'Knobs-into-Holes'重鎖ヘテロ二量体化のための抗体CH3ドメインのエンジニアリング

「Knobs-into-holes」は、1952年にクリックによって、隣接するアルファヘリックス間のアミノ酸側鎖の梱包のモデルとしても当初提案されていました。ここでは、「Knobs-into-Holes」は、ヘテロ二量体化のための抗体重鎖ホモダイマーを工学するための斬新で効果的な設計戦略として実証されています。このアプローチでは、「ノブ」バリアントは、CD4-IGG免疫補血症のCH3ドメインであるCH3ドメインであるT366Yで、小さなアミノ酸をより大きなアミノ酸に置き換えることによって最初に得られました。ノブは、大きな残基の賢明な置換により、より小さなものであるY407Tで作成されたヒト化抗CD3抗体のCH3ドメインに「穴」に挿入するように設計されています。抗CD3/CD4-IGGハイブリッドは、これら2つの異なる重鎖と抗CD3軽鎖とともに共発現した後、タンパク質A精製タンパク質プールの最大92％を表します。対照的に、抗CD3/CD4-IGGハイブリッドの最大57％のみが、重鎖が野生型CH3ドメインを含む共発現に続いて回復します。したがって、ノブ・イントゥ・ホールズエンジニアリングは、抗体/免疫デーシンハイブリッドおよび可能性のある他のFC含有二機能治療薬の構築を促進します。

'Knobs-into-holes' was originally proposed by Crick in 1952 as a model for the packing of amino acid side chains between adjacent alpha-helices. 'Knobs-into-holes' is demonstrated here as a novel and effective design strategy for engineering antibody heavy chain homodimers for heterodimerization. In this approach a 'knob' variant was first obtained by replacement of a small amino acid with a larger one in the CH3 domain of a CD4-IgG immunoadhesin: T366Y. The knob was designed to insert into a 'hole' in the CH3 domain of a humanized anti-CD3 antibody created by judicious replacement of a large residue with a smaller one: Y407T. The anti-CD3/CD4-IgG hybrid represents up to 92% of the protein A purified protein pool following co-expression of these two different heavy chains together with the anti-CD3 light chain. In contrast, only up to 57% of the anti-CD3/CD4-IgG hybrid is recovered following co-expression in which heavy chains contained wild-type CH3 domains. Thus knobs-into-holes engineering facilitates the construction of an antibody/immunoadehsin hybrid and likely other Fc-containing bifunctional therapeutics including bispecific immunoadhesins and bispecific antibodies.