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Fc融合蛋白结构、功能、与优势
Ins_bf0c01c3
2023/08/28
私聊
生命科学仪器综合讨论
Fc
融合蛋白是一种由免疫球蛋白(如
IgG
、
IgA
等)的
Fc
片段与目标蛋白序列融合而成的新型重组蛋白。通过将
Fc
区域与其他蛋白质或肽段融合,可以赋予这些蛋白质或肽段新的特性和功能,同时利用
Fc
区域的稳定性和免疫系统的
Fc
受体相互作用,增强融合蛋白的稳定性和半衰期。例如,普通重组
IL-2
的体内半衰期较短,只有
6.9
分钟,这限制了其在体内的持续作用时间。然而,通过与免疫球蛋白的
Fc
片段融合,重组
IL-2/Fc
融合蛋白在体内半衰期延长了近
700
倍,从而使其能够在体内更长时间地发挥作用。此外,延长半衰期还可以降低药物的剂量和频率,减少潜在的副作用和毒性。
Fc
结构域
Fc
融合蛋白的主要特点是含有
Fc
段,这也是影响其理化性质和生物学活性的关键因素。类似于单克隆抗体的
Fc
段,融合蛋白的
Fc
段可以延长功能蛋白在血浆中的半衰期,增加分子的稳定性,并且能够特异性地结合体内的
Fc
受体,发挥相应的生物学功能。此外,
Fc
段还可以特异性地结合
protein A
,有利于简化
Fc
融合蛋白的纯化过程,对相关生物制品的研发制备具有重要意义。
Fc
融合蛋白功能
功能蛋白能特异性地识别某个靶点分子,并决定了融合蛋白的药理活性。功能蛋白的种类很多,可以是能结合内源性受体(或配体)的可溶性配体(或受体),或其他需要延长半衰期的活性物质,如细胞因子、毒素、酶等。功能蛋白的作用各不相同,主要包括抗炎性感染、抗病毒感染、抗瘤免疫、抗移植排斥、治疗痛觉过敏以及自身免疫性疾病的治疗等。
Fc
融合蛋白
的优势
①延长半衰期:
Fc
融合蛋白在血浆内有较长的半衰期。
Fc
段与新生
Fc
受体(
FcRn
)的结合并呈
pH
依赖性:在
pH 7.4
的生理条件下,
FcRn
与
Fc
不结合;在细胞内涵体
pH 6.0~6.5
的酸性条件下,两者结合,从而避免了融合蛋白在细胞内被溶酶体等快速降解。另外,
Fc
段能够增大分子体积,不易被肾小球滤过,也从一定程度上延长了半衰期。这就是
Fc
融合蛋白长效原理。
②增强稳定性:
Fc
融合蛋白通过
Fc
铰链区的二硫键连接形成稳定的二聚体。如果对二硫键进行基因工程改造,还可以使
Fc
融合蛋白形成更稳定的六聚体复合物。另外,
Fc
区域可以独立折叠,确保分子的稳定性。
③发挥生物学效应:
Fc
融合蛋白可以结合不同的
Fc
受体,包括
Fc
γ
R
Ⅰ
(CD64)
、
Fc
γ
R
Ⅱ
(CD32)
、
Fc
γ
R
Ⅲ
(CD16)
、
Fc
ε
R
Ⅰ、
Fc
ε
R
Ⅱ和
FcRn
,从而介导不同的生物学功能,如炎症反应、抗体依赖性细胞毒性(
ADCC
)和补体依赖性细胞毒性(
CDC
)、调节细胞因子分泌等。
详情可参看:
http://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/fc-fusion-proteins
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