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亲和体分子在影像、治疗和生物技术中的应用
亲和体(affibody)分子由58个氨基酸组成,蛋白相对分子质量约为6.5kDa,其来自于金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA) B结构域. 含有3个α螺旋结构,其中该亲和体分子的第1及第2螺旋中含有13个特定位点的氨基酸,并且这些氨基酸可随机突变,对其结构无明显影响,形成可以与任何分子结合的亲和体文库. 亲和体的功能和抗体类似,但也有一些性质是抗体所没有的:如相对分子质量小、高亲和力、折叠速率快、理化性能稳定、能经受受化学修饰等特点,因此有人称其为"人工抗体",在治疗、诊断和生物技术中得到广泛应用.
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含末端半胱氨酸人类表皮生长因子受体2亲和体的重组表达与亲和纯化
目的 通过基因重组表达制备一种氨基端带有HEHEHE序列,羧基端带有GGGC序列的ZHER2∶V2亲和体,为无创的人类表皮生长因子受体2 (HER2)显像创造条件.方法 采用基因设计软件,将HER2亲和体编码基因的密码子进行优化,使之适合于大肠杆菌重组表达.在HER2亲和体的氨基端增加HEHEHE氨基酸序列,羧基端增加GGGC氨基酸序列.采用HindⅢ酶切鉴定合成基因长度,基因测序证实合成的基因序列.将HER2亲和体基因克隆入pET22b(+)质粒,转化感受态BL21 (DE3)大肠杆菌.IPTG诱导重组表达菌后用SDS-PAGE分析鉴定表达产物的相对分子质量.镍柱亲和结合、咪唑洗脱纯化蛋白质.同位素68Ga标记亲和体后通过饱和分析测定HER2阳性细胞MDAMB-361的亲和力.结果 HindⅢ酶切和基因测序证实,合成的HER2亲和体基因序列5’端含有HEHEHE的基因编码序列,3’端含有GGGC的基因编码序列.经过基因克隆、转化和IPTG诱导,发现重组大肠杆菌新表达相对分子质量约8×103的蛋白质.重组表达蛋白质经镍柱亲和结合后,经60 mmol/L咪唑洗脱得以纯化.亲和体经68Ga标记后和HER2阳性细胞MDA-MB-361的亲和力Kd值为1.5 nmol/L.结论 获得一种氨基端带有HEHEHE序列,羧基端带有GGGC序列的ZHER2∶V2亲和体.
关键词： 人类表皮生长因子受体2 亲和体 表达 纯化 -
含末端半胱氨酸人表皮生长因子受体2亲和体的68Ga标记和显像
目的 在含末端半胱氨酸的人表皮生长因子受体2(HER2)亲和体的羧基末端甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸-半胱氨酸(GGGC)的半胱氨酸残基标记68Ga,探讨该标记物用于乳腺癌模型小鼠的HER2显像.方法 通过基因工程制备含末端半胱氨酸的HER2亲和体,应用1,4,7,10-四氮环十二烷-1,4,7-三乙酸-10-马来酰亚胺乙基乙酰胺(MMA-DOTA)在半胱氨酸巯基上耦联DOTA.新洗脱的68Ga液和DOTA-HER2亲和体在90℃下反应,完成标记.标记产物经过C18柱纯化、乙醇洗脱后用于细胞结合分析和microPET显像.细胞结合分析采用表达HER2的乳腺癌细胞MBA-MD-361,动物模型采用该乳腺癌细胞接种的BALB/c裸鼠模型.于4只荷乳腺癌小鼠尾静脉注射3.7 MBq68Ga标记亲和体,分别于注射后20、60 min进行micmPET显像,随即将动物处死,取出心脏、肿瘤、肌肉、骨骼测质量,并用γ计数仪测量放射性,计算肿瘤与肝脏、肌肉、骨骼、心脏的放射性比值.结果 HER2亲和体纯度在95％以上,68Ga标记亲和体的放化纯为97％.应用HER2阳性细胞测出亲和体的亲和力KD值为1.5 nmoL/L.MicroPET显像示,68Ga标记亲和体进入荷瘤鼠血液循环系统后,很快结合于HER2阳性肿瘤,主要从泌尿系统清除.注射68Ga标记亲和体后,肿瘤与肝脏、肌肉、骨骼、心脏的放射性比值分别为17.4±1.0、35.1±10.9、20.7±6.2和20.9±4.0.结论 68Ga亲和体标记成功,适用于HER2阳性肿瘤的PET显像.
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放射性核素标记亲和体影像探针的研究进展
由于放射性核素标记的分子影像探针具有高灵敏度、高分辨率以及可定量分析等优势,已经成为在分子水平上研究活体内病变机制和治疗效果的首选成像手段.作者概述了HER2亲合体的研究现状,主要针对放射性核素标记元素,如18F、64Cu、68Ga、99Tc、111In、188Re/186Re等,对HER2特异性的亲合体ZHER2:342分子影像探针的研究进行总结和分析.
