哺乳動(dòng)物細(xì)胞在抗體糖工程化方面具有重要作用,不同類(lèi)型的哺乳動(dòng)物細(xì)胞在抗體糖工程化策略上存在一定的差異。以下是對(duì)不同類(lèi)型哺乳動(dòng)物細(xì)胞在抗體糖工程化策略差異的詳細(xì)闡述:
一、中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢(CHO)細(xì)胞
遺傳工程策略:通過(guò)對(duì) CHO 細(xì)胞進(jìn)行遺傳工程改造,可調(diào)控抗體的糖基化形式。例如,可以利用基因工程技術(shù)修飾與糖基化相關(guān)的酶的表達(dá),從而改變抗體的糖基結(jié)構(gòu)2。具體來(lái)說(shuō),可以過(guò)表達(dá)某些糖基轉(zhuǎn)移酶來(lái)增加特定糖基的添加,或者抑制某些酶的活性以減少特定糖基的形成。例如,通過(guò)調(diào)控巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶(FUT)的活性,可以改變抗體的巖藻糖基化水平。低巖藻糖基化的抗體可以增強(qiáng)抗體依賴(lài)的細(xì)胞毒性(ADCC)作用,這對(duì)于提高抗體的治療效果具有重要意義。
蛋白質(zhì)工程策略:對(duì)抗體本身進(jìn)行蛋白質(zhì)工程改造,也可以影響在 CHO 細(xì)胞中表達(dá)的抗體的糖基化。例如,可以通過(guò)改變抗體的氨基酸序列,使其更容易與特定的糖基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合,從而引導(dǎo)糖基化的方向。此外,還可以利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)改變抗體的構(gòu)象,使其更有利于特定糖基的添加或去除。
培養(yǎng)基修改策略:調(diào)整 CHO 細(xì)胞的培養(yǎng)基成分也可以影響抗體的糖基化。例如,添加特定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生長(zhǎng)因子或化學(xué)物質(zhì),可以改變細(xì)胞內(nèi)的代謝途徑,從而影響糖基化過(guò)程。例如,添加某些糖類(lèi)前體物質(zhì)可以增加特定糖基的合成,而添加某些抑制劑可以減少特定糖基的形成。
二、小鼠骨髓瘤(NS0)細(xì)胞
抗體工程策略:在 NS0 細(xì)胞中,可以采用類(lèi)似于 CHO 細(xì)胞的抗體工程策略,如靜電操縱機(jī)制來(lái)工程化抗體輕鏈 - 重鏈(LC - HC)界面殘基,使得當(dāng)兩個(gè)不同的 HC 和兩個(gè)不同的 LC 在同一細(xì)胞中共表達(dá)時(shí),每個(gè) LC 強(qiáng)烈支持其同源 HC,從而組裝功能性雙特異性抗體3。這種策略可以實(shí)現(xiàn)對(duì)抗體結(jié)構(gòu)和功能的精細(xì)調(diào)控,同時(shí)也可以影響抗體的糖基化。例如,通過(guò)合理設(shè)計(jì)抗體的結(jié)構(gòu),可以引導(dǎo)糖基化酶對(duì)特定位點(diǎn)進(jìn)行糖基化,從而獲得具有特定糖基結(jié)構(gòu)的抗體。
糖基化調(diào)控策略:NS0 細(xì)胞的糖基化途徑與 CHO 細(xì)胞有所不同,因此需要針對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行糖基化調(diào)控。例如,可以通過(guò)基因工程技術(shù)修飾 NS0 細(xì)胞中的糖基轉(zhuǎn)移酶、糖苷酶等酶的表達(dá),以改變抗體的糖基化形式。此外,還可以通過(guò)調(diào)整培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件等因素來(lái)影響 NS0 細(xì)胞的糖基化過(guò)程。
三、人類(lèi)胚胎腎(HEK)細(xì)胞
基因工程與蛋白質(zhì)工程結(jié)合策略:在 HEK 細(xì)胞中,可以結(jié)合基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)進(jìn)行抗體糖工程化。例如,可以利用基因工程技術(shù)過(guò)表達(dá)特定的糖基轉(zhuǎn)移酶或糖苷酶,同時(shí)對(duì)抗體進(jìn)行蛋白質(zhì)工程改造,使其更有利于特定糖基的添加或去除7。這種綜合策略可以實(shí)現(xiàn)對(duì)抗體糖基化的精確調(diào)控,從而獲得具有理想糖基結(jié)構(gòu)和功能的抗體。
糖組學(xué)與其他 “組學(xué)" 技術(shù)應(yīng)用策略:HEK 細(xì)胞糖工程化還可以應(yīng)用糖組學(xué)、糖蛋白組學(xué)等 “組學(xué)" 技術(shù),以全面了解細(xì)胞內(nèi)的糖基化過(guò)程和糖基化蛋白質(zhì)的組成。通過(guò)這些技術(shù),可以識(shí)別關(guān)鍵的糖基化位點(diǎn)和糖基化酶,為糖工程化提供更準(zhǔn)確的目標(biāo)。例如,可以利用糖組學(xué)技術(shù)分析 HEK 細(xì)胞中抗體的糖基化模式,然后根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)針對(duì)性的糖工程化策略。同時(shí),可以結(jié)合其他 “組學(xué)" 技術(shù),如轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等,從多個(gè)層面了解細(xì)胞的生物學(xué)過(guò)程,為糖工程化提供更全面的信息。
不同類(lèi)型的哺乳動(dòng)物細(xì)胞在抗體糖工程化策略上各有特點(diǎn)。CHO 細(xì)胞主要通過(guò)遺傳工程、蛋白質(zhì)工程和培養(yǎng)基修改等策略進(jìn)行糖工程化; NS0 細(xì)胞可以采用抗體工程和糖基化調(diào)控策略;而 HEK 細(xì)胞則可以結(jié)合基因工程與蛋白質(zhì)工程技術(shù),并應(yīng)用糖組學(xué)等 “組學(xué)" 技術(shù)進(jìn)行糖工程化。這些差異為生物技術(shù)學(xué)家提供了多種選擇,可以根據(jù)具體的需求和目標(biāo)選擇合適的哺乳動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行抗體糖工程化。
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