疾患関連の点変異体に特異的なモノクローナル抗体：ラミンA/C R453WおよびR482W

背景：病気に関連したミスセンス変異は、罹患した個人に致命的な結果をもたらすタンパク質の機能を変える可能性があります。タンパク質の単一のアミノ酸置換がその特性にどのように影響するかは、変異特異的検出ツールの欠如のために細胞では変異タンパク質を追跡できないことが多いため、細胞プロテオームの文脈で研究することは困難です。しかし、その絶妙なエピトープ特異性を備えた抗体は、単一のアミノ酸置換の検出を可能にしますが、疾患を引き起こす大多数の変異タンパク質では利用できません。最も頻繁にミスセンス化されたヒト遺伝子の1つは、A型ラミンをコードするLMNA遺伝子です。LMNAの変異は、表現型に異種の、主に常染色体優性遺伝性疾患を引き起こし、薄層障害を引き起こします。しかし、層窩の表現型の不均一性の根底にある分子メカニズムはよく理解されていません。したがって、この研究の目標は、疾患結合点変異体A型ラミンに特異的なモノクローナル抗体の開発でした。 方法論/主要な調査結果：抗原提示の2つの異なるアプローチ、すなわちKLH結合ペプチドとB型ウイルスカプシドタンパク質に融合した完全なタンパク質ドメインの表示を使用して、2つの疾患関連ラミンA/C変異体に対するモノクローナル抗体を開発しました。両方の抗体は、それぞれの変異タンパク質に対して絶妙な特異性を示します。これらの新規抗体の助けを借りて、野生型タンパク質の背景にある一次患者細胞の変異タンパク質の特性を具体的に研究することが初めて可能であることを示しています。 結論：ここでは、Aタイプのラミンに対する2つの点変異特異的抗体の開発を報告します。合成ペプチドは抗原の主要な選択である可能性がありますが、我々の結果は、変異体特異的免疫応答の誘導を確保するために、特定の標的配列を代替方法で提示する必要があることを示しています。点変異特異的抗体は、支配的なミスセンス変異によって引き起こされる多くの遺伝性および後天性疾患に関する基本的および臨床研究のための貴重なツールを表します。

BACKGROUND: Disease-linked missense mutations can alter a protein's function with fatal consequences for the affected individual. How a single amino acid substitution in a protein affects its properties, is difficult to study in the context of the cellular proteome, because mutant proteins can often not be traced in cells due to the lack of mutation-specific detection tools. Antibodies, however, with their exquisite epitope specificity permit the detection of single amino acid substitutions but are not available for the vast majority of disease-causing mutant proteins. One of the most frequently missense-mutated human genes is the LMNA gene coding for A-type lamins. Mutations in LMNA cause phenotypically heterogenous, mostly autosomal-dominant inherited diseases, termed laminopathies. The molecular mechanisms underlying the phenotypic heterogeneity of laminopathies, however, are not well understood. Hence, the goal of this study was the development of monoclonal antibodies specific for disease-linked point-mutant A-type lamins. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: Using two different approaches of antigen presentation, namely KLH-coupled peptides and the display of a complete protein domain fused to the Hepatitis B virus capsid protein, we developed monoclonal antibodies against two disease-associated lamin A/C mutants. Both antibodies display exquisite specificity for the respective mutant proteins. We show that with the help of these novel antibodies it is now possible for the first time to study specifically the properties of the mutant proteins in primary patient cells in the background of wild-type protein. CONCLUSIONS: We report here the development of two point-mutant specific antibodies against A-type lamins. While synthetic peptides may be the prime choice of antigen, our results show that a given target sequence may have to be presented in alternative ways to ensure the induction of a mutant-specific immune response. Point-mutant specific antibodies will represent valuable tools for basic and clinical research on a number of hereditary as well as acquired diseases caused by dominant missense mutations.