„Einzeldomänenantikörper“ – Versionsunterschied

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== Eigenschaften ==
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Die aus einer [[Aminosäure]]kette bestehenden variablen Domänen von Schwerkettenantikörpern unterscheiden sich von denen konventioneller Antikörper, die aus zwei Aminosäureketten bestehen, durch eine geringere [[Lipophilie]]. Einzeldomänenantikörper zeichnen sich durch eine gute [[Löslichkeit]] und eine hohe Hitzebeständigkeit aus. Im Gegensatz zu klassischen Antikörpern, die durch Hitze inaktiviert werden können, behalten Einzeldomänenantikörper auch nach einer Hitzebandlung bei 90°C ihre Fähigkeit der Antigenbindung.<ref name="pmid10209277">{{cite journal |author=van der Linden RH, Frenken LG, de Geus B, ''et al.'' |title=Comparison of physical chemical properties of llama VHH antibody fragments and mouse monoclonal antibodies |journal=Biochim. Biophys. Acta |volume=1431 |issue=1 |pages=37–46 |year=1999 |month=April |pmid=10209277 |doi= |url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0167-4838(99)00030-8}}</ref> Einzeldomänenantikörper sind deutlich beständiger gegenüber [[Magensäure]] und proteolytischen [[Enzym]]en, sodass sie auch den [[Magen-Darm-Trakt]] passieren können. Dank ihre Beständigkeit in Gegenwart von [[Detergens|Detergenzien]] sind sie auch für einen Einsatz in [[Shampoo]]s geeignet.<ref name="pmid15640220">{{cite journal |author=Dolk E, van der Vaart M, Lutje Hulsik D, ''et al.'' |title=Isolation of llama antibody fragments for prevention of dandruff by phage display in shampoo |journal=Appl. Environ. Microbiol. |volume=71 |issue=1 |pages=442–50 |year=2005 |month=January |pmid=15640220 |pmc=544197 |doi=10.1128/AEM.71.1.442-450.2005 |url=http://aem.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=15640220}}</ref>
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Einzeldomänenantikörper, die aus Schwerkettenantikörpern von Kamelen oder Knorpelfischen gewonnen wurden, besitzen im Vergleich zu den variablen Domänen klassischer Antikörper ausgeprägte antigenerkennende Loop-Strukturen. Dank dieser sind Einzeldomänenantikörper in der Lage, versteckte Antigenstrukturen zu erkennen, die für klassische Antikörper unerreichbar bleiben. Dazu gehören beispielsweise katalytischen Zentren von Enzymen.<ref name="pmid17704915">{{cite journal |author=Harmsen MM, De Haard HJ |title=Properties, production, and applications of camelid single-domain antibody fragments |journal=Appl. Microbiol. Biotechnol. |volume=77 |issue=1 |pages=13–22 |year=2007 |month=November |pmid=17704915 |pmc=2039825 |doi=10.1007/s00253-007-1142-2 |url=http://dx.doi.org/10.1007/s00253-007-1142-2}}</ref>
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Version vom 25. Juni 2009, 13:46 Uhr

Einzeldomänenantikörper, auch Nanobodys, Nanoantikörper oder VHH-Fragmente genannt, sind Antikörperfragmente, die aus den monomeren variablen Domänen von Schwerkettenantikörpern, die von Vertretern der Familie der Kamele und von Knorpelfischen produziert werden, bestehen. Mit einem Molekulargewicht von etwa 12 - 15 kDa sind sie die kleinsten Antikörperfragmente, die zur Antigenerkunnung befähigt sind. Auf Grund ihres geringen Molekulargewichtes und wegen ihrer besonderen physikochemischen Eigenschaften besteht die Hoffnung, dass Einzeldomänenantikörper als neuartige Arzneistoffe zur Behandlung von Krankheiten wie dem akuten Koronarsyndrom eingesetzt werden können.[1]

Eigenschaften

Die aus einer Aminosäurekette bestehenden variablen Domänen von Schwerkettenantikörpern unterscheiden sich von denen konventioneller Antikörper, die aus zwei Aminosäureketten bestehen, durch eine geringere Lipophilie. Einzeldomänenantikörper zeichnen sich durch eine gute Löslichkeit und eine hohe Hitzebeständigkeit aus. Im Gegensatz zu klassischen Antikörpern, die durch Hitze inaktiviert werden können, behalten Einzeldomänenantikörper auch nach einer Hitzebandlung bei 90°C ihre Fähigkeit der Antigenbindung.[2] Einzeldomänenantikörper sind deutlich beständiger gegenüber Magensäure und proteolytischen Enzymen als klassische Antikörper. Diese Beständigkeit lässt sich durch weitere Optimierung der Stuktur der Einzeldomänenantikörper steigern, sodass sie auch den Magen-Darm-Trakt passieren können und sich für eine lokal-perorale Anwendung eignen.[3] Eine für peptidische Arzneistoffe charakteristische niedrige Resorptionsquote schränkt jedoch eine mögliche systemische Anwendung ein. Dank ihre Beständigkeit in Gegenwart von Detergenzien sind sie auch für einen Einsatz in Shampoos geeignet.[4]

Einzeldomänenantikörper, die aus Schwerkettenantikörpern von Kamelen oder Knorpelfischen gewonnen wurden, besitzen im Vergleich zu den variablen Domänen klassischer Antikörper ausgeprägte antigenerkennende Loop-Strukturen. Dank dieser sind Einzeldomänenantikörper in der Lage, versteckte Antigenstrukturen zu erkennen, die für klassische Antikörper unerreichbar bleiben. Dazu gehören beispielsweise katalytischen Zentren von Enzymen.[5]

Geschichte

Die Geschichte der Entwicklung von Einzeldomänenantikörpern geht bis in das Jahr 1989 zurück. Damals untersuchten Biologen der Forschergruppe um Raymond Hamers von der Freien Universität Brüssel das Immunsystem von Dromedaren. Zu ihrer Überraschung identifizierten sie nicht nur klassische, aus je zwei schweren und zwei leichten Ketten bestehende Antikörper, sondern auch einfacher gebaute Antikörper, die nur aus den schweren Ketten bestanden. Diese Entdeckung wurde 1993 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.[6] 1995 folgte dann die Entdeckung von ebenfalls nur aus schweren Ketten bestehenden Antikörpern in Knorpelfischen.[7] Die aus diesen Schwerkettenantikörpern gewonnenen Einzeldömänenantikörper konnten mit Hilfe der Polymerasekettenreaktion in den darauffolgenden Jahren isoliert werden.[8][9]

Einzelnachweise

  1. ↑ Ablynx - Nanobodies in der Arzneimittelentwicklung
  2. ↑ van der Linden RH, Frenken LG, de Geus B, et al.: Comparison of physical chemical properties of llama VHH antibody fragments and mouse monoclonal antibodies. In: Biochim. Biophys. Acta. 1431. Jahrgang, Nr. 1, April 1999, S. 37–46, PMID 10209277 (elsevier.com).
  3. ↑ Harmsen MM, van Solt CB, van Zijderveld-van Bemmel AM, Niewold TA, van Zijderveld FG: Selection and optimization of proteolytically stable llama single-domain antibody fragments for oral immunotherapy. In: Appl. Microbiol. Biotechnol. 72. Jahrgang, Nr. 3, September 2006, S. 544–51, doi:10.1007/s00253-005-0300-7, PMID 16450109 (doi.org).
  4. ↑ Dolk E, van der Vaart M, Lutje Hulsik D, et al.: Isolation of llama antibody fragments for prevention of dandruff by phage display in shampoo. In: Appl. Environ. Microbiol. 71. Jahrgang, Nr. 1, Januar 2005, S. 442–50, doi:10.1128/AEM.71.1.442-450.2005, PMID 15640220, PMC 544197 (freier Volltext) – (asm.org).
  5. ↑ Harmsen MM, De Haard HJ: Properties, production, and applications of camelid single-domain antibody fragments. In: Appl. Microbiol. Biotechnol. 77. Jahrgang, Nr. 1, November 2007, S. 13–22, doi:10.1007/s00253-007-1142-2, PMID 17704915, PMC 2039825 (freier Volltext) – (doi.org).
  6. ↑ Hamers-Casterman C, Atarhouch T, Muyldermans S, et al.: Naturally occurring antibodies devoid of light chains. In: Nature. 363. Jahrgang, Nr. 6428, Juni 1993, S. 446–8, doi:10.1038/363446a0, PMID 8502296 (doi.org).
  7. ↑ Greenberg AS, Avila D, Hughes M, Hughes A, McKinney EC, Flajnik MF: A new antigen receptor gene family that undergoes rearrangement and extensive somatic diversification in sharks. In: Nature. 374. Jahrgang, Nr. 6518, März 1995, S. 168–73, doi:10.1038/374168a0, PMID 7877689 (doi.org).
  8. ↑ Muyldermans S, Atarhouch T, Saldanha J, Barbosa JA, Hamers R: Sequence and structure of VH domain from naturally occurring camel heavy chain immunoglobulins lacking light chains. In: Protein Eng. 7. Jahrgang, Nr. 9, September 1994, S. 1129–35, PMID 7831284 (oxfordjournals.org).
  9. ↑ Ghahroudi MA, Desmyter A, Wyns L, Hamers R, Muyldermans S: Selection and identification of single domain antibody fragments from camel heavy-chain antibodies. In: FEBS Lett. 414. Jahrgang, Nr. 3, September 1997, S. 521–6, PMID 9323027 (elsevier.com).
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