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生物物理学

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蓝光激活抗体按需

09 Dec 2019 塞缪尔·瓦内恩 
The researchers

韩国研究人员使用光来控制两个单独和无活性抗体片段的结合,并产生对抗原的特异性,及时的免疫应答。他们创造的平台可以帮助为癌症或自身免疫疾病产生新的疗法(NAT。方法。 10.1038 / s41592-019-0592-7)。

当诸如细菌或病毒的病原体进入人体时,免疫系统通过产生抗体来反应鉴定入侵者并粉碎导致其中和的化学过程。用它们的形状,抗体与特定的抗原结合并提醒附近的吞噬细胞,以存在需要消除的入侵者的存在。

使抗体在检测抗原在检测到抗原的选择性和有效是在过去三十年中开发新的癌症或自身免疫疗法的关键研究目标。已经设计成产生更好地立即免疫应答的这种抗体被称为治疗抗体。例如,汽车T细胞癌疗法追随着很多关注 2018诺贝尔医学奖 将肿瘤检测抗体与癌症杀灭T细胞相关联,以产生可以抗击肿瘤的“生物药物”。

但对于所有优点,治疗性抗体受到我们控制它们的能力的限制。它们的表达和调节可以化学诱导,但是能够精确地微调其活动的时间何时何地难以难以捉摸,防止对抗体的控制’在活细胞内的函数。

一个单位的平台

由赢得Heo和Byung Ouk Park领导的团队从 基础科学研究所韩国先进科学与技术研究所 在韩国,现在已经通过使用分裂重新加入技术来实现这一控制。简而言之,研究人员将抗体注入两个非活动分裂片段(Y形的两个单独的分支)并使用蓝光以刺激导致分支连接的反应,从而激活它们的防御功能。它们称为以这种方式产生的抗体“致致致敏的细胞内抗体”,或“洋光阳性”。

Optogenetically activated intracellular antibody

研究人员首先优化了它们的平台,用于插入绑定结构域。它们在选择的两种抗体片段中测试了它们的高靶特异性和稳定性:单链可变片段(SCFV)和单结构域抗体(所谓的纳米型)。他们首先在绿色荧光蛋白(GFP)纳米型中鉴定出所需光学刺激以促进抗体的重新组装,然后比较具有相似,非法,抗体的光学阳性的线粒体活性。

虽然抗体的每个分离的片段没有显示出多大的线粒体活性,但通过将两个分支连接产生的光谱体显示出与原始抗体相似的表达模式。该发现表明,Optobodies和它们复制的天然抗体之间没有功能差异。

为了未来的突破?

最后,研究人员测试了该平台是否可以产生靶向特定细胞的光学阳性以破坏途径信令。它们向衍生自小鼠和人胚胎的细胞给予新的纳米胸片段,并监测了光学阳性在这些活细胞中抑制特异性靶源性蛋白质的能力。该团队密切关注细胞运动和受体信号传导,病原体表达的两个特征。所有研究的替代品与其靶蛋白结合并诱导细胞运动的降低,以及信号转导的显着降低。

“我们的光学体系是研究内源性蛋白质在活细胞和动物中的作用的重要工具,并在未来的治疗策略中表现出巨大的临床承诺,”Heo说。这可以证明所有更有趣的,因为触发源不限于蓝光 - 近红外光的其他波长可以通过不同的抗体池提供类似的结果。通过在空间和时间上提供更精确的目标蛋白质活性,该技术最终可能导致诱导的“活”药物的设计,用于当前疗法保持无效的条件。

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