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IL-17Aは、新たに同定されたT細胞のTh17サブセットによって産生される炎症誘発性サイトカインです。組換えおよび天然のヒトIL-17Aの効果を強力に中和できるIL-17A（CAT-2200）にヒトモノクローナル抗体を分離しました。エピトープ領域とパラトープ領域の決定的な特性評価を提供するために、2.6 A分解能でCAT-2200 FABと複合体のIL-17Aの結晶構造を決定しました。IL-17Aダイマーの約3分の1は、この結晶構造で無秩序になっています。この障害は、非対称ユニットの複合体の両方の独立したコピーで発生し、クリスタルパッキングの影響を受けないようです。複合体には、2つのCAT-2200ファブフラグメントの間に挟まれた1つのIL-17Aダイマーが含まれています。IL-17Aは、構造がIL-17Fと類似しているジスルフィド結合ホモディマーであり、シスチンノットの折り目を採用しています。この構造は、IL-17ファミリーメンバーの受容体結合空洞の以前の予測と矛盾していません。CAT-2200によって認識されるエピトープは、IL-17Aの第四紀構造からの12個のアミノ酸残基を含むことが示されており、各FABは二量体の両方のモノマーに接触します。FABのすべての相補性決定領域（CDR）は、抗体パラトープ内の合計16アミノ酸残基に寄与します。in vitro親和性最適化を使用して、CDR3ループのランダム変異誘発を使用して、親鉛抗体からCAT-2200を生成しました。これにより、7つのアミノ酸変化（VL-CDR3で3つ、VH-CDR3で4つ）が得られ、細胞ベースの中和アッセイで約30倍の効力が増加しました。7つのアミノ酸のうち2つは、CAT-2200パラトープの一部を形成します。CAT-2200とIL-17Aの間で観察された相互作用部位は、水素/重水素交換量質分析および突然変異誘発アプローチのデータと一致しています。
IL-17Aは、新たに同定されたT細胞のTh17サブセットによって産生される炎症誘発性サイトカインです。組換えおよび天然のヒトIL-17Aの効果を強力に中和できるIL-17A（CAT-2200）にヒトモノクローナル抗体を分離しました。エピトープ領域とパラトープ領域の決定的な特性評価を提供するために、2.6 A分解能でCAT-2200 FABと複合体のIL-17Aの結晶構造を決定しました。IL-17Aダイマーの約3分の1は、この結晶構造で無秩序になっています。この障害は、非対称ユニットの複合体の両方の独立したコピーで発生し、クリスタルパッキングの影響を受けないようです。複合体には、2つのCAT-2200ファブフラグメントの間に挟まれた1つのIL-17Aダイマーが含まれています。IL-17Aは、構造がIL-17Fと類似しているジスルフィド結合ホモディマーであり、シスチンノットの折り目を採用しています。この構造は、IL-17ファミリーメンバーの受容体結合空洞の以前の予測と矛盾していません。CAT-2200によって認識されるエピトープは、IL-17Aの第四紀構造からの12個のアミノ酸残基を含むことが示されており、各FABは二量体の両方のモノマーに接触します。FABのすべての相補性決定領域（CDR）は、抗体パラトープ内の合計16アミノ酸残基に寄与します。in vitro親和性最適化を使用して、CDR3ループのランダム変異誘発を使用して、親鉛抗体からCAT-2200を生成しました。これにより、7つのアミノ酸変化（VL-CDR3で3つ、VH-CDR3で4つ）が得られ、細胞ベースの中和アッセイで約30倍の効力が増加しました。7つのアミノ酸のうち2つは、CAT-2200パラトープの一部を形成します。CAT-2200とIL-17Aの間で観察された相互作用部位は、水素/重水素交換量質分析および突然変異誘発アプローチのデータと一致しています。
IL-17A is a pro-inflammatory cytokine produced by the newly identified Th17 subset of T-cells. We have isolated a human monoclonal antibody to IL-17A (CAT-2200) that can potently neutralize the effects of recombinant and native human IL-17A. We determined the crystal structure of IL-17A in complex with the CAT-2200 Fab at 2.6 A resolution in order to provide a definitive characterization of the epitope and paratope regions. Approximately a third of the IL-17A dimer is disordered in this crystal structure. The disorder occurs in both independent copies of the complex in the asymmetric unit and does not appear to be influenced by crystal packing. The complex contains one IL-17A dimer sandwiched between two CAT-2200 Fab fragments. The IL-17A is a disulfide-linked homodimer that is similar in structure to IL-17F, adopting a cystine-knot fold. The structure is not inconsistent with the previous prediction of a receptor binding cavity on IL-17 family members. The epitope recognized by CAT-2200 is shown to involve 12 amino acid residues from the quaternary structure of IL-17A, with each Fab contacting both monomers in the dimer. All complementarity-determining regions (CDRs) in the Fab contribute to a total of 16 amino acid residues in the antibody paratope. In vitro affinity optimization was used to generate CAT-2200 from a parental lead antibody using random mutagenesis of CDR3 loops. This resulted in seven amino acid changes (three in VL-CDR3 and four in VH-CDR3) and gave an approximate 30-fold increase in potency in a cell-based neutralization assay. Two of the seven amino acids form part of the CAT-2200 paratope. The observed interaction site between CAT-2200 and IL-17A is consistent with data from hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry and mutagenesis approaches.
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