[发明专利]抗体结构域的优选配对

说明书

一种抗原结合分子(ABM)，其包含由VL和CL抗体结构域组成的抗体轻链(LC)的同源LC/HC二聚体，其与至少包含VH和CH1抗体结构域的抗体重链(HC)缔合，其缔合是通过配对VL和VH结构域以及CL和CH结构域实现的，其中CL结构域中的位置18处和CH1结构域中的位置26处的氨基酸的极性相反，其中根据IMGT编号。

技术领域

本发明涉及抗原结合分子(ABM)，其包含人抗体结构域序列，特别是包含由VL和CL抗体结构域组成的抗体轻链的同二聚体，与至少包含VH和CH1抗体结构域的抗体重链缔合，该缔合通过配对VL和VH结构域以及CL和CH1结构域实现，其中优选的配对由CL和CH1结构域中的某些点突变支持。

背景技术

单克隆抗体已被广泛用作治疗性抗原结合分子。这里将使用完整的IgG1免疫球蛋白作为实例来解释基本的抗体结构。

两条相同的重(H)链和两条相同的轻(L)链结合，形成Y形抗体分子。重链各有四个结构域。氨基端可变结构域(VH)位于Y的末端。其后是三个恒定结构域：CH1、CH2和位于Y茎底部的羧基端CH3。短拉伸、开关连接重链变量区和恒定区。铰链将CH2和CH3(Fc片段)连接至抗体的剩余部分(Fab片段)。可通过在完整抗体分子中蛋白水解切割铰链来产生一个Fc和两个相同的Fab片段。轻链由可变(VL)和恒定(CL)两个结构域构造，由开关分开。

铰链区中的二硫键连接两条重链。轻链通过另外的二硫键与重链偶联。根据免疫球蛋白的类别，Asn连接的碳水化合物部分附接在恒定结构域中的不同位置。对于IgG1，铰链区中的在Cys235和Cys238对之间两个二硫键将两条重链合并在一起。轻链通过CH1结构域中的Cys220(EU索引编号)或Cys233(根据Kabat编号)与CL结构域中的Cys214(EU索引和Kabat编号)之间的两个另外的二硫键与重链偶联。碳水化合物部分与每个CH2的Asn306附接，在Y的茎中产生明显的凸起。

这些特征具有深远的功能性结果。重链和轻链(VH)和(VL)的可变区位于N-端区域，即Y的“末端”，其中它们被定位以与抗原反应。分子的该末端是氨基酸序列的N-端所在的一侧。Y的茎以有效介导效应子功能的方式投射，例如补体的激活和与Fc受体或ADCC和ADCP的相互作用。其CH2和CH3结构域凸起以促进与效应蛋白的相互作用。氨基酸序列的C端位于末端的可被称为Y的“底部”的相对侧。

在抗体中发现了两种类型的轻链，称为兰姆达(λ)和卡帕(κ)。给定的免疫球蛋白具有κ链或λ链，而不是每种一个。在具有λ或κ轻链的抗体之间未发现功能差异。

抗体分子中的每个结构域具有在压缩的反平行β桶中彼此紧密堆积的两个β片(sheet)的相似结构。这种保守结构称为免疫球蛋白折叠。恒定结构域的免疫球蛋白折叠含有针对4-链片堆积的3-链片。通过每个片的β链之间的氢键，通过内部中相对片的残基之间的疏水键合，以及通过片之间的二硫键来稳定折叠。3-链片包含链C、F和G，并且4-链片具有链A、B、E和D。字母A至G表示β链沿着免疫球蛋白折叠的氨基酸序列的连续位置。

可变结构域的折叠具有排列在4和5链的两片中的9个β链。5-链片与恒定结构域的3-链片在结构上同源，但含有额外的链C’和C”。链(A、B、C、D、E、F、G)的剩余部分具有与其恒定结构域免疫球蛋白折叠中的对应物相同的拓扑结构和相似的结构。二硫键将相反的片中的链B和F连接起来，如在恒定结构域中那样。

轻和重免疫球蛋白链的可变结构域含有三个高变环或互补决定区(CDR)。V结构域的三个CDR(CDR1、CDR2、CDR3)聚集在β桶的一端。CDR是连接免疫球蛋白折叠的β链B-C、C’-C”和F-G的环。CDR中的残基从一个免疫球蛋白分子到下一个免疫球蛋白分子不同，赋予每个抗体抗原特异性。