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Using mono- and bi- specific monoclonal antibodies as structural probes to study the structure and function of β1- bungarotoxin
Thesis

Using mono- and bi- specific monoclonal antibodies as structural probes to study the structure and function of β1- bungarotoxin

Chang, Hong Lin
Masters, 國立清華大學, 生命科學系
1995

Abstract

雨傘節神經毒 Beta1-bungarotoxin
先以 SP-Sephadex C-25 管柱及高效能液相層析儀, 可從臺灣雨傘節 (Bungarus multicinctus) 蛇毒中, 純化出五種 β-bungarotoxin (β-Bgt)。 再利用融合瘤技術, 對β1-Bgt 製備出23 株穩定的單株 抗體。 然後藉由 Dot blotting 可知 mAb-3, mAb-11 及 mAb-14 單株 抗體所認識的抗原決定基為立體構型, 其餘的單株抗體則認識直線構型 抗原。 其中 mAb-2, 6, 11, 13, 19, 21, 22 單株抗體抑制酵素活性 75% 以上, 而 mAb-8 單株抗體抑制 β1-Bgt 的磷脂■酵素活性更達 96%, 皆與抗體中和毒性能力之間具密切的關係。 再根據西方點墨法 得知這些能抑制β1-Bgt 酵素活性及中和毒性的單株抗體的抗原決定基皆 位於 A 鏈上。 另外, 以酵素免疫吸附法得知, 這些 β1-Bgt 的單 株抗體亦可和其餘四種 β-Bgt 有高度親合力, 但對 notexin, notechis Ⅱ-5, PLA2, DE-Ⅰ 及 CMS-9 則無親合力。接著, 利用合成 胜■及蛋白水解■水解 β1-Bgt, 可定出具有抑制酵素活性及毒性之單 株抗體之抗原決定的位置。 β1-Bgt 的A 鏈氮端, A 鏈上的序列 31 至 37, 46 至 51, 91 至 98 以及 100 至 106對 β1-Bgt 的生物活性有 重大關聯性。 經過多組單株抗體配對並等量混合, 發現某些抗原決定 基空間距離較遠的單株抗體間, 對抗原分子的親和力常數及生物活性之 抑制有增加的趨勢; 相反地, 對於抗原決定基空間距離較接近者, 則 有相反的效果。進一步, 結合 Flow cytometry 及細胞融合的技術, 將 螢光標定能產生 2 號及 6 號單株抗體的融合瘤進行融合。 所得到的 二度融合之融合瘤, 可產生出同時具有 IgG1, IgG2b 重鏈的雙專一性單 株抗體,這種複合式抗體, 可專一的與 A 鏈序列 46 至 51 及 100 至 106 結合, 並且對 β1 及 β2-Bgt 有較強於 β3, β4 及 β5-Bgt 的 結合能力, 但是, 對於 PLA2, DE-Ⅰ, CMS-9, Notexin 及 Notechis Ⅱ-5則毫無結合功能。 尤其此種雙專一性單株抗體的親合力常數高達 4.5 x 1010, 為單專一性單株抗體的 45 倍, 在抑制 β1-Bgt 的酵素 活性達 98%, 並且能完全中和 β1-Bgt 的致死毒性。 但比較單專一 性及雙專一性單株抗體的單一抗原結合鏈的親合力時, 卻發現它們任一 個抗原結合鏈的親合力常數幾乎相同。 這或可解釋為雙專一性單株抗 體在與毒蛋白抗原作用時, 先以其中一鏈結合抗原, 造成抗原構形的改 變以利於另一鏈與抗原做結合, 藉此提高親合力常數及抑制毒蛋白的生 物活性。

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