欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

雁陣式定域隨機(jī)突變方法及其在單抗分子進(jìn)化技術(shù)中的應(yīng)用的制作方法

文檔序號(hào):575792閱讀:222來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:雁陣式定域隨機(jī)突變方法及其在單抗分子進(jìn)化技術(shù)中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種隨機(jī)突變方法及其在單克隆抗體分子進(jìn) 化技術(shù)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)
(一 )治療性單抗自1986年第一個(gè)治療性單抗藥物誕生以來(lái),治療性單抗的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)獲得巨大 的成功,這可以從以下幾個(gè)方面的數(shù)據(jù)得到闡明。產(chǎn)品數(shù)量在急劇增加。在美國(guó),已有近30個(gè)治療性單抗類被批準(zhǔn)上市,已經(jīng)進(jìn)入 臨床研究的,目前進(jìn)入臨床研究的單抗共有123件,其中23件已進(jìn)入III期臨床或新藥申 報(bào)階段;新的進(jìn)入臨床研究的治療性單抗藥物還在快速增加。正在開發(fā)的產(chǎn)品有700多個(gè), 其中240多個(gè)在不同國(guó)家進(jìn)入臨床。單抗類藥物已經(jīng)占據(jù)正在研發(fā)的基因工程藥物的30% 以上。市場(chǎng)規(guī)模在迅速擴(kuò)大。從市場(chǎng)情況來(lái)看,根據(jù)過(guò)去二十年的情況來(lái)看,治療性單抗藥 物每年的實(shí)際銷售增長(zhǎng)都明顯超出了預(yù)期。據(jù)DataMonitor 2008年的數(shù)據(jù),早在2003年, 治療性單抗已經(jīng)形成了 72億美元的銷售。2006年的銷售達(dá)到195億美元,2007年為263億 美元,預(yù)計(jì)2008年的銷售規(guī)模將達(dá)到350億美元以上,年增長(zhǎng)率高達(dá)22. 88%。至今已出現(xiàn) 12個(gè)重磅炸彈級(jí)的產(chǎn)品。其中,Enbrel, Humira, Rituxan等6個(gè)產(chǎn)品年銷售超過(guò)了 45億 美元。DataMonitor預(yù)計(jì),2013年,治療性單抗市場(chǎng)容量超過(guò)500億美元,并會(huì)新出現(xiàn)10到 12個(gè)重磅炸彈級(jí)的單抗藥物,使單抗藥物達(dá)到一個(gè)新的高峰。由此可見,無(wú)論是從產(chǎn)品研發(fā) 趨勢(shì)或是從市場(chǎng)角度,治療性單抗都保持了高強(qiáng)度的超預(yù)期增長(zhǎng),并且這種趨勢(shì)仍將持續(xù)。 預(yù)計(jì),2008-2010年上市的產(chǎn)品中還有若干會(huì)有過(guò)5億美元的銷售。臨床指征已全面覆蓋。從臨床指征上看,在早期,治療性單抗主要針對(duì)各種惡性腫 瘤和自身免疫疾病。經(jīng)過(guò)二十幾年的發(fā)展,單抗類藥物的臨床指征已經(jīng)覆蓋了各種惡性腫 瘤、自身免疫、心血管疾病、感染性疾病等各種重要疾病,其療效突出,副作用小的特點(diǎn)使其 占據(jù)了不可取代的地位。特別是在惡性腫瘤和疑難雜癥的治療方面,單抗藥物顯示了前所 未有的光明前景,已經(jīng)開創(chuàng)了基因工程藥物研究的新時(shí)代。特別值得指出的是,近幾年單抗藥物在治療老年性疾病,例如帕金森病和阿茲海 默癥方面也獲得突破性進(jìn)展,引起了業(yè)內(nèi)極大的關(guān)注。至今,在國(guó)內(nèi)已經(jīng)上市或進(jìn)入臨床的品種多為進(jìn)口(13種)或仿制品(15種),國(guó) 內(nèi)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的只有7種(上市4種,在臨床3種),均屬落后的鼠源或嵌合單抗,缺乏競(jìng)爭(zhēng) 力。至今沒(méi)有出現(xiàn)國(guó)內(nèi)原創(chuàng)的重量級(jí)產(chǎn)品(上海技術(shù)預(yù)見報(bào)告-生物技術(shù)研究報(bào)告,2008 年6月)。由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)的不斷加強(qiáng),仿制已無(wú)出路,開發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型單 抗藥物是必然趨勢(shì)(上海預(yù)見報(bào)告)。( 二)、獲得候選單抗的方法當(dāng)前,國(guó)際上主要有4種創(chuàng)新型單抗的研發(fā)平臺(tái),即①鼠源或以鼠源為基礎(chǔ)的改造(嵌合和人源化)、②以CAT為代表的全人抗體庫(kù)技術(shù)、③人源化小鼠和④單抗分 子進(jìn)化技術(shù)。第①種已經(jīng)落后,第②種成功率太低,第③種過(guò)于復(fù)雜、投入巨大、前期工 作耗時(shí)長(zhǎng)且費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)高。第④種是近幾年逐漸成熟的技術(shù),國(guó)外已有若干成功案例, 如 AME(CDR-grafting,US patent 7175996)、Morphosys (TRIM technology,文獻(xiàn) 23,US Patent 7432364),Crucell ()等。它以人工突變和噬菌體高通量篩選技術(shù)為核心,使現(xiàn)有 單抗的技術(shù)指標(biāo)得以提高。這種技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成功率高、風(fēng)險(xiǎn)小且成本低,成為今后創(chuàng)新 StMab開發(fā)的核心技術(shù)之一。(三)、單抗庫(kù)、單抗分子進(jìn)化技術(shù)單抗分子人工進(jìn)化技術(shù)主要包括原型單抗分子的獲得、人工突變和以噬菌體為基 礎(chǔ)的高通量篩選。這方面的情況,文獻(xiàn)11 20有詳細(xì)描述。超大規(guī)模全人源單抗庫(kù)單抗庫(kù)技術(shù)是由Huse WD和J McCafferty等人在1990年前后創(chuàng)立的一項(xiàng)具有革 命性意義的技術(shù)。此后,科學(xué)家們利用該技術(shù)進(jìn)行了大量工作,構(gòu)建了多種結(jié)構(gòu)的單抗庫(kù)或 其它文庫(kù)(1 10)。但是由于這種技術(shù)本身的局限性(主要是難以獲得親和力能達(dá)到治療 性單抗要求的候選分子),在治療性單抗開發(fā)方面至今只有Humira —個(gè)產(chǎn)品獲得成功。為 了解決這些問(wèn)題,科學(xué)家做了各種努力,但至今未見突破性進(jìn)展??朔@種局限性的途徑之一是構(gòu)建超大規(guī)模單抗庫(kù)(1,2,5,8,10),以獲得更加豐 富的變異,從而提高獲得高技術(shù)指標(biāo)候選單抗的可能性。但由于構(gòu)建超大規(guī)模單抗庫(kù)實(shí)際 操作上的難度很大,直到目前仍未獲得顯著成效,難以從任何規(guī)模的單抗庫(kù)中直接獲得技 術(shù)指標(biāo)達(dá)到治療性單抗要求的候選分子。分子進(jìn)化技術(shù)為了解決上述問(wèn)題,科學(xué)家在噬菌體展示技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展了分子進(jìn)化技術(shù) (11 16),在包括治療性單抗開發(fā)方面獲得了很大成功,已有多個(gè)成功案例,如US Patent 6989250,7575747,7560112,541033,7317091,7435799,7175996 所述。值得指出的是,這些 案例是以現(xiàn)有商業(yè)化的治療性單抗作為原型分子的,且其分子進(jìn)化的突變方案采用的是定 點(diǎn)突變(21)、隨機(jī)突變(11 15)、shuffling (16,20)、CDR-grafting (17)等方法,有效突 變效率低、技術(shù)難度高、工作量大,且所獲產(chǎn)物需要交叉許可才能進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn)和銷售。高通量篩選技術(shù)一噬菌體展示包括本發(fā)明在內(nèi)的已有單抗人工分子進(jìn)化技術(shù)都采用具海量篩選能力的噬菌體 表面展示技術(shù),從而方便地從大至10E12群體中淘篩出所需的高親和力克隆。關(guān)于噬菌體 展示的篩選方法,很多文獻(xiàn)(如文獻(xiàn)2,5,8,10)中有詳細(xì)描述。參考文獻(xiàn)1.Barbas CF, Bain JD, Hoekstra DM, et al.et al.1992, Semisynthetic combinatorialantibody libraries :A chemical solution to the diversity problem ; PNAS 89 :4457-4461(1992).2. Griffiths, A. D. et al. , 1994, Isolation of high affinity human antibodiesdirectly from large synthetic repertoires. EMBO J. 13 :3245-3260.3.Hawkins RE, Russell SJ, Winter G.1992, By-passing immunisation. Humanantibodies from synthetic repertoires of germline VH gene segmentsrearrangedin vitro. Selection of phage antibodies by binding affinity. Mimicking affinitymaturation. J Mol Biol.226(3) :889-964. Huse, W. D. et al.,1989,Generation of a Large Combinatorial Library of theImmunoglobulin Repertoire in Phage Lambda. Sci. 246 :1275-1281.5. Marks JD, Hoogenboom HR, Bonnert TP, McCafferty J, Griffiths AD, Winter G.,1991,By-passing immunization. Human antibodies from V-gene libraries displayed onphage. J Mol Biol. 5 ;222(3) :581-97.6.McCafferty, J. et al.,1990,Phage antibodies :filamentous phage displayingantibody variable domains ;Nature 348 :552-554(1990).7. Rader C,Barbas CF,1997,Phage display of combinatorial antibody libraries. Curr Opin Biotechnol. 8 (4) :503-8.8. TJ VaughaniAJ WilliamsiK Pritchard, JK. Osbourn, AR. Popel, JC. Earnshaw, JohnMcCafferty,RA.Hodits,Jane Wiltonl & Kevin S. Johnson,1996,Human Antibodieswith Sub—nanomolar Affinities Isolated from a Large Non-immunized Phage DisplayLibrary, Nature Biotech.,14 :309-314.9.Winter G, Griffiths AD, Hawkins RE, Hoogenboom HR. ,1994, Making antibodies byphage display technology. Annu Rev Immunol. ,12 :433-55.10. Hiroshi Tachibana,Xunjia Cheng,Katsuomi Watanabe, Masataka Takekoshi, FumikoMaeda, Satoshi Aotsuka, Yoshimasa Kaneda, Tsutomu Takeuchi, and Seiji Ihara,1999, Preparation of Recombinant Human Monoclonal Antibody Fab FragmentsSpecific for Entamoeba histolytica, Clinical and Diagnostic LaboratoryImmunology 6(3) :383_387。11.Borrebaeck CA,Ohlin M.,2002,Antibody evolution beyond Nature. Nat Biotechnol. 20(12) :1189-90.12. Juarez-Gonzalez VR, Riano -Umbarila L,Quintero-Hernandez V, Olamendi-PortugalT, Ortiz-Leon M,Ortiz E, Possani LD, Becerril B. 2005, Directed evolution, phagedisplay and combination of evolved mutants :a strategy to recover theneutralization properties of the scFv version of BCF2 a neutralizing monoclonalantibody specific to scorpion toxin Cn2. J Mol Biol. 346 (5) :1287-97.13. Moore, J. C. et al.,1996,Directed evolution of a para-nitrobenzyl esterase foraqueous—organic solvents ;Nature Biotechnol. 14 :458-467.14. Riano -Umbarila, L,Juarez-Gonzalez, V. R.,Olamendi-Portugal, Τ.,Ort ζ-Leon, Μ. , Domingos Possani,L,Becerril,B. 2005,A strategy for the generation ofspecific human antibodies by directed evolution and phage display :an exampleof a single-chain antibody fragment that neutralizes a major component ofscorpion venom, FEBS Journal,272(10) :2591-2601.15. Schier, R. et al.,1996,Isolation of Picomolar Affinity Anti-c-erbB-2Single_chain Fv by Molecular Evolution of the Complementarity DeterminingRegions in the Center of the Antibody Binding Site ; J. Mol. Biol. 263 551-567.16. Stemmer, W. P. C.,1994, Rapid evolution of a protein in vitro by DNA shuffling ;Nature 370 :389-391(1994).17.Daughtery, B.L. , et al. ,1991, Polymerase chain reaction facilitates the cloning, CDR-grafting, and rapid expression of a murine monoclonal antibody directedagainst the CD18 component of leukocyte integrins, NAR,19 :2471-2476.18. Hayashi, N. , et al. ,1994, Simultaneous Mutagenesis of Antibody CDR Regions byOverlap Extension and PCR, BioTech. ,17 :310-315.19. Marks JD, Griffiths AD, Malmqvist M, Clackson TP, Bye JM, Winter G. 1992, By-passing immunization :building high affinity human antibodies by chainshuffling. Biotechnology(N Y).10(7) :779-83.20. Stemmer, W.P.C. ,1994, DNA shuffling by random fragmentation and reassembly Invitro recombination for molecular evolution ;PNAS 91 10747-10751.21. Dower, W. J. et al. 1988, High efficiency transformation of E.coli by high voltageelectroporation ;NAR 16(13) :6127-6145.22. Ho, S. N. et al.,1989, Site-directed mutagenesis by overlap extension using thepolymerase chain reaction ;Gene 77 :51-59.Virnekas, B. , Ge, L. , Pluckthun, Α. , Schneider, K. C. ,ffellnhofer, G. & Moroney,S. Ε.Trinucleotide phosphoramidites Ideal reagents for the synthesis of mixedoligonucIeotides for random mutagenesis. NAR. 22,5600-5607(1994).

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種雁陣式定域隨機(jī)突變方法及其 在單抗分子進(jìn)化技術(shù)中的應(yīng)用。本發(fā)明一方面提供了一種雁陣式定域隨機(jī)突變方法,包括下列步驟1)雁陣式突變引物的設(shè)計(jì)與合成雁陣式隨機(jī)定域突變方案是以圖2所示的雁陣式引物設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的。該設(shè)計(jì)方案 的要點(diǎn)如下(1)雁陣式引物設(shè)計(jì)將指定發(fā)生隨機(jī)突變區(qū)域及其側(cè)翼序列作為隨機(jī)突變PCR擴(kuò)增的目的序列,并設(shè) 計(jì)該目的序列的中央引物、左側(cè)引物及右側(cè)引物側(cè)翼序列包括5’ -端和3’ -端兩部分,長(zhǎng)度根據(jù)與其他序列拼接的需求,各取不 少于20個(gè)堿基的區(qū)域,一般為20-40個(gè)堿基,較佳的,側(cè)翼序列中應(yīng)包括有限制性酶切位點(diǎn) 以滿足拼接需求。側(cè)翼序列可由本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員憑借需求,按常規(guī)確定。中央引物的設(shè)計(jì)以目的序列等分處為中心點(diǎn),兩側(cè)各取多個(gè)堿基作為中央引物, 中央引物至多包含一個(gè)突變位點(diǎn)。引物中心點(diǎn)左右序列的長(zhǎng)度以保持Tm值在45 58度 為宜,優(yōu)選范圍是48 M度,一般而言,中央引物的長(zhǎng)度約為38 60個(gè)堿基,優(yōu)選范圍是 38 45個(gè)堿基。左側(cè)引物及右側(cè)引物的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的序列中心點(diǎn)以左的重疊延伸PCR引物作為左側(cè)引物,設(shè)計(jì)目的基因中心點(diǎn)以右的重疊延伸PCR引物作為右側(cè)引物,各左側(cè)引物與右 側(cè)引物均至多包含一個(gè)突變位點(diǎn)。各左側(cè)引物與右側(cè)引物的長(zhǎng)度約為20-40個(gè)堿基,且引 物的長(zhǎng)度以保持與相鄰引物的重疊區(qū)域的Tm值在45 58度為宜,優(yōu)選范圍是48 M度。 左側(cè)引物、右側(cè)引物及中央引物共同組成如圖2所示的雁陣式。無(wú)論目的序列的長(zhǎng)短,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員均可采用常規(guī)的引物設(shè)計(jì)軟件如 DNAStar軟件,設(shè)計(jì)出符合上述條件的引物。一般來(lái)說(shuō),側(cè)翼序列中應(yīng)不包含突變位點(diǎn),突變位點(diǎn)僅分布于指定發(fā)生隨機(jī)突變 的區(qū)域。上述所有的引物中應(yīng)有多個(gè)引物帶有突變,并且每個(gè)突變引物僅含一個(gè)突變位 點(diǎn),在不同的突變引物間,突變位點(diǎn)的位置或堿基序列不同。突變位點(diǎn)可以指定。突變引物 在突變位點(diǎn)的突變堿基可為根據(jù)需要設(shè)定,也可以是隨機(jī)突變。(2)引物合成引物合成時(shí)候,中央引物可取正向或反向,左側(cè)引物均取正向,右 側(cè)引物均取反向。上述方法進(jìn)一步圖示說(shuō)明如下假設(shè)下述原型序列有5個(gè)以下劃線表示MO M4五個(gè)需要突變的位點(diǎn)CGACTCAGCTGCGCTGCTAGTGACTGTCTCTTCTCTCACCACTGGATGACTTGGGTCCAGCAGCTGCTG GACCCAGTCAGC(SEQ ID NO 6)按照上述方法,其引物設(shè)計(jì)及其overlapping關(guān)系如圖1所示。在其中央突變點(diǎn) MO兩側(cè)各取20 30個(gè)堿基作為中央引物,其長(zhǎng)度約為40 60個(gè)堿基,優(yōu)選范圍是40 45個(gè)堿基。中央或近中央可設(shè)計(jì)1個(gè)突變。中心點(diǎn)左右序列的長(zhǎng)度以保持Tm值在45 58度為宜,優(yōu)選范圍是48 M度。在其余各突變點(diǎn)兩側(cè)各取10 20個(gè)堿基,引物的長(zhǎng)度 應(yīng)以保持與相鄰引物的overlapping區(qū)域的Tm值在45 58度為宜,優(yōu)選范圍是48 M 度。2)隨機(jī)突變PCR 將上述左側(cè)引物、右側(cè)引物及中央引物混合進(jìn)行overlapping PCR,獲得指定區(qū)域 發(fā)生隨機(jī)突變的擴(kuò)增序列。overlapping PCR 方法為已知技術(shù),可參考文獻(xiàn)Wu G, JB Wolf,AF Brahim. S.Vadasz, M Gunasinghe, SJ Freeland,2006, Simplified gene synthesis :Aone_step approach to PCR-based gene construction, J. biotech.,124(3) :496_503o所述指定隨機(jī)突變區(qū)域?yàn)槟康幕蛑幸欢芜B續(xù)的正鏈DNA序列,優(yōu)選含有6-40個(gè) 堿基。較佳的,有21-40個(gè)堿基。指定隨機(jī)突變區(qū)域可以根據(jù)操作者的需要確定,如抗體基 因的⑶R區(qū)、酶分子或蛋白分子的domain等。所述引物中的一個(gè)突變位點(diǎn)為指定隨機(jī)突變序列中一個(gè)擬突變密碼子對(duì)應(yīng)的三 聯(lián)堿基,突變位點(diǎn)上的三聯(lián)堿基可以是與原型不同的任意堿基組合,從而導(dǎo)致該突變位點(diǎn) 所編碼的氨基酸的隨機(jī)突變。參與隨機(jī)突變PCR的引物均至多包含一個(gè)突變位點(diǎn)。而不同的引物間,突變位點(diǎn) 的位置或堿基序列不同。由于每個(gè)突變引物均只含有一個(gè)隨機(jī)突變位點(diǎn),這使得同時(shí)含有多種突變引物的 PCR反應(yīng)體系能夠容易進(jìn)行擴(kuò)增,相比含有多個(gè)不定數(shù)隨機(jī)突變位點(diǎn)的PCR反應(yīng)體系,擴(kuò)增的成功率獲得了大大的提升。此外,盡管本發(fā)明的每個(gè)突變引物只含有一個(gè)隨機(jī)突變位點(diǎn), 由于PCR反應(yīng)體系中含有多種單點(diǎn)隨機(jī)突變引物,因此在最后的擴(kuò)增產(chǎn)物在指定隨機(jī)突變 區(qū)域內(nèi)不僅有單點(diǎn)隨機(jī)突變,也可以發(fā)生多點(diǎn)隨機(jī)突變。優(yōu)選的,引物間,所述Tm值至多相差2度。此設(shè)計(jì)可保證所有引物在同一 PCR條 件下進(jìn)行。本發(fā)明第二方面提供了上述雁陣式定域隨機(jī)突變方法在單克隆抗體分子進(jìn)化技 術(shù)中的應(yīng)用。通過(guò)將雁陣式定域隨機(jī)突變方法與KA掃描及噬菌體展示技術(shù)的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn) 單克隆抗體分子的進(jìn)化。本發(fā)明第三方面,提供了一種單克隆抗體分子進(jìn)化方法,包括下列步驟1)KA 掃描(key amino acid screening,關(guān)鍵氨基酸掃描)a.以待進(jìn)化單克隆抗體對(duì)應(yīng)的特異性抗原為親和對(duì)象,從抗體庫(kù)中篩選出多個(gè)能 產(chǎn)生與該抗原特異性結(jié)合的抗體克隆。較佳的,篩選出的克隆數(shù)量至少為96個(gè)。所述抗體庫(kù)選自全人源抗體庫(kù)、特異性人源化、鼠源、兔源、駱駝源、全人工合成等 來(lái)源的Fab或scFv抗體庫(kù)中之任一或?yàn)槎叩暮喜?。所述全人源抗體庫(kù)優(yōu)選全人源超大 規(guī)??贵w庫(kù)。所述待進(jìn)化單克隆抗體可以是各種來(lái)源的單克隆抗體,如已知的單克隆抗體、從 抗體庫(kù)中淘選出的單抗、各種哺乳動(dòng)物雜交瘤獲得的抗體、從哺乳動(dòng)物脾臟或外周血的免 疫細(xì)胞獲得的抗體、或者已經(jīng)進(jìn)化的抗體等。較佳的,待進(jìn)化單克隆單抗為以目標(biāo)抗體對(duì) 應(yīng)的抗原為親和對(duì)象,從單克隆抗體庫(kù)中篩選出的與該抗原親和力最高的單抗。b.從步驟a獲得的克隆中,選出親和力最高、次高和較高的克隆各5-10個(gè),進(jìn)行抗 體DNA測(cè)序。親和力最高的克隆是指該克隆產(chǎn)生的抗體與待進(jìn)化抗體對(duì)應(yīng)的抗原的親和力 (以后簡(jiǎn)稱親和力)在經(jīng)步驟a獲得的克隆中排位最前。如5個(gè)親和力最高的克隆即為親 和力排位為1-5位的克隆,10個(gè)親和力最高的克隆即為親和力排位為1-10位的克隆。親和力次高的克隆是指與所選親和力最高的克隆中親和力相對(duì)最低的克隆相 比,在相同條件下與特異性抗原ELISA反應(yīng)后的光密度讀數(shù)低至少0. 7單位,且在滿足上述 條件的克隆中排位最前。親和力較高的克隆是指與所選親和力次高的克隆中親和力相對(duì)最低的克隆相 比,在相同條件下與特異性抗原ELISA反應(yīng)后的光密度讀數(shù)低至少0. 7單位,且在滿足上述 條件的克隆中排位最前。c.根據(jù)步驟b測(cè)序結(jié)果,分析這些克隆中同一指定隨機(jī)突變區(qū)域(任一⑶R區(qū)) 中的氨基酸分布情況,選擇出該區(qū)域的不可變位點(diǎn),及可變位點(diǎn),可變位點(diǎn)又區(qū)分為突變無(wú) 效位點(diǎn),及與親和力有關(guān)的可變位點(diǎn)即KA位點(diǎn)。不可變位點(diǎn)在步驟b篩選出的所有克隆或絕大多數(shù)克隆(> 80% )或親和力最 高的克隆中氨基酸相同的位點(diǎn)視為不可變位點(diǎn)。突變無(wú)效位點(diǎn)與親和力無(wú)關(guān)的可變位點(diǎn)。突變無(wú)效位點(diǎn)的主要特征是,在步驟 b獲得的親和力最高的克隆中,氨基酸的變化均無(wú)規(guī)律。例如,既包括非極性氨基酸(如甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸),也包含極性氨基酸(如色氨 酸、酪氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸),既有酸性氨基酸(如 天冬氨酸、谷氨酸),也有堿性氨基酸(如賴氨酸、精氨酸、組氨酸)、芳香族氨基酸(如色氨 酸、酪氨酸、苯丙氨酸)、亞氨基酸(脯氨酸)、含硫氨基酸(如半胱氨酸、蛋氨酸)。與親和力有關(guān)的可變位點(diǎn)指定隨機(jī)突變區(qū)域在排除了不可變位點(diǎn)和突變無(wú)效位 點(diǎn)后剩下的位點(diǎn)。2)雁陣式定域隨機(jī)突變采用前述雁陣式定域隨機(jī)突變方法獲得KA位點(diǎn)或可變位點(diǎn)發(fā)生隨機(jī)突變的目的 序列擴(kuò)增產(chǎn)物。雁陣式定域隨機(jī)突變時(shí),突變位點(diǎn)即為步驟1)中所述KA位點(diǎn)或可變位點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 三聯(lián)堿基,所述指定發(fā)生隨機(jī)突變區(qū)域?yàn)槿我?CDR區(qū)。3)將步驟2獲得的KA位點(diǎn)或可變位點(diǎn)發(fā)生隨機(jī)突變的目的序列擴(kuò)增產(chǎn)物與該抗 體其余部分的序列拼接成完整的Fab重鏈或輕鏈的DNA分子后,插入到噬菌體載體中,并轉(zhuǎn) 化入宿主細(xì)胞建成突變庫(kù);4)以待進(jìn)化單抗對(duì)應(yīng)的抗原為親和對(duì)象,從突變庫(kù)中篩選出多個(gè)能產(chǎn)生與該抗原 特異性結(jié)合的抗體的克隆,并選擇出親和力相比待進(jìn)化單抗獲得提高的克隆。較佳的,在步驟3前重復(fù)步驟1和2,獲得不同⑶R區(qū)發(fā)生隨機(jī)突變的擴(kuò)增產(chǎn)物。 通過(guò)同樣的操作,可以分別獲得重鏈和輕鏈各自三個(gè)CDR區(qū)的突變PCR產(chǎn)物,再通過(guò)三個(gè)突 變PCR產(chǎn)物的overlapping PCR即可獲得在⑶R區(qū)帶有目的突變的Fab結(jié)構(gòu),并克隆到噬 菌體載體中。載體可為pC0Mb3M。同樣較佳的,在步驟4)后,以步驟4)選擇出的親和力最高的克隆分泌的單抗為原 型,重復(fù)步驟1)-4)進(jìn)一步進(jìn)化單克隆抗體。上述單克隆抗體分子進(jìn)化方法我們又稱其為PAE(Programmed Artificial Evolution,即程序化人工進(jìn)化技術(shù))技術(shù),該技術(shù)是核心技術(shù)人員在多年技術(shù)積累的基礎(chǔ) 上,以噬菌體展示技術(shù)為基礎(chǔ)建立的人工改造單抗分子,從而使其能滿足治療用單抗要求 的核心技術(shù)。PAE技術(shù)優(yōu)勢(shì)(1)速度快。2-3個(gè)月即可獲得性能明顯提高的人工進(jìn)化產(chǎn)物。(2)成功率高。從理論上講,任何單抗都可以用這種方法改造,而且多數(shù)情況下可 以獲得比較理解的結(jié)果,其親和力、中和能力或其他生物學(xué)特性有明顯改善。因此,利用這 種方法進(jìn)行治療性單抗藥物的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)大大降低。C3)應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明所述技術(shù)在單抗,特別是治療性單抗研究上有多方面地應(yīng) 用。對(duì)(1)現(xiàn)有治療性單抗或者( 在研發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的帶有某些特定缺陷而不能作為治 療性單抗進(jìn)一步開發(fā)的候選單抗進(jìn)行改造,以達(dá)到如下目的一提高親和力國(guó)外一些公司和我們的研發(fā)工作已經(jīng)證明,利用分子進(jìn)化技術(shù)可 以快速提高單抗的親和力。作為治療性單抗,其親和力有較高的要求,目前業(yè)內(nèi)公認(rèn)的指標(biāo) 是InM以下,但目前多數(shù)治療性單抗的親和力均達(dá)到0. InM或更高。在研究開發(fā)過(guò)程中,許 多單抗因?yàn)橛H和力不夠而不能夠作為治療性藥物進(jìn)行開發(fā)。我們的研究發(fā)現(xiàn),人工進(jìn)化可 以使單抗的親和力提高1至3個(gè)數(shù)量級(jí)。因此,利用人工進(jìn)化進(jìn)一步改善治療性單抗的親和力是一條行之有效的快速方法。例如,我們通過(guò)人工進(jìn)化,獲得了比原型單抗親和力高近 300倍的抗人TNFa單抗?!岣忒熜в捎谟H和力的提高以及其他方面生物學(xué)特性的改變,其療效可以得 到明顯的提高。在同樣劑量下,可以獲得更好的療效,或者達(dá)到同樣的療效可以使用更低的 劑量。我們?cè)谘芯恐性?jīng)發(fā)現(xiàn),經(jīng)人工進(jìn)化的抗人RANKL單抗親和力比國(guó)外同類產(chǎn)品提高 了 38. 6倍,只需要其1/4的劑量即可獲得同樣的療效。我們的另一案例中,人工進(jìn)化產(chǎn)物 對(duì)靶蛋白的親和力未見明顯提高,但其中和能力卻提高很多,其療效也明顯提高。-降低副作用由于親和力、特異性等方面的提高以及其他方面生物學(xué)特性的改 變,其副作用可以得到明顯的降低。其原因可能有⑴由于劑量的降低⑵減少了交叉反 應(yīng)。-改變單抗的特性單抗分子的某些特性改變后,更容易進(jìn)行相關(guān)研究(例如,臨 床前研究中與小動(dòng)物的兼容性)或能更好地滿足其他方面的需求。--快速人源化利用單抗庫(kù)技術(shù)可以對(duì)鼠源或其他來(lái)源的單抗進(jìn)行人源化,使外 源遺傳物質(zhì)減少到最低,從而大大降低免疫原性。到目前為止,借助人工進(jìn)化技術(shù)是單抗人 源化最可靠、最快速的方法。本發(fā)明優(yōu)選的單克隆抗體分子進(jìn)化方法詳述如下單克隆抗體分子進(jìn)化的原型單抗分子來(lái)源于全人源超大規(guī)模抗體庫(kù)HuLib。該抗 體庫(kù)采用來(lái)自22個(gè)省區(qū)或直轄市、包括16個(gè)民族的約3000位健康青年人的血樣,歷經(jīng)3 年研制的具有充分復(fù)雜性和變異性的全人源超大規(guī)??贵w庫(kù),其有效容量高達(dá)10E11,理論 上可以從中篩選出任何抗原的單抗。詳細(xì)構(gòu)建過(guò)程參照文獻(xiàn)1 10的方法進(jìn)行。此前已 經(jīng)發(fā)表的人源抗體庫(kù)均為來(lái)自1至少數(shù)幾個(gè)個(gè)體的樣本建立的,其變異的豐富程度不足以 滿足篩選高指標(biāo)候選單抗的要求。這是目前唯一來(lái)自如此大樣本的非突變超大規(guī)模全人源 抗體庫(kù)。該抗體庫(kù)是本發(fā)明所述分子進(jìn)化原型單抗的來(lái)源。理論上,從上述抗體庫(kù)中可以篩選出任何抗原的單抗。至今已經(jīng)從中獲得了抗人 G-CSF單抗28株、抗人IL-Il單抗21株、抗人TNFa單抗6株、抗人RANKL單抗17株等。這 些單抗的親和力分布在I0E-6 10E-8M。根據(jù)已有的結(jié)果,從這個(gè)抗體庫(kù)中可以獲得所有 抗原的單抗。如同其它直接來(lái)自抗體庫(kù)的單抗一樣,來(lái)自上述抗體庫(kù)的單抗,其親和力也通常 在10E-6 10E-8M,篩選出達(dá)到10E-9M或更高親和力的候選單抗有相當(dāng)難度。為此,需要 結(jié)合本發(fā)明所述的PAE技術(shù)對(duì)從該庫(kù)中篩選出的單抗進(jìn)行進(jìn)一步改造,使其能夠達(dá)到治療 性單抗的要求。技術(shù)要點(diǎn)PAE技術(shù)的要點(diǎn)主要有三個(gè)方面。第一、高效的突變?cè)O(shè)計(jì)。突變引物的設(shè)計(jì)是能 否獲得適當(dāng)突變的關(guān)鍵。其要點(diǎn)主要有(1)根據(jù)項(xiàng)目目的選擇適當(dāng)?shù)耐蛔凕c(diǎn),采用本發(fā)明 所述的KA掃描法;(2)根據(jù)選定的突變點(diǎn)及交接序列確定引物序列。特別是第(1)項(xiàng)內(nèi)容 十分重要,不妥的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致無(wú)法獲得理想的突變。本發(fā)明主要是在突變點(diǎn)的選擇和突變 方案設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了改進(jìn)。第二、大容量噬菌體展示庫(kù)的建立。人工進(jìn)化需要建立具有海 量突變體的噬菌體庫(kù),它由三個(gè)步驟構(gòu)成,即PCR和高效連接和轉(zhuǎn)化。這三個(gè)步驟中涉及的 PCR、DNA連接和質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)化雖都是成熟技術(shù),但是由于超大庫(kù)容的特殊需要,這三個(gè)步驟并不是輕而易舉的。特別值得提出的是,由于引物中還有大量突變,其PCR常常遇到很大的 困難。本發(fā)明的GCR法在很大程度上解決了這一問(wèn)題。第三、高效的噬菌體淘篩方案。噬 菌體展示技術(shù)雖已很成熟,但是如何從海量(10E10 10EU)的突變體中篩選出符合要求 的克隆并不是一件十分輕松的事,使用哪種載體、采用哪種具體的篩選方案不但會(huì)影響試 驗(yàn)進(jìn)程,而且會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。文獻(xiàn)2,5,8,10提供了詳細(xì)的淘篩方案。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工作,我們建立的PAE技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,在上述三個(gè)方面均已建立 程序化的實(shí)驗(yàn)操作體系,能夠保證試驗(yàn)的正常進(jìn)行。突變方案人工進(jìn)行基因突變的方法有很多種。就DNA分子水平上的突變方法而言,使用 比較廣泛的成熟技術(shù)有定點(diǎn)突變(21)、隨機(jī)突變(11 15)、domain shuffling (16,20)、 CDR-grafting(17)等方法。在單抗分子進(jìn)化技術(shù)中要求既能獲得盡量豐富的有效變異,又 能避免對(duì)超大庫(kù)容的需求。變異豐度不足難以獲得理想的突變體,變異豐度過(guò)大則對(duì)庫(kù)容 要求大幅度提高,會(huì)極大地增加建庫(kù)和淘篩的難度。因此,如何在獲得足夠有效變異的前提 下盡量降低對(duì)庫(kù)容的要求,是一個(gè)值得探索的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種能大幅度降低庫(kù)容要求并提高有效突變的方法。其根本點(diǎn) 在于,(1)從前述全人抗體庫(kù)HuLib中篩選高質(zhì)量的候選單抗原型分子,其親和力應(yīng)達(dá)到 10E-8mol/l或更高,從而大大降低后續(xù)改進(jìn)的壓力。( 降低無(wú)效突變。根據(jù)關(guān)于單抗分 子結(jié)構(gòu)的已有資料,特別是同一抗原表位已有單抗的分子結(jié)構(gòu)信息,確定原型中可能有效 的突變位點(diǎn),剔除明顯無(wú)效的突變位點(diǎn),使庫(kù)容需求大幅度降低。無(wú)效突變點(diǎn)的確認(rèn)可以通 過(guò)下述的KA掃描方法完成。( 采用下述的雁陣式突變方案,提高突變效率和PCR的可操 作性,降低對(duì)建庫(kù)庫(kù)容的要求,使實(shí)際操作更容易進(jìn)行。KA掃描方法從上述抗體庫(kù)中可以篩選出大量特異性的克隆,從中選出親和力最高、次高和較 高的克隆各5個(gè),進(jìn)行DNA測(cè)序。三類克隆在親和力方面應(yīng)相差一個(gè)數(shù)量級(jí)(在ELISA檢 測(cè)中光密度讀數(shù)相差約0. 7單位)。根據(jù)測(cè)序結(jié)果,可以分析三個(gè)CDR區(qū)氨基酸的分布情 況。那些在所有克隆或絕大多數(shù)克隆(> 80%),尤其是高親和力克隆中氨基酸相同的位 點(diǎn)視為不可變位點(diǎn),其余的視為可變位點(diǎn)。再根據(jù)氨基酸分布情況,從可變位點(diǎn)中進(jìn)一步甄 別出與親和力無(wú)關(guān)的可變位點(diǎn)(突變無(wú)效),即可確定與親和力有關(guān)的可變位點(diǎn),即KA位 點(diǎn)。突變無(wú)效位點(diǎn)的主要特征是,在親和力最高的克隆中氨基酸的分布無(wú)規(guī)律。KA位點(diǎn)是在排除了不可變位點(diǎn)和突變無(wú)效位點(diǎn)后剩下的部分,氨基酸數(shù)量已大幅 度減少。在此基礎(chǔ)上按照下述的定域隨機(jī)突變方案進(jìn)行突變,可以大大降低對(duì)突變?nèi)后w大 小的要求,使得建庫(kù)和篩選操作很容易進(jìn)行。根據(jù)15個(gè)克隆的氨基酸分布難以區(qū)分三類氨基酸時(shí),可適當(dāng)增加克隆數(shù)量。雁陣式定域隨機(jī)突變PAE技術(shù)采用了雁陣式定域隨機(jī)(Goose Array CDR_in random,GCR)突變方案,與 其他突變方案相比有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)①可同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)突變,容易創(chuàng)造豐富的變異;②一組引 物間的隨機(jī)組合可產(chǎn)生多突變點(diǎn)的隨機(jī)組合,突變效率比定點(diǎn)突變高至少3個(gè)數(shù)量級(jí);③ 突變區(qū)域是確定的(即定域),但區(qū)域內(nèi)具體位點(diǎn)的突變是隨機(jī)的,它結(jié)合了定點(diǎn)突變和隨 機(jī)突變的雙重優(yōu)勢(shì)。(4)常規(guī)的隨機(jī)突變方案中每條引物都有很多突變點(diǎn),往往PCR很難進(jìn)行,所得產(chǎn)物往往嚴(yán)重偏離隨機(jī)排列。本方案中每條引物僅包含一個(gè)突變點(diǎn),可避免這種情 況。圖2是雁陣式隨機(jī)突變方案示意圖。這種突變?cè)O(shè)計(jì)有以下特點(diǎn)(1)可以在一個(gè)指 定區(qū)域內(nèi)同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)隨機(jī)突變或多點(diǎn)定點(diǎn)突變。該方法每條引物上只有一個(gè)突變點(diǎn),但 不同引物上對(duì)應(yīng)于原型系列的突變點(diǎn)位置不同。(2)避免了一般多點(diǎn)突變方法中復(fù)雜PCR 難度大的問(wèn)題,一般情況下一次PCR即可獲得良好的PCR產(chǎn)物。( 有效突變效率比通常的 隨機(jī)突變或多點(diǎn)定點(diǎn)突變要高2個(gè)數(shù)量級(jí)。G)PCR產(chǎn)物多是雜合的,其純合過(guò)程將在轉(zhuǎn)化 后細(xì)菌的繁殖過(guò)程中完成。因此,對(duì)轉(zhuǎn)化效率的要求相對(duì)較低。在同樣轉(zhuǎn)化效率情況下,獲 得的有效庫(kù)容比常規(guī)方法高1倍,這在后續(xù)的建庫(kù)過(guò)程中有重要意義。


圖1 一個(gè)典型序列的引物設(shè)計(jì);圖2 雁陣式PCR引物設(shè)計(jì)示意圖*代表突變點(diǎn),引物設(shè)計(jì)中以N表示,可以是四種堿基的任意一種??梢愿鶕?jù)試驗(yàn) 設(shè)計(jì)要求確定四種堿基在該點(diǎn)的比例,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)突變?nèi)后w在該點(diǎn)突變的控制。圖3:pC0Mb3M質(zhì)粒結(jié)構(gòu)圖。該載體是以pC0Mb3H為基礎(chǔ)改建的,其兩 個(gè)多克隆位點(diǎn)與原始載體不同,其余部分未作修改。該載體的輕鏈測(cè)序引物為 gcgattgcagtggcactggc (SEQ IDNO :14),重鏈測(cè)序弓丨物為 cctacggcagccgctggattg (SEQ ID NO 15)。圖4.抗人TNFa抗體7B4、2H7、4D3、6F5、3C9、3H6等6個(gè)Fab克隆親和力試驗(yàn)結(jié)果圖5.以光密度反映的原型分子2G8、最好親和力克隆9H6以及另外三個(gè)隨機(jī)挑選 的克隆的親和力數(shù)據(jù)。從這些數(shù)據(jù)中可以看出,分子進(jìn)化完成后的分子群體中親和力分布 很寬,且有一些分子的親和力明顯高于原型。圖6 抗人RANKL抗體對(duì)破骨細(xì)胞形成的影響。圖中數(shù)據(jù)為TRAP染色細(xì)胞的計(jì)數(shù) 結(jié)果??v坐標(biāo)為形成的破骨細(xì)胞數(shù);橫坐標(biāo)為抗體濃度,范圍如正文所述。圖7 抗人⑶20單抗ELISA實(shí)驗(yàn)的光密度。進(jìn)化后的3D7具有明顯高于原型6B2 和陽(yáng)性對(duì)照Rituxan的親和力。圖8 抗人⑶20單抗內(nèi)殺傷試驗(yàn)圖9抗人VEGF抗體親和力測(cè)定結(jié)果
具體實(shí)施例方式以下列舉具體實(shí)施例以進(jìn)一步闡述本發(fā)明,應(yīng)理解,實(shí)例并非用于限制本發(fā)明的 保護(hù)范圍。以下列舉了四個(gè)候選治療性單抗的研制。并以抗人TNFa單抗的研制為例說(shuō)明本 發(fā)明的操作程序,并說(shuō)明四個(gè)治療性單抗的生物活性鑒定情況。實(shí)施例1全人源超大規(guī)??贵w庫(kù)構(gòu)建全人源超大規(guī)??贵w庫(kù)的構(gòu)建參考文獻(xiàn)1 10的方法進(jìn)行。具體操作如下1.采集血樣和cDNA合成收集3000人的外周血各lml,混合,用淋巴細(xì)胞分離液(醫(yī)科院天津血研所生產(chǎn))分離單個(gè)核細(xì)胞。用GIBCO公司的試劑盒,從分離的人外周血淋巴細(xì)胞中提取細(xì)胞的總 mRNA。用GIBCO公司的mRNA純化試劑盒純化,以上述獲得的mRNA為模板,反轉(zhuǎn)錄出cDNA 第一鏈。以上步驟按照廠家提供的說(shuō)明書進(jìn)行。2. PCR 擴(kuò)增1.引物設(shè)計(jì)為了構(gòu)建全人源Fab抗體庫(kù),在引物設(shè)計(jì)時(shí),盡可能使PCR引物對(duì)人群具有廣泛 的通用性。我們參照國(guó)內(nèi)外已發(fā)表的多種人單抗基因家族序列中Fv區(qū)兩端較保守的區(qū)段 序列,設(shè)計(jì)了人單抗VH基因(hVH)、VL基因(hVL)、5'端(back)、3'端(forward)弓丨物。 為了進(jìn)一步加強(qiáng)引物對(duì)人單抗V區(qū)基因擴(kuò)增的通用性,在各引物序列中引入了多處簡(jiǎn)并位 點(diǎn)(多義位點(diǎn))。根據(jù)所用載體pC0Mb3M(加入了以下內(nèi)容涉及到的限制酶切位點(diǎn))。擴(kuò)增 Kappa和lambda鏈的引物和重鏈gamma鏈Fd區(qū)域的引物設(shè)計(jì)為表1所示。引物序列包含 有用于克隆的限制性位點(diǎn)。PCR擴(kuò)增條件為=IOOul體系,正反向引物各IuM, 30個(gè)循環(huán)(預(yù)變性2分鐘,94C1 分鐘,50C2分鐘,72C3分鐘,后延伸1分鐘)。PCR產(chǎn)物在1. 2%瓊脂糖凝膠上120V電泳約 20分鐘,割膠并進(jìn)行膠純化。然后,用AscI和NheI或SfiI和NotI酶切處理后先(輕鏈) 后(重鏈)連接到載體pC0Mb3M,然后轉(zhuǎn)化E. coli TGl。表1.擴(kuò)增全人源Fab片段的引物(參考文獻(xiàn)10)。引物方向?yàn)?’_3’,其中M = A or C, Y = C or T, W = A or T, R = A or G, H = A, C, or T, S = 5 C or G, K = T or G.
權(quán)利要求
1.一種雁陣式定域隨機(jī)突變方法,包括下列步驟1)引物的設(shè)計(jì)與合成(1)雁陣式引物設(shè)計(jì)將指定發(fā)生隨機(jī)突變區(qū)域及其側(cè)翼序列作為隨機(jī)突變PCR擴(kuò)增的目的序列,并設(shè)計(jì)該 目的序列的中央引物、左側(cè)引物及右側(cè)引物中央引物的設(shè)計(jì)以目的序列等分處為中心點(diǎn),兩側(cè)各取多個(gè)堿基作為中央引物,中央 引物至多包含一個(gè)突變位點(diǎn);左側(cè)引物及右側(cè)引物的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的序列中心點(diǎn)以左的重疊延伸PCR引物作為左側(cè) 引物,設(shè)計(jì)目的基因中心點(diǎn)以右的重疊延伸PCR引物作為右側(cè)引物,各左側(cè)引物與右側(cè)引 物均至多包含一個(gè)突變位點(diǎn);(2)引物合成中央引物取正向或反向,左側(cè)引物均取正向,右側(cè)引物均取反向;2)隨機(jī)突變PCR將步驟1)合成的左側(cè)引物、右側(cè)引物及中央引物混合進(jìn)行overlapping PCR,獲得指 定區(qū)域發(fā)生隨機(jī)突變的擴(kuò)增序列。
2.如權(quán)利要求1所述雁陣式定域隨機(jī)突變方法,其特征在于左側(cè)引物、右側(cè)引物及中 央引物共同組成雁陣式。
3.如權(quán)利要求2所述雁陣式定域隨機(jī)突變方法,其特征在于所述中央引物中心點(diǎn)左 右序列的長(zhǎng)度以Tm值為45-58°C設(shè)計(jì);所述左側(cè)引物與右側(cè)引物中相鄰引物的重疊區(qū)域的 長(zhǎng)度以Tm值為45-58度設(shè)計(jì)。
4.如權(quán)利要求3所述雁陣式定域隨機(jī)突變方法,其特征在于參加同一隨機(jī)突變PCR 反應(yīng)的引物間,Tm值至多相差2°C。
5.如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述雁陣式定域隨機(jī)突變方法,其特征在于步驟 1)設(shè)計(jì)并合成的引物中,含有多個(gè)突變引物,每條突變引物僅含一個(gè)突變位點(diǎn),不同的突變 弓I物間突變位點(diǎn)的位置或堿基序列不同。
6.權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述雁陣式定域隨機(jī)突變方法用于進(jìn)化單克隆抗體 分子。
7.一種單克隆抗體分子進(jìn)化方法,包括下列步驟1)KA掃描a.以待進(jìn)化單克隆抗體對(duì)應(yīng)的特異性抗原為親和對(duì)象,從抗體庫(kù)中篩選出多個(gè)能產(chǎn)生 與該抗原特異性結(jié)合的抗體克?。籦.從步驟a獲得的克隆中,選出親和力最高、次高和較高的克隆各5-10個(gè),進(jìn)行抗體 DNA測(cè)序;c.根據(jù)步驟b測(cè)序結(jié)果,分析這些克隆中同一指定隨機(jī)突變區(qū)域中的氨基酸分布情 況,選擇出該區(qū)域的不可變位點(diǎn),及可變位點(diǎn),可變位點(diǎn)又區(qū)分為突變無(wú)效位點(diǎn),及與親和 力有關(guān)的可變位點(diǎn)即KA位點(diǎn);2)雁陣式定域隨機(jī)突變采用權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述雁陣式定域隨機(jī)突變方法獲得KA位點(diǎn)或可變位 點(diǎn)發(fā)生隨機(jī)突變的目的序列擴(kuò)增產(chǎn)物,雁陣式定域隨機(jī)突變時(shí),突變位點(diǎn)即為步驟1)中所述KA位點(diǎn)或可變位點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三聯(lián)堿基,所述指定發(fā)生隨機(jī)突變區(qū)域?yàn)榇M(jìn)化單克隆抗體的任一 CDR區(qū);3)將步驟幻獲得的KA位點(diǎn)或可變位點(diǎn)發(fā)生隨機(jī)突變的目的序列擴(kuò)增產(chǎn)物拼接成完 整的Fab重鏈或輕鏈的DNA分子后,插入到噬菌體載體中,并轉(zhuǎn)化入宿主細(xì)胞建成突變抗體 庫(kù);4)以待進(jìn)化單抗對(duì)應(yīng)的抗原為親和對(duì)象,從突變庫(kù)中篩選出多個(gè)能產(chǎn)生與該抗原特異 性結(jié)合的抗體的克隆,并選擇出親和力相比待進(jìn)化單抗獲得提高的克隆。
8.如權(quán)利要求7所述單克隆抗體分子進(jìn)化方法,其特征在于,所述步驟1)的a中,篩選 出的克隆數(shù)量至少為96個(gè)。
9.如權(quán)利要求7所述單克隆抗體分子進(jìn)化方法,其特征在于,所述步驟1)的b中,所述 親和力最高的克隆是指該克隆產(chǎn)生的抗體與待進(jìn)化抗體對(duì)應(yīng)的抗原的親和力在經(jīng)步驟a 獲得的克隆中排位最前;親和力次高的克隆是指與所選親和力最高的克隆中親和力相對(duì) 最低的克隆相比,在相同條件下與特異性抗原ELISA反應(yīng)后的光密度讀數(shù)低至少0. 7單位, 且在滿足上述條件的克隆中排位最前;親和力較高的克隆是指與所選親和力次高的克隆 中親和力相對(duì)最低的克隆相比,在相同條件下與特異性抗原ELISA反應(yīng)后的光密度讀數(shù)低 至少0. 7單位,且在滿足上述條件的克隆中排位最前。
10.如權(quán)利要求7所述單克隆抗體分子進(jìn)化方法,其特征在于,所述步驟1)的c中,所 述不可變位點(diǎn)為在步驟b篩選出的所有克隆或絕大多數(shù)克隆或親和力最高的克隆中氨基 酸相同的位點(diǎn)視為不可變位點(diǎn);所述突變無(wú)效位點(diǎn)為與親和力無(wú)關(guān)的可變位點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求7-10中任一權(quán)利要求所述單克隆抗體分子進(jìn)化方法,其特征在于,在 步驟幻前重復(fù)步驟1)和幻,獲得不同CDR區(qū)發(fā)生隨機(jī)突變的擴(kuò)增產(chǎn)物。
12.如權(quán)利要求7-10中任一權(quán)利要求所述單克隆抗體分子進(jìn)化方法,其特征在于,在 步驟4)后,以步驟4)選擇出的親和力最高的克隆分泌的單抗為原型,重復(fù)步驟1)-4)進(jìn)一 步進(jìn)化單克隆抗體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雁陣式定域隨機(jī)突變方法及其在單抗分子進(jìn)化技術(shù)中的應(yīng)用,本發(fā)明的雁陣式定域隨機(jī)突變方法,包括下列步驟設(shè)計(jì)隨機(jī)突變PCR擴(kuò)增的目的序列的雁陣式引物,合成引物并將引物混合后進(jìn)行overlapping PCR,獲得指定區(qū)域發(fā)生隨機(jī)突變的擴(kuò)增序列。本發(fā)明的雁陣式定域隨機(jī)突變方法可用于單克隆抗體分子進(jìn)化,本發(fā)明還進(jìn)一步結(jié)合KA掃描、雁陣式定域隨機(jī)突變方法及噬菌體展示技術(shù),提供了一種單克隆抗體分子進(jìn)化的方法。本發(fā)明的突變方法用于分子進(jìn)化,速度快、成功率高、應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)C12P19/34GK102051396SQ20091019828
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者劉慶法, 吳希美 申請(qǐng)人:無(wú)錫天演生物技術(shù)有限公司
網(wǎng)友詢問(wèn)留言 已有0條留言
  • 還沒(méi)有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1
衡阳市| 肥乡县| 郑州市| 探索| 纳雍县| 岢岚县| 洪湖市| 贵港市| 锦州市| 老河口市| 增城市| 广汉市| 堆龙德庆县| 兴海县| 武鸣县| 石台县| 博兴县| 涞水县| 江山市| 铜川市| 萍乡市| 简阳市| 阜康市| 瓮安县| 平定县| 布尔津县| 开原市| 永年县| 莱西市| 云梦县| 东乡县| 玉环县| 新平| 陕西省| 新宁县| 商都县| 乐亭县| 敦煌市| 平凉市| 油尖旺区| 城口县|