RU2700097C1 - Dna-aptamer binding an extracellular domain of egfr - Google Patents
Dna-aptamer binding an extracellular domain of egfr Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700097C1 RU2700097C1 RU2018146597A RU2018146597A RU2700097C1 RU 2700097 C1 RU2700097 C1 RU 2700097C1 RU 2018146597 A RU2018146597 A RU 2018146597A RU 2018146597 A RU2018146597 A RU 2018146597A RU 2700097 C1 RU2700097 C1 RU 2700097C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- egfr
- aptamer
- aptamers
- protein
- dna
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/115—Aptamers, i.e. nucleic acids binding a target molecule specifically and with high affinity without hybridising therewith ; Nucleic acids binding to non-nucleic acids, e.g. aptamers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии и медицины, а конкретно к получению нового аптамера, распознающего EGFR, который обладает улучшенным связыванием с мишенью и может использоваться для распознования и визуализации клеток, экспрессирующих EGFR, и таргетной доставки соединений в эти клетки.The invention relates to the field of biotechnology and medicine, and specifically to the production of a new aptamer that recognizes EGFR, which has improved binding to the target and can be used to recognize and visualize cells expressing EGFR, and targeted delivery of compounds to these cells.
Аптамеры (от латинского Aptus - «соответствовать» и греческого Meros - «единица повтора») - короткие синтетические фрагменты нуклеиновых кислот (олигонуклеотиды) со сложной пространственной структурой, которая определяет их уникальные свойства избирательно связываться (как ключ с замком) с любой мишенью: будь то химическое вещество (изотоп, лекарство, токсин и пр.), полимеры (ферменты, рецепторы, факторы роста, регуляторные и структурные белки, иммуноглобулины и пр.), супрамолекулярные комплексы (например, вирусы), целые клетки (болезнетворные бактерии, злокачественные и другие дефектные клетки).Aptamers (from Latin Aptus - “match” and Greek Meros - “repeat unit”) are short synthetic nucleic acid fragments (oligonucleotides) with a complex spatial structure that determines their unique properties to selectively bind (like a key to a lock) with any target: be then a chemical substance (isotope, medicine, toxin, etc.), polymers (enzymes, receptors, growth factors, regulatory and structural proteins, immunoglobulins, etc.), supramolecular complexes (e.g. viruses), whole cells (pathogenic ba terii, malignant and other defective cells).
Важные преимущества аптамеров по сравнению с препаратами белковой и пептидной природы - низкая иммуногенность и возможность при развитии осложнений (например, кровотечений) блокировать их активность специфическими антидотами на основе олигонуклеотидов, комплементарных лекарственному аптамеру. Кроме того, возможность химического синтеза аптамеров позволяет добиваться высокой степени чистоты препарата, воспроизводимости партий и масштабируемости производства.Important advantages of aptamers compared to drugs of protein and peptide nature are low immunogenicity and the ability, when complications (for example, bleeding) develop, to block their activity with specific antidotes based on oligonucleotides complementary to the drug aptamer. In addition, the possibility of chemical synthesis of aptamers allows us to achieve a high degree of purity of the drug, reproducibility of batches and scalability of production.
В патенте US 9125930 «EGFR aptamer inhibitor for use in therapy and diagnosis», приоритет от 12.10.2010, описывается способ лечения EGFR опосредованного расстройства путем введения пациенту фармацевтической композиции, содержащей нуклеотидный аптамер, состоящий из последовательности 5' GCCUUAGUAACGUGCUUUGAUGUCGAUUCGACAGGAGGC 3' (SEQ ID NO: 1) и где EGFR опосредованное расстройство явялется гиперпролиферативным заболеванием. Однако, в данном изобретении описывается действие РНК аптамера.US 9125930, “EGFR aptamer inhibitor for use in therapy and diagnosis”, priority dated October 12, 2010, describes a method for treating EGFR-mediated disorder by administering to a patient a pharmaceutical composition comprising a nucleotide aptamer consisting of the
В патентах KR 101680335 В1 «Aptamer against EGFR and anticancer composition containing the same», приоритет от 29.05.2015 и KR101859615 В1 «EGFR-specific DNA aptamer as incubation additives for promotion of mammalian cell growth and uses thereof», приоритет от 17.07.2016 раскрыты аптамеры к EGFR и композиция, содержащие этот аптамер, однако длина последовательностей довольно большая.In the patents KR 101680335 B1 “Aptamer against EGFR and anticancer composition containing the same”, priority dated 05.29.2015 and KR101859615 B1 “EGFR-specific DNA aptamer as incubation additives for promotion of mammalian cell growth and uses it”, priority dated July 17, 2016 EGFR aptamers and a composition containing this aptamer are disclosed, however, the length of the sequences is quite large.
В заявке PCT/GB2015/051812 «Aptamers against egfr and therapeutic uses thereof», приоритет от 23.06.2014 также раскрывается аптамер к EGFR, заявитель представляет широкий спектр последовательностей, которые могут служить в качестве терапевтического агента. С другой стороны, в качестве примера приведены последовательности, не имеющие ничего общего с изобретением заявителя.In the application PCT / GB2015 / 051812 “Aptamers against egfr and therapeutic uses thereof”, priority of 06/23/2014 also discloses an aptamer for EGFR, the applicant presents a wide range of sequences that can serve as a therapeutic agent. On the other hand, sequences are shown as examples that have nothing to do with the invention of the applicant.
Все вышеперечисленные документы несмотря на то, что раскрывают аптамеры и композиции к EGFR, имеют существенные отличия и недостатки. Как-то в некоторых речь идет об РНК аптамерах, которые по сути отличаются от ДНК аптамеров как на химическом уровне, так и структурой. Кроме того, большим недостатком РНК аптамеров является их неустойчивость в физиологических жидкостях и существенные затраты при производстве. В других документах раскрываются ДНК аптамеры сложной или более длинной структуры, что в свою очередь влияет на выход при синтезе и в целом делает воспроизводство дорогим.All of the above documents, despite the fact that aptamers and compositions for EGFR are disclosed, have significant differences and disadvantages. Somehow, some talk about RNA aptamers, which essentially differ from the DNA of aptamers both at the chemical level and structure. In addition, a large disadvantage of RNA aptamers is their instability in physiological fluids and significant costs in production. In other documents, DNA aptamers of a complex or longer structure are disclosed, which in turn affects the yield during synthesis and generally makes reproduction expensive.
Таким образом, существует большая потребность в альтернативных, терапевтически эффективных аптамерах, которые способны при значительном снижении затрат и увеличении выхода при синтезе показывать высокое связывание с EGFR, превышающее существующий уровень техники.Thus, there is a great need for alternative, therapeutically effective aptamers, which are capable of showing significant binding to EGFR in excess of the existing prior art, while significantly reducing costs and increasing the yield of the synthesis.
Задачей настоящего изобретения является создание высокоэффективного лиганда к EGFR на основе ДНК аптамера. Для последующего практического применения длина аптамера не должна превышать 50 нуклеотидов, что значительно снижает стоимость и повышает выход при синтезе. Результатом при решении поставленной задачи оказался полученный экспериментальным путем аптамер к EGFR, в частности ДНК аптамер GR20, который связывается с внеклеточным доменом белка.An object of the present invention is to provide a highly efficient ligand for EGFR based on aptamer DNA. For subsequent practical use, the length of the aptamer should not exceed 50 nucleotides, which significantly reduces the cost and increases the yield during synthesis. The result in solving the problem was the experimentally obtained aptamer to EGFR, in particular the GR20 aptamer DNA, which binds to the extracellular domain of the protein.
Из наиболее близких прототипов к изобретению можно отнести ДНК аптамеры упоминаемые в статье «Cell-SELEX Aptamer for Highly Specific Radionuclide Molecular Imaging of Glioblastoma In Vivo» [Wu et al, 2014]. Экспериментальные работы над одним из аптамеров показали значительные результаты, превосходящие показатели прототипа.Of the closest prototypes to the invention, DNA aptamers referred to in the article “Cell-SELEX Aptamer for Highly Specific Radionuclide Molecular Imaging of Glioblastoma In Vivo” [Wu et al, 2014] can be classified. Experimental work on one of the aptamers showed significant results that exceed the performance of the prototype.
Решение указанной задачи заключается в том, что разработанный ранее аптамерный ДНК олигонуклеотид [Wu et al, 2014], характеризующийся нуклеотидной последовательностью общей формулы ATCCAGAGTGACGCAGCATTTGTTTAATATGTTTTTTAATTCCCCTTGTGGTGTGTTGTGGACACGGTGGCTTAGT (U31) был укорочен. Вторичные структуры исходного и укороченного аптамеров приведены на Рис. 1. Для получения нового укороченного варианта были обрезаны 5'- и 3'-концевые последовательности 1-10 и 57-76 и был заменен 16G на 16С, что приводит к увеличению дуплекса с 5 до 8 пар нуклеотидов и его стабилизации.The solution to this problem lies in the fact that the previously developed aptamer DNA oligonucleotide [Wu et al, 2014], characterized by the nucleotide sequence of the general formula ATCCAGAGTGACGCAGCATTTGTTTAATATGTTTTTATATCCCCTTGTGGTGTGTTGTGGACACGGTGecTAGUCHCTAG UCTAG. The secondary structures of the initial and shortened aptamers are shown in Fig. 1. To obtain a new shortened variant, the 5'- and 3'-terminal sequences 1-10 and 57-76 were cut and 16G was replaced by 16C, which leads to an increase in duplex from 5 to 8 pairs of nucleotides and its stabilization.
Укороченный аптамер GR20 узнает внеклеточный домен EGFR с аффинностью в три раза больше, чем у исходного аптамера. Удаление незначимых для комплексообразования участков и стабилизация дуплекса привели к улучшенному взаимодействию с белком. Была проведена проверка специфичности аптамера на родственном белке HER2 из этого же семейства ERBB, что и EGFR. Константу диссоциации комплекса с HER2 определить не удалось, однако ее значение более чем 200 нМ.The truncated aptamer GR20 recognizes the extracellular domain of EGFR with an affinity of three times that of the original aptamer. Removal of sites insignificant for complexation and stabilization of the duplex led to improved interaction with the protein. The specificity of the aptamer was tested on a related HER2 protein from the same ERBB family as EGFR. The dissociation constant of the complex with HER2 could not be determined, but its value was more than 200 nM.
Нижеследующие примеры приведены в целях раскрытия характеристик настоящего изобретения и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения.The following examples are provided in order to disclose the characteristics of the present invention and should not be construed as in any way limiting the scope of the invention.
Пример 1. Исследование связывания с белком.Example 1. The study of protein binding.
Связывание исходного и укороченного аптамеров к EGFR с рекомбинантным внеклеточным доменом белка изучали методом поверхностного плазмонного резонанса (ППР). Метод ППР основан на изменении оптических свойств поверхности чипа, на которой иммобилизован один из компонентов комплекса (лиганд), при взаимодействии его с другим компонентом комплекса (аналит). В настоящем исследовании в качестве лиганда выступил рекомбинантный белок - рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), в качестве аналита - аптамеры к нему. Сигнал от образования комплекса измеряется в условных единицах резонанса (RU), полученные кривые называются сенсограммами. Все исследования методом ППР проводили на приборе ProteOn XPR36 (Bio-Rad Laboratories, Inc.) при температуре 25°С. Рекомбинантный внеклеточный фрагмент белка EGFR (с 25 по 645 аминокислотные остатки) получен от R&D Systems (1095-ER). В качестве отрицательного контроля использовали рекомбинантный внеклеточный домен (с 23 по 652 аминокислотные остатки) аналога EGFR из этого же семейства тирозиновых протеинкиназ ErbB - HER2, полученный от G&P Biosciences (HER2 ECD). На рис. 2 под пунктом «Б» показана структура внеклеточных доменов белков EGFR (Homo sapiens), а именно структура внеклеточной и трансмембранной частей мономерного белка EGFR (зеленый) со связанным EGF (розовый), где оранжевым цветом показаны остатки лизина - ε-аминогруппы из этих остатков могут ковалентно связываться с карбоксильными группами на поверхности чипа. Координаты атомов взяты из PDB ID 3NJP [Lu et al, 2010]. На рис. 2 под пунктом «Б» показана структура внеклеточных доменов НЕР2 (Rattus norvegicus), а именно структура внеклеточной части мономерного белка HER2 (зеленый), где оранжевым цветом показаны остатки лизина - ε-аминогруппы из этих остатков могут ковалентно связываться с карбоксильными группами на поверхности чипа. Координаты атомов взяты из PDB ID 1N8Y [Cho et al, 2003]. Степень сходства внеклеточных доменов белков HER2 человека и крысы составляет 85%, при этом отличие в количестве остатков лизина, необходимых для иммобилизации белков на поверхность чипа, незначительно.The binding of the starting and truncated aptamers to EGFR with the recombinant extracellular domain of the protein was studied by surface plasmon resonance (SPR). The SPR method is based on changing the optical properties of the surface of the chip on which one of the complex components (ligand) is immobilized, when it interacts with another complex component (analyte). In the present study, a recombinant protein, the epidermal growth factor receptor (EGFR), acted as a ligand, and aptamers to it as an analyte. The signal from complex formation is measured in arbitrary units of resonance (RU), the resulting curves are called sensograms. All SPR studies were performed on a ProteOn XPR36 instrument (Bio-Rad Laboratories, Inc.) at a temperature of 25 ° C. The recombinant extracellular fragment of the EGFR protein (from 25 to 645 amino acid residues) was obtained from R&D Systems (1095-ER). As a negative control, a recombinant extracellular domain (from 23 to 652 amino acid residues) of the EGFR analogue from the same ErbB tyrosine protein kinase family of HER2, obtained from G&P Biosciences (HER2 ECD), was used. In fig. 2 under item “B” shows the structure of the extracellular domains of EGFR proteins (Homo sapiens), namely the structure of the extracellular and transmembrane parts of the monomeric protein EGFR (green) with bound EGF (pink), where the lysine residues — the ε-amino group of these residues — are shown in orange can covalently bind to carboxyl groups on the surface of the chip. The atomic coordinates are taken from PDB ID 3NJP [Lu et al, 2010]. In fig. 2, under “B”, the structure of the extracellular domains of HEP2 (Rattus norvegicus) is shown, namely, the structure of the extracellular part of the HER2 monomeric protein (green), where the lysine residues are shown in orange — the ε-amino group of these residues can covalently bind to carboxyl groups on the chip surface . The atomic coordinates were taken from PDB ID 1N8Y [Cho et al, 2003]. The degree of similarity of the extracellular domains of human and rat HER2 proteins is 85%, while the difference in the number of lysine residues necessary for immobilizing the proteins on the chip surface is insignificant.
Иммобилизация белка проводилась методом сочетания свободных аминогрупп белка (например, s-аминогрупп остатков лизина) и карбоксильных групп на поверхности чипов GLC или GLM (с низкой или средней плотностью карбоксильных групп на поверхности). Для стадии иммобилизации использовали активирующие и дезактивирующие реагенты из набора ProteOn Amine Coupling Kit (Bio-Rad Laboratories, Inc.).Protein immobilization was carried out by combining free amino groups of a protein (for example, s-amino groups of lysine residues) and carboxyl groups on the surface of GLC or GLM chips (with a low or medium density of carboxyl groups on the surface). Activating and deactivating reagents from the ProteOn Amine Coupling Kit (Bio-Rad Laboratories, Inc.) were used for the immobilization stage.
Свежеприготовленную активирующую смесь 40 мМ гидрохлорида 3-(3-диметиламинопропил)-1-этилкарбодиимида и 10 мМ сульфо-N-гидроксисукцинимида инжектировали со скоростью 30 мкл/мин в течение 300 с. Затем иммобилизовали EGFR и HER2, разведенные в 10 мМ натрий-ацетатном буфере рН 4,6 до концентраций 1 мкг/мл и 11 мкг/мл соответственно, пропуская их растворы со скоростью 25 мкл/мин в течение 60 с.A freshly prepared activating mixture of 40 mM 3- (3-dimethylaminopropyl) -1-ethylcarbodiimide hydrochloride and 10 mM sulfo-N-hydroxysuccinimide was injected at a rate of 30 μl / min for 300 s. EGFR and HER2 were then immobilized, diluted in 10 mM sodium acetate buffer, pH 4.6, to concentrations of 1 μg / ml and 11 μg / ml, respectively, passing their solutions at a rate of 25 μl / min for 60 s.
Оба белка иммобилизовали на разные дорожки чипа до достижения близких значений сигнала в районе 5000 RU. Затем проводили деактивацию несвязавшихся карбоксильных групп чипа при помощи 1 М гидрохлорида этаноламина рН 8,5 (30 мкл/мин 300 с). Сигнал стабилизировали, отмывая нековалентно связавшиеся молекулы белка при помощи последовательного пропускания 10 мМ натрий-ацетатного буфера рН 4,5, натрий-фосфатного буфера (PBS) рН 7,4 и 1 М раствора хлорида натрия (все растворы инжектировали со скоростью 100 мкл/мин в течение 60 с). Все дальнейшие исследования проводили в PBS рН 7,4 (MP Biomedicals, 0928103). Аналит инжектировали со скоростью 100 мкл/мин в течение 120 с, стадия диссоциации длилась 300 с. Для регенерации белка после стадии взаимодействия с аналитом инжектировали последовательно со скоростью 100 мкл/мин 1М раствор хлорида натрия в течение 18 с и PBS в течение 60 с. Для качественной оценки связывания ДНК-аптамеры (Евроген) использовали в качестве аналита в концентрациях 100 нМ, что заведомо превышает KD, но не вызывает неспецифического связывания. Положительный контроль для аптамеров - моноклональные антитела к EGFR: 225 и Н11 (Invitrogen). Отрицательный контроль - аптамер к гемагглютинину вируса гриппа А21 [Jeon S. et al, 2004].Both proteins were immobilized on different tracks of the chip to achieve close signal values in the region of 5000 RU. Then, the unbound carboxyl groups of the chip were deactivated with 1 M ethanolamine hydrochloride pH 8.5 (30 μl / min 300 s). The signal was stabilized by washing non-covalently bound protein molecules by sequentially passing 10 mM sodium acetate buffer pH 4.5, sodium phosphate buffer (PBS) pH 7.4 and 1 M sodium chloride solution (all solutions were injected at a rate of 100 μl / min within 60 s). All further studies were carried out in PBS pH 7.4 (MP Biomedicals, 0928103). The analyte was injected at a rate of 100 μl / min for 120 s, the dissociation step lasted 300 s. To regenerate the protein after the stage of interaction with the analyte, a 1 M sodium chloride solution was injected sequentially at a speed of 100 μl / min for 18 s and PBS for 60 s. For a qualitative assessment of the binding of DNA aptamers (Eurogen) were used as analyte at concentrations of 100 nM, which obviously exceeds K D , but does not cause non-specific binding. A positive control for aptamers is monoclonal antibodies to EGFR: 225 and H11 (Invitrogen). The negative control is the aptamer for the hemagglutinin of the influenza A21 virus [Jeon S. et al, 2004].
Первичная обработка данных, полученных на приборе, включала в себя удаление артефактов и вычитание сигнала от взаимодействия аптамера с белком HER2. Во всех случаях сигнал от взаимодействия аптамера с отрицательным контролем HER2 был значительно ниже сигнала от взаимодействия с EGFR. Аптамер А21 к гемагглютинину вируса гриппа не связывался ни с EGFR, ни с HER2. B результате качественного анализа известных в литературе аптамеров (оценки Rmax - максимального сигнала от взаимодействия аптамер-белок) была подтверждена действенность выбранной методики исследования. Связывание этих аптамеров с EGFR определено качественно (по Rmax - максимальному сигналу от взаимодействия аптамер-белок). Уменьшение длины аптамера U31 на 30 нуклеотидов по крайней мере не приводит к ухудшению связывания аптамера с EGFR, поскольку Rmax комплекса GR20 с EGFR составляет 12,6±0,5 RU, что не меньше, чем Rmax комплекса U31 с EGFR, равный 6,1±0,3 RU. Рисунок 3 демонстрирует сенсограммы связывания аптамеров U31 и GR20 (100 нМ) с рекомбинантным иммобилизованным белком EGFR. Сигнал от связывания аптамеров с отрицательным контролем (белком HER2) вычтен из сенсограмм.The primary processing of the data obtained on the device included the removal of artifacts and subtraction of the signal from the interaction of the aptamer with the HER2 protein. In all cases, the signal from the interaction of the aptamer with the negative control of HER2 was significantly lower than the signal from the interaction with EGFR. Aptamer A21 to influenza hemagglutinin did not bind to either EGFR or HER2. As a result of a qualitative analysis of aptamers known in the literature (estimates of R max , the maximum signal from the aptamer-protein interaction), the validity of the chosen research methodology was confirmed. The binding of these aptamers to EGFR was determined qualitatively (according to R max , the maximum signal from the aptamer-protein interaction). A decrease in the length of the U31 aptamer by 30 nucleotides at least does not lead to a deterioration in the binding of the aptamer to EGFR, since the R max of the GR20 complex with EGFR is 12.6 ± 0.5 RU, which is not less than the R max of the U31 complex with EGFR, equal to 6 , 1 ± 0.3 RU. Figure 3 shows the sensograms of binding of the aptamers U31 and GR20 (100 nM) with the recombinant immobilized EGFR protein. The signal from the binding of aptamers to the negative control (HER2 protein) is subtracted from the sensograms.
Пример 2. Определение констант диссоциации.Example 2. Determination of dissociation constants.
Для аптамера U31 известна константа диссоциации KD - главная характеристика аффинности комплекса, однако она была получена на культуре клеток, богатых мутантным белком EGFR (U87-EGFRvIII) с использованием метода иммуноферментного анализа [Wu et al, 2014] и равна 8±2 нМ. Для корректного сравнения ранее известного и нового аптамеров мы получили константы диссоциации их комплексов с рекомбинантным внеклеточным фрагментом EGFR методом ППР. Для этого на одном и том же чипе получили сенсограммы для взаимодействия аптамеров в различных концентрациях с белками EGFR и HER2. На рисунке 4 представлены сенсограммы для вычисления KD комплексов аптамеров с белком EGFR. Сигнал от связывания аптамеров с отрицательным контролем (белком HER2) вычтен из сенсограмм. Для количественного определения константы диссоциации использовали следующие концентрации аптамеров: 1000, 100, 30, 3 нМ. Из сигнала от взаимодействия аптамеров с белком EGFR был вычтен сигнал от взаимодействия аптамера с белком HER2.For the U31 aptamer, the dissociation constant K D is known — the main characteristic of the affinity of the complex, however, it was obtained on a culture of cells rich in the mutant EGFR protein (U87-EGFRvIII) using the enzyme-linked immunosorbent assay [Wu et al, 2014] and is 8 ± 2 nM. For the correct comparison of the previously known and new aptamers, we obtained dissociation constants of their complexes with the recombinant extracellular fragment of EGFR by the SPR method. For this, sensograms were obtained on the same chip for the interaction of aptamers in various concentrations with EGFR and HER2 proteins. Figure 4 presents the sensograms for calculating the K D complexes of aptamers with the EGFR protein. The signal from the binding of aptamers to the negative control (HER2 protein) is subtracted from the sensograms. The following aptamer concentrations were used to quantify the dissociation constant: 1000, 100, 30, 3 nM. The signal from the interaction of the aptamer with the HER2 protein was subtracted from the signal from the interaction of aptamers with the EGFR protein.
Каждую сенсограмму обрабатывали вручную при помощи программного обеспечения Origin (OriginLab Corporation) с целью получения данных по кинетике образования комплекса. Комплекс (АБ) аптамера (А) и белка (Б) образуется по следующей реакции:Each sensogram was processed manually using Origin software (OriginLab Corporation) in order to obtain data on the kinetics of complex formation. The complex (AB) of aptamer (A) and protein (B) is formed by the following reaction:
А+Б↔АБ,A + B↔AB,
причем константа скорости прямой реакции (ассоциации) - ka, а константа скорости обратной реакции (диссоциации комплекса) kd. Из изменения сигнала на стадии ассоциации (то есть инжекции аналита) можно получить обе эти константы, а из стадии диссоциации (то есть последующего пропускания буфера) - только константу скорости диссоциации. Из соотношения величин этих констант скоростей вычислили равновесную кажущуюся константу диссоциации KD по уравнению:moreover, the rate constant of the direct reaction (association) is k a , and the rate constant of the reverse reaction (dissociation of the complex) k d . From a signal change at the association stage (i.e., analyte injection), both of these constants can be obtained, and from the dissociation stage (that is, subsequent transmission of the buffer), only the dissociation rate constant. From the ratio of the values of these rate constants, the equilibrium apparent dissociation constant K D was calculated by the equation:
Для аптамера U31 KD составила 23±4 нМ, для GR20 - 6±2 нМ. Таким образом, методом ППР подтверждено, что укороченный аптамер GR20 обладает повышенным сродством к рекомбинантному внеклеточному фрагменту белка EGFR по сравнению с исходным аптамером U31.For the aptamer, U31 K D was 23 ± 4 nM, for GR20 - 6 ± 2 nM. Thus, by the SPR method, it was confirmed that the truncated GR20 aptamer has an increased affinity for the recombinant extracellular fragment of the EGFR protein compared to the original U31 aptamer.
Список литературы.Bibliography.
Jeon S. Н., Kayhan В., Ben-Yedidia Т., Arnon R. A DNA aptamer prevents influenza infection by blocking the receptor binding region of the viral hemagglutinin. // J Biol Chem. 2004. V. 279. P. 48410-48419Jeon S. N., Kayhan B., Ben-Yedidia T., Arnon R. A DNA aptamer prevents influenza infection by blocking the receptor binding region of the viral hemagglutinin. // J Biol Chem. 2004. V. 279. P. 48410-48419
Wu X, Liang H, Tan Y, Yuan C, Li S, Li X, Li G, Shi Y, Zhang X. Cell-SELEX aptamer for highly specific radionuclide molecular imaging of glioblastoma in vivo. //PLoS One. 2014. V. 9. P. e90752.Wu X, Liang H, Tan Y, Yuan C, Li S, Li X, Li G, Shi Y, Zhang X. Cell-SELEX aptamer for highly specific radionuclide molecular imaging of glioblastoma in vivo. // PLoS One. 2014.V. 9.P. e90752.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146597A RU2700097C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Dna-aptamer binding an extracellular domain of egfr |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146597A RU2700097C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Dna-aptamer binding an extracellular domain of egfr |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2700097C1 true RU2700097C1 (en) | 2019-09-12 |
Family
ID=67989607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146597A RU2700097C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Dna-aptamer binding an extracellular domain of egfr |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2700097C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2736790C1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-11-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" | Modified 50-link dna-aptamers linking extracellular domain egfr |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013102096A1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-04 | Quest Diagnostics Investments Incorporated | Aptamers and diagnostic methods for detecting the egf receptor |
-
2018
- 2018-12-26 RU RU2018146597A patent/RU2700097C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013102096A1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-04 | Quest Diagnostics Investments Incorporated | Aptamers and diagnostic methods for detecting the egf receptor |
US9316647B2 (en) * | 2011-12-30 | 2016-04-19 | Somalogic, Inc. | Aptamers and diagnostic methods for detecting the EGF receptor |
Non-Patent Citations (3)
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2736790C1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-11-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" | Modified 50-link dna-aptamers linking extracellular domain egfr |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Measuring IL-6 and sIL-6R in serum from patients treated with tocilizumab and/or siltuximab following CAR T cell therapy | |
Wang et al. | Bispecific aptamer induced artificial protein-pairing: a strategy for selective inhibition of receptor function | |
Yang et al. | GFRAL is the receptor for GDF15 and is required for the anti-obesity effects of the ligand | |
Pance et al. | Modular cytokine receptor-targeting chimeras for targeted degradation of cell surface and extracellular proteins | |
van Schie et al. | Therapeutic TNF inhibitors can differentially stabilize trimeric TNF by inhibiting monomer exchange | |
Jiang et al. | CD146 is a coreceptor for VEGFR-2 in tumor angiogenesis | |
Todorović et al. | Small molecule IL-36γ antagonist as a novel therapeutic approach for plaque psoriasis | |
CN105392800A (en) | Anti-cxcl1, cxcl7 and cxcl8 antibodies and their applications | |
JP7260596B2 (en) | Cell-permeable protein-antibody conjugates and methods of use | |
Demarest et al. | Evaluation of Tyro3 expression, Gas6-mediated Akt phosphorylation, and the impact of anti-Tyro3 antibodies in melanoma cell lines | |
Kelly et al. | Target-independent variable region mediated effects on antibody clearance can be FcRn independent | |
Yamada et al. | High-throughput bioanalysis of bevacizumab in human plasma based on enzyme-linked aptamer assay using anti-idiotype DNA aptamer | |
Ghedini et al. | Shed HER2 extracellular domain in HER2‐mediated tumor growth and in trastuzumab susceptibility | |
Greenall et al. | Glioma-specific Domain IV EGFR cysteine mutations promote ligand-induced covalent receptor dimerization and display enhanced sensitivity to dacomitinib in vivo. | |
TW202130366A (en) | Precision treatment of heart failure and cardiorenal syndrome | |
RU2700097C1 (en) | Dna-aptamer binding an extracellular domain of egfr | |
JP2008504248A5 (en) | ||
Yokoyama et al. | A human epidermal growth factor receptor 3/heregulin interaction inhibitor aptamer discovered using SELEX | |
JPWO2007026969A1 (en) | Drug discovery target protein and target gene, and screening method | |
Furuuchi et al. | Targeted antireceptor therapy with monoclonal antibodies leads to the formation of inactivated tetrameric forms of ErbB receptors | |
Li et al. | Construction of a Mass-Tagged Oligo Probe Set for Revealing Protein Ratiometric Relationship Associated with EGFR–HER2 Heterodimerization in Living Cells | |
JP4975444B2 (en) | Drug discovery target protein and target gene, and screening method | |
Chou et al. | Discovery and characterization of a monoclonal antibody targeting a conformational epitope of IL-6/IL-6Rα to inhibit IL-6/IL-6Rα/gp130 hexameric signaling complex formation | |
Orive‐Ramos et al. | Regulation of the prometastatic neuregulin–MMP 13 axis by SRC family kinases: therapeutic implications | |
WO2014007242A1 (en) | Method for assaying hb-egf |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20201012 |