抗体と受容体バリアントを使用した新生児FC受容体/免疫グロブリンG相互作用のpH依存性の分析

新生児FC受容体（FCRN）は、腸内の摂取乳から母体免疫グロブリンG（IgG）に結合し（pH 6.0-6.5）、新生児の血流（pH 7.0-7.5）に供給します。FCRNの可溶性バージョンは、IgGとの生理学的pH依存性相互作用を再現し、pH 6.0-6.5での高親和性結合を示しますが、pH 7.0-7.5では弱いか、結合はありません。表面プラズモン共鳴アッセイを使用して、運動学と平衡定数を測定するために、FCRN/IgG相互作用のpH依存性を研究しました。PHが6.0から7.0に上昇すると、IgGのFCRNの親和性が約2桁減少することを示します。Hill Put分析は、いくつかの滴定残基がpH依存性の親和性遷移に関与することを示唆しています。ヒスチジン側鎖は、pH 6.0と7.0の間で滴定する残基の候補である可能性が高く、以前の生化学的および構造的研究では、FCRN結合部位にあるIgGのFC部分にいくつかのヒスチジンが特定されました。IgG/FCRN界面のヒスチジンの数が異なる変異IgG分子とIgGサブタイプバリアントを使用して、CH2ドメインとCH3ドメインの接合部に位置するIgGヒスチジン（残基310および433）がPH依存性のアフィニティーに寄与することを示しています。遷移。変異体FCRN分子を使用した実験では、FCRN重鎖上の2つのヒスチジン（残基250および251）もFCRN/IgG相互作用のpH依存性に寄与することが示されています。結果は、FCRNとFCRN/FC複合体の結晶構造を使用して解釈されます。

The neonatal Fc receptor (FcRn) binds maternal immunoglobulin G (IgG) from ingested milk in the gut (pH 6.0-6.5) and delivers it to the bloodstream of the newborn (pH 7.0-7.5). A soluble version of FcRn reproduces the physiological pH-dependent interaction with IgG, showing high-affinity binding at pH 6.0-6.5 but weak or no binding at pH 7.0-7.5. We have studied the pH dependence of the FcRn/IgG interaction using a surface plasmon resonance assay to measure kinetic and equilibrium constants. We show that the affinity of FcRn for IgG is reduced about 2 orders of magnitude as the pH is raised from 6.0 to 7.0. A hill put analysis suggests that several titrating residues participate in the pH-dependent affinity transition. Histidine side chains are likely candidate for residues that titrate between pH 6.0 and 7.0, and previous biochemical and structural work identified several histidines on the Fc portion of IgG that are located at the FcRn binding site. Using mutant IgG molecules and IgG subtype variants that differ in the number of histidines at the IgG/FcRn interface, we demonstrate that IgG histidines located at the junction between the CH2 and CH3 domains (residues 310 and 433) contribute to the pH-dependent affinity transition. Experiments with a mutant FcRn molecule show that two histidines on the FcRn heavy chain (residues 250 and 251) also contribute to the pH dependence of the FcRn/IgG interaction. There results are interpreted using the crystal structures of FcRn and an FcRn/Fc complex.