华盛顿大学Science: 设计能将抗体组装成大型对称结构的蛋白质
闲云野鹤
与目标靶标紧密结合的抗体在生物学研究和医学中起着核心作用，被广泛用于治疗和研究等各个领域。通常为了增强信号传导，从而提高实际应用中的功效，可以将抗体融合到聚合物上或将抗体片段连接在一起生成抗体簇合物。但是，当前缺乏用于制造具有一系列精确结构和价态的抗体组装体的方法。有鉴于此，美国华盛顿大学的David Baker教授等通过理论设计蛋白质，从而将抗体组装成具有不同化合价和对称性的精确组装体结构。这种无需共价修饰即可将抗体组装到均质且有序的纳米笼中的方法将在研究和医学中具有广泛的用途。
本文要点：
1）开发了一种计算机辅助蛋白质设计的方法，该蛋白质可将抗体或Fc融合体定位在常规二面体和多面体结构的对称轴上。这样的设计可以将任意抗体驱动到均一且结构明确的纳米笼中，并且这样的组装体可能对细胞信号传导产生显着影响。
2）设计的抗体纳米笼由两个部分组成：一个是结合抗体的同源寡聚蛋白，另一个是抗体本身。该蛋白质可以在多种结构中驱动抗体纳米笼的组装，从而可以控制对称性和抗体效价， 不同化合价增强了抗体依赖性信号传导。
3）抗体纳米笼是通过螺旋间隔域结构将抗体恒定域结合模块与环状寡聚体刚性融合，从而在二聚抗体和环状寡聚体的对称轴处产生不同二面体或多面体结构。
4）该方法具有普适性，成功设计了多种形成抗体纳米笼的蛋白质。这些蛋白质可将任何与A结合蛋白的抗体精确地聚集成具有价态和几何形状的纳米笼中。只需将抗体与相应的设计蛋白混合即可用2、6、12或30种抗体形成抗体笼，而无需对抗体进行任何共价修饰。将受体结合抗体或病毒中和抗体整合到抗体纳米笼中，可增强其在一系列细胞系统中的生物学活性。
Robby Divine, Ha V. Dang, George Ueda, et al. Designed proteins assemble antibodies into modular nanocages. Science 02 Apr 2021.
DOI：10.1126/science.abd9994
https://science.sciencemag.org/content/372/6537/eabd9994