ヒトIgG1 Fcの上部ヒンジ領域のエンジニアリングは、FcγIIIA（CD16A）受容体アイソフォームへの結合親和性を高めます

抗体と免疫細胞間の相互作用は、FcγRIIIA（CD16A）受容体を表面化し、抗体依存性細胞媒介細胞毒性、抗体中和、食作用、炎症、および組織損傷を含むさまざまな免疫応答を引き起こします。最近の研究では、IgG1上部ヒンジ領域とFcγRS多型が、FCγ受容体との相互作用と免疫複合体の安定性において、強い炎症反応の取り付けにおいて大きな役割を果たすことが示されました。この問題をさらに調査するために、IgG1 FCアイソフォームのツールボックスを開発して、CD16Aの変異したIgG1 FC領域と細胞外ドメインバリアント（V158F）との親和性を描写しました。私たちの戦略は、IgG1 FCドメインのさまざまなランダムなヒンジ変異バリエーションを設計し、CD16Aの自然に発生する2つのバリアントを再現し、それらすべてをPichia Pastorisの組換え融合タンパク質として生成することで構成されていました。相互作用は、表面プラズモン共鳴（Biacore）法とシリコ分析とともに、FC領域とCD16Aのバリアント間の親和性を強調する主要な相互作用と重要な残基を特定してアッセイしました。私たちのデータは、FC領域のCD16Aへの親和性が極相互作用と強く相関していることを示しました。この分子工学アプローチは、CD16A F158バリアントへの結合親和性を高めるIgG1FC変異体を生成しました。

The interaction between antibodies and Immune cells surface FcγRIIIa (CD16a) receptor triggers a variety of immune responses including antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, antibody neutralization, phagocytosis, inflammation and tissue injury. Recent studies showed that IgG1 upper hinge region and FcγRs polymorphism play a major role in the interaction with Fcγ receptors and in the stability of the immune complex hence, in mounting strong inflammatory response. To further investigate this issue, we developed a tool box of IgG1 Fc isoforms to depict the affinity between mutated IgG1 Fc regions and extracellular domain variants (V158F) of CD16a. Our strategy consisted of designing different random upper-hinge mutated variants of IgG1 Fc domain, reproducing the naturally occurring two variants of CD16a and producing all of them as recombinant fusion proteins in Pichia Pastoris. The interactions were assayed using the Surface Plasmon Resonance (Biacore) method along with an in silico analysis to identify the major interaction and key residues that underline the affinity between the Fc region and CD16a variants. Our data showed that the affinity of the Fc region to the CD16a is strongly correlated to polar interactions. This molecular engineering approach yielded an IgG1Fc mutant with enhanced binding affinity to CD16a F158 variant.