідження властивостей імуноглобулінів.
Достатньо великі бібліотеки рекомбінант-
них scFv особини певного виду можна також
розглядати як модель репертуару антитіл, що
формуються чи можуть сформуватися в про-
цесі розвитку гуморальної відповіді. Так, ми
отримали неімунну бібліотеку scFv-антитіл
людини, що містить близько мільярда різних
клонів. З бібліотеки, зокрема, було виділено
scFv-антитіла до нікотинового ацетилхоліново-
го рецептора (нАХР) α7-субтипу. Цей рецептор
широко представлений в організмі як у нервовій
системі, так і за її межами. Зміни рівня альфа7-
нАХР у головному мозку спостерігаються при
шизофренії, хворобах Альцгеймера та Паркін-
сона. Відомо, що пацієнти з різними нейроде-
генеративними захворюваннями можуть мати
аутоантитіла до α7-нАХР. Такі антитіла також
містяться в сироватці крові багатьох здорових
людей, але можуть бути фактором ризику на
ранніх стадіях хвороби Альцгеймера [26]. Си-
роваткові антитіла є поліклональними, і їх до-
сить складно досліджувати. У разі рекомбінант-
них антитіл для кожного клону окремо можна
встановити специфічність, афінність і власне
нуклеотидну та амінокислотну послідовності.
Виділені нами з бібліотеки здорових молодих
донорів scFv до α7-нАХР, вірогідно, репрезен-
тують пул антитіл, що детектуються в сироват-
ці крові людей як специфічні до α7-нАХР. Було
визначено, що такі антитіла мають невисоку,
але достатню для специфічного зв’язування
афінність — близько 10(7) М. Що ще цікавіше,
усі виділені позитивні клони містили VH3-11
генний сегмент, асоційований з деякими ауто-
імунними захворюваннями. Отримані дані під-
тверджують, що в репертуарі антитіл здорових
людей можуть бути антитіла до α7-нАХР, які за
певних умов здатні залучатися до аутоімунного
процесу, що, вірогідно, спостерігається під час
розвитку деяких нейродегенеративних захво-
рювань, пов’язаних з α7-нАХР.
Також з бібліотеки scFv-антитіл людини ми
виділили антитіла, специфічні до антигенів
збудника туберкульозу МРТ63 та МРТ83. Ві-
дібрані scFv, ймовірно, репрезентують репер-
туар антитіл, утворених унаслідок вакцинації
живою вакциною БЦЖ. Оскільки провідну
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9 83
МОЛОДІ ВЧЕНІ
роль у протитуберкульозній імунній відпові-
ді відіграє клітинна ланка імунітету, тривалий
час саме вона була у фокусі досліджень. Разом
з тим, останнім часом з’являється дедалі біль-
ше даних про те, що опосередкована антитіла-
ми імунна відповідь також є важливою під час
розвитку туберкульозної інфекції. Більше того,
хоча загалом вважають, що антитіла не забезпе-
чують захист організму від туберкульозу, в ро-
боті [27] було продемонстровано, що антитіла
до мікобактеріального антигену α-кристаліну
ефективні для пасивної протитуберкульозної
імунізації. Обрані нами антигени МРТ63 та
МРТ83, як показано в багатьох дослідженнях,
зокрема й у наших [28—30], є високоімуноген-
ними та індукують утворення специфічних ан-
титіл. Ці білки розглядають також як перспек-
тивні антигени для створення субодиничних
вакцин [31]. Нещодавно функції МРТ83 було
з’ясовано [32], а функції МРТ63 залишаються
невідомими. Отже, відібрані scFv-антитіла мо-
жуть виявитися дуже зручним зондом для по-
дальшого вивчення функцій МРТ63, а також
для з’ясування ролі гуморальної відповіді до
МРТ63 та МРТ83 у розвитку туберкульозної
інфекції.
З бібліотеки scFv-антитіл людини було та-
кож виділено антитіла до рецепторзв’язу валь-
ної субодиниці дифтерійного токсину. У цьому
випадку було одержано низку клонів з афін-
ністю до 10(8) М [33]. Оскільки донори, гене-
тичний матеріал яких використовували при
створенні бібліотеки, отримували планові ще-
плення протидифтерійної вакцини, наявність
високоафінних антитіл до дифтерійного ток-
сину є цілком передбачуваною і загалом узго-
джується з нашими попередніми дослідження-
ми протидифтерійного імунітету в популяції
вакцинованих здорових донорів [34].
Рекомбінантні антитіла, як і гібридомні мо-
ноклональні, використовують у різних мето-
дах фундаментальних досліджень. Проте ре-
комбінантні технології відкривають додаткові
можливості. Наприклад, невеликі за розміром
та моновалентні scFv можна експресувати без-
посередньо в клітинах-мішенях, спостерігаю-
чи за відповідними ефектами на живих систе-
мах. Такі антитіла дістали назву «інтрабоді» і
є ефективними молекулярними зондами для
дослідження динамічних процесів у живих клі-
тинах. Також рекомбінантні антитіла можна
об’єднувати з різноманітними мітками в єдиний
білок на рівні ДНК, завдяки чому зникає потре-
ба в етапі хімічної кон’югації антитіла та мітки.
Наприклад, одне з отриманих нами scFv до α7-
нАХР було об’єднано на рівні ДНК з червоним
флуоресцентним білком mCherry. Отриманий
ф’южн-білок дозволяє виявляти α7-нАХР на
досліджуваних клітинах, як це продемонстро-
вано на прикладі лінії РС12 (рис. 3).
Рекомбінантні антитіла для
розроблення терапевтичних препаратів
Природні антитіла забезпечують захист орга-
нізму, виконуючи роль своєрідних міток для
елементів неспецифічного імунітету (зокре-
Рис. 3. Детекція α7-нікотинового ацетилхолінового ре-
цептора на поверхні клітин лінії PC12 scFv-антитілами
1E, об’єднаними з червоним флуоресцентним білком
mCherry
84 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9
МОЛОДІ ВЧЕНІ
ма, макрофагів, нормальних кілерів, системи
комплементу) або безпосередньо перешкоджа-
ючи зв’язуванню токсинів, вірусів чи мікроор-
ганізмів із рецепторами їх клітин-мішеней. Та-
кож можна отримати антитіла, здатні блокува-
ти взаємодію між регуляторними молекулами.
За допомогою таких антитіл стає можливим
корегувати різноманітні патологічні стани, що
використовують у лікуванні низки захворю-
вань, зокрема онкологічних та аутоімунних.
З того часу як було розроблено гібридомну
технологію, в усьому світі отримано величезну
кількість унікальних за своїми ефектами моно-
клональних антитіл миші, однак, оскільки такі
антитіла є чужорідними для людини, це суттє-
во обмежувало можливості їх використання з
терапевтичними цілями.
Перші терапевтичні препарати на основі
антитіл з’явилися в середині 1980-х років. Це
були гібридомні мишачі антитіла, в яких для
зменшення імуногенності константні домени
миші замінювали на людські з отриманням
так званих химерних антитіл. У 1990-х роках
розроблено кілька препаратів на основі гума-
нізованих антитіл, у яких залишаються лише
мишачі гіперваріабельні регіони, а константні
домени та каркасні ділянки варіабельних замі-
нюють на людські. Зрештою, у 2002 р. на ринку
з’являється перший препарат повністю люд-
ських антитіл — Humira. Це антитіла до фак-
тора некрозу пухлин альфа, що використову-
ють для лікування низки аутоімунних хвороб.
Їх було отримано з бібліотеки рекомбінантних
фрагментів антитіл людини, після чого моди-
фіковано у повнорозмірну форму [35].
Нині кількість дозволених для використан-
ня препаратів терапевтичних антитіл набли-
жається до 40, і щороку на ринку з’являються
нові продукти. Деякі з них отримано з бібліо-
тек рекомбінантних антитіл, деякі — це гумані-
зовані гібридомні, однак у будь-якому випадку
такі препарати є продуктом рекомбінантних
технологій. Отже, саме прогрес у технології ре-
комбінантних антитіл став передумовою для
розвитку біотехнології терапевтичних препа-
ратів на основі антитіл. Крім того, є низка пер-
спективних розробок. Зокрема, одразу кілька
великих корпорацій розробляють зараз техно-
логії отримання антитіл людини у транс генних
мишах. Поки що як основне завдання таких
робіт розглядають отримання мишачих гібри-
дом, що синтезуватимуть повнорозмірні моно-
клональні антитіла людини [36].
Рекомбінантні scFv виявилися також най-
зручнішим форматом антитіл для конструюван-
ня імуноліпосом. Ліпосоми є ефективними тран-
спортувальними векторами для доставки проти-
пухлинних агентів, які вже тривалий час вико-
ристовують у терапії онкологічних захворювань.
Імуноліпосоми — наступний етап розвитку тех-
нології. Вони несуть на своїй поверхні антитіла,
специфічні до певної мішені на поверхні пухлин-
них клітин, завдяки чому імуноліпосоми краще
поглинаються клітинами-мішенями, забезпечу-
ючи ефективнішу доставку протипухлинного
препарату. Оскільки scFv не мають константних
доменів, але володіють антигензв’язувальними
властивостями, їх широко застосовують для роз-
роблення імуноліпосом [37].
Зокрема, ми отримали scFv до фактору
HB-EGF [38], що міститься на поверхні клі-
тин багатьох видів пухлин, і використали для
створення імуноліпосом. Як видно з рис. 4, у
цитотоксичному тесті на клітинах лінії епідер-
моїдної карциноми А431 LD50 для HB-EGF-
специфічних імуноліпосом загибель клітин є
Рис. 4. Загибель клітин лінії А431 під дією наванта-
жених доксорубіцином контрольних ліпосом та HB-
EGF-специфічних імуноліпосом: 1 — імуноліпосоми;
2 — контрольні ліпосоми
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9 85
МОЛОДІ ВЧЕНІ
приблизно у 8 разів нижчою, ніж для звичай-
них ліпосом, також навантажених доксорубі-
цином. Отже, доза препарату, необхідна для
знищення пухлинних клітин, зменшується, що
є вкрай важливим, адже протипухлинні препа-
рати токсичні не лише для пухлинних, а й для
нормальних клітин.
Сьогодні також активно розробляють імуно-
токсини на основі рекомбінантних антитіл. Пре-
парати такого типу — це антитіла, специфічні
до певного маркера клітин-мішеней, об’єднані з
токсичною молекулою. У випадку рекомбінант-
них антитіл таке об’єднання можна здійснювати
безпосередньо на рівні ДНК, синтезуючи іму-
нотоксин як єдиний білок, що містить у своєму
складі і антитіло, і токсин. Це дозволяє уник-
нути додаткових етапів хімічної кон’югації, що
здешевлює процедуру та гарантує збереження
функціональних властивостей обох компонент.
Зараз імунотоксини розглядають як перспек-
тивні препарати для лікування не лише онколо-
гічних, а й аутоімунних захворювань.
Перспективи використання
рекомбінантних антитіл для
розроблення діагностикумів
Розроблення діагностичних тест-систем є тра-
диційною і комерціалізованою сферою вико-
ристання моноклональних гібридомних анти-
тіл. Проте запропоновано кілька дуже перспек-
тивних розробок на основі рекомбінантних
антитіл, які, можливо, з часом знайдуть вико-
ристання на практиці. Зокрема, рекомбінантні
антитіла можуть бути злитими на рівні ДНК із
PS-тегом — полістеринзв’язувальним пепти-
дом. Він забезпечує ефективну іммобілізацію
антитіл на твердій фазі, за якої антиген-
зв’язувальні сайти залишаються доступними,
що підвищує чутливість аналізу [39].
Для спрощення детекції запропоновано
також різноманітні ф’южини антитіл з мітка-
ми. Поширеним підходом є отримання scFv,
злитих з бактеріальною лужною фосфатазою
[40]. Такі молекули містять одночасно і фраг-
мент антитіла, і фермент, який каталізує реак-
цію, внаслідок чого візуалізуються результати
аналізу і стає можливим виявлення антигену
в прямому імуноферментному аналізі. Ре-
комбінантні антитіла також можна об’єднати
зі стрептавідинзв’язувальним білком, що дає
змогу використовувати для детекції комерцій-
но доступний кон’югат стрептавідину з перок-
сидазою [41]. Одержано й scFv, злиті зі стреп-
тавідином. У цьому разі для детекції застосо-
вано біотинільовану пероксидазу [42].
Уже згадувані ф’южини антитіл із флуорес-
центними білками можна використовувати
для прямої детекції у флуоресцентному аналі-
зі. Варто згадати також scFv, об’єднані в різних
комбінаціях із константними доменами [43], та
гібриди зі стафілококовим білком А [44]. При
цьому для детекції можна застосовувати ко-
мерційно доступні мічені антитіла, специфічні
до Fс-фрагментів.
Перші рекомбінантні антитіла було отрима-
но близько 35 років тому. З того часу рекомбі-
нантні технології нерозривно вплелися у біо-
технологію антитіл. З кожним роком інтерес
до цього напряму лише зростає, з’являються
нові перспективні розробки, і, ймовірно, в по-
дальшому сфери застосування рекомбінантних
антитіл розширятимуться, а їх використання
відкриватиме нові можливості у фундамен-
тальній біології та біомедицині.
Доповідач висловлює щиру подяку всім співав-
торам робіт, на основі яких підготовлено пові-
домлення, особливо С.В. Комісаренку, Д.В. Ко-
либі, А.А. Кабернюку, А.Ю. Лабинцеву.
86 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9
МОЛОДІ ВЧЕНІ
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Skerra A., Plückthun A. Assembly of a functional immunoglobulin Fv fragment in Escherichia coli // Science. — 1988. —
V. 240, N 4855. — P. 1038—1041.
2. Glockshuber R., Malia M., Pfitzinger I., Plückthun A. A comparison of strategies to stabilize immunoglobulin Fv-frag-
ments // Biochemistry. — 1990. — V. 29, N 6. — P. 1362—1367.
3. Mullinax R.L., Gross E.A., Amberg J.R. et al. Identification of human antibody fragment clones specific for tetanus
toxoid in a bacteriophage lambda immunoexpression library // PNAS. — 1990. — V. 87, N 20. — P. 8095—8099.
4. McCafferty J., Griffiths A.D., Winter G., Chiswell D.J. Phage antibodies: filamentous phage displaying antibody vari-
able domains // Nature. — 1990. — V. 348, N 6301. — P. 552—554.
5. Marks J.D., Hoogenboom H.R., Bonnert T.P. et al. By-passing immunization. Human antibodies from V-gene libraries
displayed on phage // J. Mol. Biol. — 1991. — V. 222, N 3. — P. 581—597.
6. The international immunogenetics information system [Database]. — http://www.imgt.org.
7. Maul R.W., Gearhart P.J. Controlling somatic hypermutation in immunoglobulin variable and switch regions // Im-
munol. Res. — 2010. — V. 47, N 1—3. — P. 113—122.
8. Reinl S.J., Cameron T.I., Vojdani F. et al. Individualized human scFv vaccines produced in plants: humoral anti-idiotype
responses in vaccinated mice confirm relevance to the tumor Ig // J. Immunol. Meth. — 2003. — V. 278, N 1—2. —
P. 95—104.
9. Tang Y., Jiang N., Parakh C., Hilvert D. Selection of Linkers for a Catalytic Single-chain Antibody Using Phage Dis-
play Technology // J. Biol. Chem. — 1996. — V. 271, N 26. — P. 15682—15686.
10. Guo J., Cai M. New type recombinant antibody fragment scFv multimer and cancer targeting // Sheng Wu Yi Xue
Gong Cheng Xue Za Zhi. — 2003. — V. 20, N 2. — P. 361—365.
11. Jung S. Plückthun A. Improving in vivo folding and stability of a single-chain Fv antibody fragment by loop grafting //
Protein. Eng. — 1997. — V. 10, N 8. — P. 959—966.
12. Asano R., Nakayama M., Kawaguchi H. et al. Construction and humanization of a functional bispecific EGFR × CD16
diabody using a refolding system // FEBS J. — 2012. — V. 279, N 2. — P. 223—233.
13. Steinwand M., Droste P., Frenzel A, et al. The influence of antibody fragment format on phage display based affinity
maturation of IgG // MAbs. — 2014. — V. 6, N 1. — P. 204—218.
14. Hust M., Jostock Th., Menzel Ch. et al. Single chain Fab (scFab) fragment // BMC Biotechnol. — 2007. — N 7. —
Р. 14.
15. Kovalenko O.V., Olland A., Piché-Nicholas N.J. Atypical antigen recognition mode of a shark immunoglobulin new
antigen receptor (IgNAR) variable domain characterized by humanization and structural analysis // Biol Chem. —
2013. — V. 288, N 24. — P. 17408—17419.
16. Siontorou C.G. Nanobodies as novel agents for disease diagnosis and therapy // Int. J. Nanomedicine. — 2013. —
N 8. — P. 4215—4227.
17. Holt L.J., Herring Ch., Jespers L.S. et al. Domain antibodies: proteins for therapy // Trends in Biotechnology. — 2003. —
V. 21, N 11. — P. 484—490.
18. Chen C., Constantinou A., Deonarain M. Modulating antibody pharmacokinetics using hydrophilic polymers // Ex-
pert Opin. Drug Deliv. — 2011. — V. 8, N 9. — P. 1221—1236.
19. Asano R., Hagiwara Y., Koyama N. et al. Multimerization of anti-(epidermal growth factor receptor) IgG fragments
induces an antitumor effect: the case for humanized 528 scFv multimers // FEBS J. — 2013. — V. 280, N 19. —
P. 4816—4826.
20. Vallera D.A., Zhang B., Gleason M.K. et al. Heterodimeric bispecific single-chain variable-fragment antibodies against
EpCAM and CD16 induce effective antibody-dependent cellular cytotoxicity against human carcinoma cells // Can-
cer Biother. Radiopharm. — 2013. —V. 28, N 4. — P. 274—282.
21. Köhler G., Milstein C. Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity // Nature. —
1975. — V. 256, N 5517. — P. 495—497.
22. Rothe A., Hosse R.J., Power B.E. Ribosome display for improved biotherapeutic molecules // Expert Opin. Biol. Ther-
apy. — 2006. — V. 6, N 2. — P. 177—187.
23. Олейник Е.С., Кабернюк А.А., Буркалева Д.А. и др. Получение рекомбинантных scFv-антител против дифтерий-
ного токсина методом фагового дисплея // Укр. біохім. журн. — 2007. — Т. 79, № 5. — С. 91—97.
24. Олійник О.С., Кабернюк А.А., Редчук Т.А. та ін. Створення імунної бібліотеки імуноглобулінових генів миші
та відбір одноланцюгових Fv-антитіл, специфічних до В-субодиниці дифтерійного токсину // Укр. біохім.
журн. — 2009. — Т. 81, № 2. — С. 68—79.
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9 87
МОЛОДІ ВЧЕНІ
25. Олійник О.С., Колибо Д.В., Комісаренко С.В. Характеристика scFv-антитіл проти дифтерійного токсину, ви-
ділених з імунної та неімунної бібліотек імуноглобулінових генів // Біотехнологія. — 2009. — Т. 2, № 3. —
С. 55—63.
26. Koval L., Lykhmus O., Kalashnyk O. et al. The presence and origin of autoantibodies against α4 and α7 nicotinic ace-
tylcholine receptors in the human blood: possible relevance to Alzheimer’s pathology // J. Alzheimer’s Dis. — 2011. —
V. 25, N 4. — P. 747—761.
27. Williams A., Reljic R., Naylor I. et al. Passive protection with immunoglobulin A antibodies against tuberculous early
infection of the lungs // Immunology. — 2004. — V. 111, N 3. — P. 328—333.
28. Редчук Т.А., Олійник О.С., Кабернюк А.А. та ін. Клонування та експресія білків Mycobacterium bovis MPB63 і
MPB83 в клітинах Escherichia coli // Доповіді НАН України. — 2007. — № 9. — С. 161—166.
29. Редчук Т.А., Короткевич Н.В., Кабернюк А.А. та ін. Рекомбінантний химерний протеїн MPB63-MPB83 —
перспективний антиген для діагностики туберкульозу // Біотехнологія. — 2010. — Т. 3, № 5. — С. 50—56.
30. Redchuk T., Korotkevich N., Gorbatiuk O. et al. Expression of Mycobacterium tuberculosis proteins MPT63 and MPT83
as a fusion: purification, refolding and immunological characterization // J. Appl. Biomed. — 2012. — V. 10. — P. 169—
176.
31. Okada M., Kita Y. Tuberculosis vaccine development: The development of novel (preclinical) DNA vaccine // Hum.
Vaccinе. — 2010. — V. 4. — P. 297—308.
32. Kao F.F., Mahmuda S., Pinto R. et al. The secreted lipoprotein, MPT83, of Mycobacterium tuberculosis is recognized dur-
ing human tuberculosis and stimulates protective immunity in mice // PLoS One. — 2012. — V. 7, N 5. — e. 34991.
33. Олійник О.С., Кабернюк А.А., Колибо Д.В., Комісаренко С.В. Одноланцюгові варіабельні фрагменти антитіл про-
ти В-субодиниці дифтерійного токсину, одержані з фагової бібліотеки антитіл людини // Biotechnol. Acta. —
2014 — V. 7, N 1. — P. 54—59.
34. Кабернюк А.А., Олійник О.С., Редчук Т.А. та ін. Розробка імунохімічних тест-систем для контролю протидиф-
терійного імунітету в популяції людей // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 3. — С. 22—31.
35. Lapadula G., Marchesoni A., Armuzzi A. et al. Adalimumab in the treatment of immune-mediated diseases // Int. J.
Immunopathol. Pharmacol. — 2014. — V. 27, S. 1. — P. 33—48.
36. Moran N. Mouse platforms jostle for slice of humanized antibody market // Nat. Biotechnol. — 2013. — V. 31, N 4. —
P. 267—268.
37. Pranchevicius M.C., Vieira T.R. Production of recombinant immunotherapeutics for anticancer treatment: the role of
bioengineering // Bioengineered. — 2013. — V. 4, N 5. — P. 305—312.
38. Олійник О.С., Кабернюк А.А., Колибо Д.В., Комісаренко С.В. Отримання та характеристика рекомбінантних
одноланцюгових варіабельних фрагментів антитіл (scFv) проти гепаринзв’язувального EGF-подібного
фактору росту людини // Біотехнологія. — 2012. — Т. 5, № 6. — С. 47—56.
39. Kumada Y., Hamasaki K., Shiritani Y. et al. Direct immobilization of functional single-chain variable fragment anti-
bodies (scFvs) onto a polystyrene plate by genetic fusion of a polystyrene-binding peptide (PS-tag) // Anal. Bioanal.
Chem. — 2009. — V. 395, N 3. — P. 759—765.
40. Oyama H., Tanaka E., Kawanaka T. et al. Anti-idiotype scFv-enzyme fusion proteins: a clonable analyte-mimicking
probe for standardized immunoassays targeting small biomarker // Anal. Chem. — 2013. — V. 85, N 23. — P. 11553—
11559.
41. Aubrey N., Devaux C., di Luccio E. et al. Recombinant scFv/streptavidin-binding peptide fusion protein for the quan-
titative determination of the scorpion venom neurotoxin AahI // Biol. Chem. — 2001. — V. 382, N 11. — P. 1621—
1628.
42. Kipriyanov S.M., Breitling F., Little M., Dübel S. Single-chain antibody streptavidin fusions: tetrameric bifunctional
scFv-complexes with biotin binding activity and enhanced affinity to antigen // Hum. Antibodies Hybridomas. —
1995. — V. 6, N 3. — P. 93—101.
43. Braren I., Greunke K., Umland O. et al. Comparative expression of different antibody formats in mammalian cells and
Pichia pastoris // Biotechnol. Appl. Biochem. — 2007. — V. 47, N 4. — P. 205—214.
44. Олійник О.С., Кабернюк А.А., Редчук Т.А. та ін. Одержання біфункціональних молекул, специфічних до ан-
тигену та Fc-фрагментів антитіл, методом злиття scFv-антитіл із стафілококовим білком A // Біополімери і
клітина. — 2009. — Т. 25, № 3. — С. 245—249.
88 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 9
МОЛОДІ ВЧЕНІ
Е.С. Олейник
Институт биохимии им. А.В. Палладина НАН Украины
ул. Леонтовича, 9, Киев, 01601, Украина
РЕКОМБИНАНТНЫЕ АНТИТЕЛА ДЛЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ
И ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Технология рекомбинантных антител является перспективным подходом для получения новых диагностических
и терапевтических реагентов. Рекомбинантные антитела могут применяться для создания систем направленной
доставки лекарственных препаратов, иммунотоксинов, как интрабоди. Они также могут быть объединены на
уровне ДНК с разнообразными маркерными молекулами, такими как флуоресцентные белки или ферменты, для
одностадийной иммунодетекции антигенов. В сообщении рассмотрены основные свойства рекомбинантных ан-
тител, а также современные разработки для их практического применения.
Ключевые слова: рекомбинантные антитела, scFv, иммунолипосомы, иммунотоксины, интрабоди.
O.S. Oliinyk
Palladin Institute of Biochemistry of National Academy of Sciences of Ukraine
9 Leontovicha St., Kyiv, 01601, Ukraine
RECOMBINANT ANTIBODIES FOR FUNDAMENTAL AND APPLIED RESEARCH
Recombinant antibody technology is a powerful approach for generation new diagnostic and therapeutic reagents.
Recombinant antibodies could be applied in the construction of drug delivery systems, immunotoxins, as intrabodies.
They also could be genetically fused to the different marker molecules, such as fluorescent proteins or enzymes for one-
step immunodetection of antigens. This paper provides an overview of the properties and current studies on the application
of recombinant antibodies.
Keywords: recombinant antibodies, scFv, immunoliposomes, immunotoxins, intrabodies.
|