리보솜 디스플레이를 통한 섬유아세포 성장인자-2 항체 선별 = Antibody selection for fibroblast growth factor-2 (FGF-2) by the ribosome display method|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

1. Purpose
Difference in the expression of FGF-2 (fibroblast growth factor-2) between cancer tissue and normal tissue have been reported. The purpose of this study is to select antibody with high affinity to FGF-2 antigen using a ribosome display method.
2. Methods
We made human antibody libraries for in vitro transcription and in vitro translation. High affinity antibodies for FGF-2 were selected, and with those antibodies, mini libraries for panning were constructed. Selected genes were inserted to expression vector for expressing protein, then introduced into E.coli for mass production of protein. Expressed protein was purified by affinity chromatography, and its purity was checked by Bradford assay method and SDS-PAGE. Affinity of the purified antibody protein for FGF-2 antigen was measured by ELISA method.
3. Results
Antibody libraries had been made from 10 healthy human RNA, then repeated pannings were performed by ribosome display method. Screened FGF-2 antibody candidates were 2 heavy chain sdAbs and 2 light chain sdAbs. Kd values which indicate antibody affinity of heavy chain sdAb were 7.10 X 10-8 M and 6.70 X 10-8 M, and those for light chain sdAb, 1.11 X 1018 M and 9.06 X 1019 M, respectively.
4. Discussion
Those selected sdAbs had different affinity between heavy chain sdAb and light chain sdAb for FGF-2 antigen. Kd values for heavy chain sdAbs were much lower than those of light chain sdAbs. It seems to be the problem that light chain had low protein solubility in E.coli expression system. More experiments are needed on the affinity of dimer or trimer of the selected sdAbs connected with specific linker sequence.
5. Conclusion
Single domain antibodies for FGF-2 were selected by the ribosome display method. Selected antibody had different affinity values between light chain sdAb and single chain sdAb. Procedures to improve the efficiency of antibody expression and stabilization of antibody structure should be developed.

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국문 초록 (Abstract)

본 연구는 인간 섬유아세포 성장인자-2(human basic fibroblast growth factor, bFGF, FGF-2)에 대한 항체를 리보솜 디스플레이 기법을 이용하여 선별하기위한 것이다. 몇가지 암에서 조직의 섬유아세포 성장인자-2의 발현이 증가된다고 보고되었으므로, 요, 조직, 혈액 등에서 FGF-2의 발현증가를 확인하기 위해 필요한 항체를 선별하기 위해, 리보솜 디스플레이 기법을 통해 높은 다양성을 가지는 항체 라이브러리에서 특정 항체를 선별하고, 선별한 항체의 항원 결합력을 확인하고자 하였다.
2. 연구방법 및 결과
(1) 연구방법
인간 항체 라이브러리를 제작하여 in vitro transcription과 in vitro translation 을 이용하여 단백질을 발현하고, 대상으로 하는 FGF-2에 높은 결합력을 보이는 항체를 선별한 후, 그 단백질에서 유전자를 회수하여 미니 라이브러리를 제작하였다. 제작한 라이브러리는 panning 과정을 반복하여 높은 친화도를 가진 항체 유전자를 확보하고, 대상 유전자를 단백질 발현 벡터로 옮긴 후 대장균에서 대량 발현하여 단백질을 정제하였다. 정제된 단백질의 FGF-2에 대한 결합력을 ELISA를 통해 측정하였다.
(2) 결과
10명의 건강한 사람에게서 추출한 RNA에서 항체 라이브러리를 만들었고, 리보솜 디스플레이를 통해 panning 과정을 반복하여, 중쇄 sdAb 2개, 경쇄 sdAb 2개의 후보군을 최종 선별하였다. 선별한 후보군을 발현 벡터로 옮겨 대장균에서 대량 발현하고, ELISA를 통해 결합 정도를 확인한 결과 중쇄 sdAb의 경우 Kd 값은 7.10 X 10-8 M, 6.70 X 10-8 M로 나타났으며, 경쇄 sdAb의 경우 Kd 값은 1.11 X 1018 M, 9.06 X 1019 M으로 나타났다.
3. 고찰
리보솜 디스플레이를 통해 FGF-2에 대한 single domain anibody(sdAb)를 선별하였고, 선별된 sdAb 항체에 대한 결합력을 측정한 결과 heavy chain single domain antibody(sdAb)에서 낮은 Kd 측정값이 나타났으며, light chain single domain antibody(sdAb)에서는 그 Kd 측정값이 높게 나타났다. 이는 경쇄 sdAb가 대장균에서 안정한 형태로 발현되지 않기 때문으로 보인다. 리보솜 디스플레이로 선별한 sdAb의 이량체, 삼량체 등의 조합이 항체의 결합력에 어떤 영향을 주는 지에 대한 연구가 추가적으로 더 필요할 것으로 생각된다.
4. 결론
리보솜 디스플레이를 통해 FGF-2에 대한 항체를 선별할 수 있었다. 선별된 항체는 다양한 원인에 의해 결합력의 차이가 있는 것으로 판단되며, 기법의 안정화와 항체 구조, 발현의 안정화가 필요하다.

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본 연구는 인간 섬유아세포 성장인자-2(human basic fibroblast growth factor, bFGF, FGF-2)에 대한 항체를 리보솜 디스플레이 기법을 이용하여 선별하기위한 것이다. 몇가지 암에서 조직의 섬유아세포 성...

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