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Fc融合蛋白结构、功能、与优势

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2023/08/28

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FcγRⅠ (CD64)、FcγRⅡ (CD32)、FcγRⅢ (CD16)、FcεRⅠ、FcεRⅡ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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