Los monocuerpos son proteínas de unión sintéticas construidas utilizando un dominio de fibronectina tipo III (FN3) como andamio molecular. Específicamente, esta clase de proteínas de unión se basa en una biblioteca diversificada del décimo dominio FN3 de la fibronectina humana. Los monocuerpos son una alternativa simple y robusta a los anticuerpos para crear proteínas de unión a la diana. El término híbrido monocuerpo fue acuñado en 1998 por el grupo Koide que publicó el primer artículo que demuestra el concepto de monocuerpo utilizando el décimo dominio FN3 de la fibronectina humana. [1]
Los monocuerpos se generan a partir de bibliotecas combinatorias en las que se diversifican porciones del armazón de FN3 utilizando tecnologías de presentación molecular y evolución dirigida tales como presentación de fagos, presentación de ARNm y presentación de superficie de levadura. [2] [3] Se ha informado de una gran cantidad de monocuerpos que tienen alta afinidad y alta especificidad para sus respectivos objetivos. [4] [5] [6] [7] [8]
Los monocuerpos pertenecen a la clase de moléculas denominadas colectivamente imitadores de anticuerpos (o miméticos de anticuerpos ) y andamios alternativos que tienen como objetivo superar las deficiencias de las moléculas de anticuerpos naturales. Una ventaja importante de los monocuerpos sobre los anticuerpos convencionales es que los monocuerpos se pueden usar fácilmente como inhibidores intracelulares codificados genéticamente, es decir, se puede expresar un inhibidor de monocuerpo en una célula de elección simplemente transfectando la célula con un vector de expresión monocuerpo. [9] [10] Esto se debe a las características del andamio FN3 subyacente: pequeño (~ 90 residuos), estable, fácil de producir y su falta de enlaces disulfuro que hace posible producir monocuerpos funcionales independientemente del potencial redox. del entorno celular, incluido el entorno reductor del citoplasma y el núcleo. [ cita requerida ] En contraste, la mayoría de los anticuerpos y fragmentos de anticuerpos dependen de la formación de enlaces disulfuro y deben producirse en un ambiente oxidante.
La tecnología monocuerpo ha sido adoptada en la industria de la biotecnología, sobre todo por Adnexus , una empresa de biotecnología que forma parte de Bristol-Myers Squibb desde 2007 bajo el nombre de Adnectins (originalmente como Trinectins por su predecesor, Phylos [11] ). Un ejemplo es pegdinetanib (Angiocept), un antagonista del receptor 2 del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGFR-2), que entró en ensayos clínicos de fase II que investigan el tratamiento del glioblastoma en octubre de 2007. [12] [13]
Estructura
El armazón de FN3 nativo consta de 94 aminoácidos y tiene una masa molecular de aproximadamente 10 kDa , quince veces más pequeña que un anticuerpo de tipo IgG y comparable al tamaño de un solo dominio variable de un anticuerpo. Se basan en la estructura de la fibronectina humana , más específicamente en su décimo dominio extracelular de tipo III . Este dominio tiene una estructura similar a los dominios variables de anticuerpos, con siete hojas beta formando un sándwich beta y tres bucles expuestos en cada lado correspondientes a las tres regiones determinantes de complementariedad . [14] [15] [16] Los monocuerpos carecen de sitios de unión para los iones metálicos y el enlace disulfuro central .
Diseños de biblioteca monocuerpo
Se pueden generar monocuerpos con alta afinidad y especificidad por diferentes moléculas diana a partir de bibliotecas combinatorias en las que se diversifican porciones del armazón de FN3. Hay dos diseños distintos de bibliotecas monocuerpo que han tenido éxito. El primer tipo modifica algunos o todos los bucles BC (entre la segunda y la tercera hoja beta), DE (entre la cuarta y la quinta hoja beta) y FG (entre la sexta y la séptima hoja). [17] [18] Este diseño crea posiciones diversificadas en una superficie convexa que es adecuada para apuntar a superficies cóncavas como sitios activos de enzimas. El segundo tipo modifica las posiciones en algunas o todas las hebras C, D, F y G (o las cadenas 3ª, 4ª, 6ª y 7ª) además de los bucles CD y FG. [19] Este diseño crea una superficie más plana y ligeramente cóncava que es adecuada para apuntar a superficies típicamente involucradas en interacciones proteína-proteína.
Ver también
- Anticuerpo de dominio único
Referencias
- ^ Koide A, Bailey CW, Huang X, Koide S (diciembre de 1998). "El dominio de fibronectina tipo III como andamio para nuevas proteínas de unión". J. Mol. Biol . 284 (4): 1141–51. doi : 10.1006 / jmbi.1998.2238 . PMID 9837732 .
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