2F5（FABおよび免疫グロブリンG型）のGP41エピトープへの結合の熱力学的分析は、親和性に対する免疫グロブリンFC領域の強い影響を明らかにしています

広く中和モノクローナル抗体（BNAB）の誘導に基づく免疫療法とワクチンは、HIV-1に対する顕著な戦略になりました。HIV-1エンベロープのさまざまな領域を認識する多様なBNABが特定され、広範囲に研究されています。ただし、これらのBNABとそのエピトープの結合の熱力学に関する情報はほとんどありません。等温滴定熱量測定を使用して、BNAB2F5（IgGとFABの両方）とその機能的およびコアエピトープペプチドとの相互作用を熱力学的に特徴付けました。これらの相互作用はエンタルピー的に駆動され、負のエントロピーの変化に反対することがわかりました。コアエピトープに隣接する残基を含む追加の相互作用が、より高い親和性に強く寄与することを示していることを示しています。さらに、結合親和性に対するFC領域の強い影響は、IgG内の長距離アロステリック効果を示唆しています。私たちの結果は、HIV-1に対する新しい治療薬を開発するための有用な情報を提供し、より広い範囲で、抗原抗体認識のより良い理解に貢献します。

Immunotherapies and vaccines based on the induction of broadly neutralizing monoclonal antibodies (bNAbs) have become outstanding strategies against HIV-1. Diverse bNAbs recognizing different regions of the HIV-1 envelope have been identified and extensively studied. However, there is little information about the thermodynamics of binding of these bNAbs and their epitopes. We used isothermal titration calorimetry to characterize thermodynamically the interactions between bNAb2F5 (in both the IgG and Fab forms) and its functional and core epitope peptides. We found that these interactions are enthalpically driven and opposed by a negative entropy change. The highest affinity was found for 2F5 IgG for its functional epitope, indicating that additional interactions involving residues flanking the core epitope contribute strongly to higher affinity. In addition, the strong influence of the Fc region on the binding affinity suggests long-range allosteric effects within IgG. Our results provide useful information for developing new therapeutics against HIV-1 and, in a broader scope, contribute to a better understanding of antigen-antibody recognition.