抗GLP-1抗体の特性評価とエピトープマッピングのための表面プラズモン共鳴アッセイ

インクレチンホルモングルカゴン様ペプチド-1（GLP-1）は、2型糖尿病の治療に関する実質的な医薬品研究の影響を受けています。しかし、GLP-1レベルの定量化は、循環濃度が低く、多数の代謝物、相同ペプチド、および潜在的に導入されたGLP-1受容体アゴニストの同時存在のために複雑なままです。表面プラズモン共鳴（SPR）は、リアルタイムモニタリングを促進し、従来の酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）と比較して相互作用のより詳細な特性評価を可能にします。この論文では、ELISAの目的で抗GLP-1抗体の特性評価のための最初のSPRアッセイの開発について説明します。結合応答は、12°C、25°C、および40°Cでの共有結合固定化抗GLP-1抗体で得られ、生体分子（1：1）相互作用モデルに適合しました。温度に応じて344 nm。熱力学的特性の測定により、主に極性アミノ酸で構成される結合部位内の水素結合の形成と安定化により、より低い温度でより高い親和性を持つエンタルピー駆動型相互作用（ΔH<ΔS<0）が明らかになりました（ΔCP<0）。ペアワイズエピトープマッピングは、捕獲された抗GLP-1抗体で実行され、その後、GLP-1（7-36）およびその他の抗GLP-1抗体との相互作用が行われました。すべての結合応答のグローバルな評価により、エピトープマップがサンドイッチELISAのさまざまな抗GLP-1抗体ペアの可能性を解明し、最適な抗体の組み合わせを特定しました。SPRアッセイは、ELISA開発のための重要な情報を提供するための重要な情報を提供することができることが証明されました。

The incretin hormone glucagon-like peptide-1 (GLP-1) has been subject to substantial pharmaceutical research regarding the treatment of type 2 diabetes mellitus. However, quantification of GLP-1 levels remains complicated due to the low circulation concentration and concurrent existence of numerous metabolites, homologous peptides, and potentially introduced GLP-1 receptor agonists. Surface plasmon resonance (SPR) facilitates real-time monitoring allowing a more detailed characterisation of the interaction compared with conventional enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). In this paper, we describe the development of the first SPR assays for characterisation of anti-GLP-1 antibodies for ELISA purposes. Binding responses were obtained on covalently immobilised anti-GLP-1 antibodies at 12°C, 25°C, and 40°C and fitted to a biomolecular (1:1) interaction model showing association rates of 1.01 × 103 to 4.54 × 103  M-1  s-1 and dissociation rates of 3.56 × 10-5 to 1.56 × 10-3  s-1 leading to affinities of 35.2 to 344 nM, depending on the temperature. Determination of thermodynamic properties revealed an enthalpy driven interaction (ΔH < ΔS < 0) with higher affinities at lower temperatures due to the formation and stabilisation of hydrogen bonds within the binding site primarily composed of polar amino acids (ΔCp  < 0). Pair-wise epitope mapping was performed on captured anti-GLP-1 antibodies followed by subsequent interaction with GLP-1 (7-36) and other anti-GLP-1 antibodies. A global evaluation of every binding response led to an epitope map elucidating the potential of various anti-GLP-1 antibody pairs for sandwich ELISA and hence pinpointing the optimal antibody combinations. The SPR assays proved capable of providing vital information for ELISA development endorsing it as a useful optimisation tool.