SEC/MALS、ネイティブ質量分析法、およびタンパク質フットプリント法を用いた、ビスペシフィック抗体/抗原複合体の特性評価および結合エピトープマッピングのための統合的アプローチ

An Integrated Approach for Characterizing Bispecific Antibody/Antigens Complexes and Mapping Binding Epitopes with SEC/MALS, Native Mass Spectrometry and Protein Footprinting.

• Richard Y-C Huang
• Feng Wang
• Matthew Wheeler
• Yun Wang
• Robert Langish
• Bryant Chau
• Jia Dong
• Winse Morishige
• Natalie Bezman
• Pavel Strop
• Arvind Rajpal
• Olafur Gudmundsson
• Guodong Chen

抄録

2 つの異なるエピトープまたは抗原を認識するというユニークなメカニズムを持つ双特異的抗体 (BsAbs) は、さまざまな治療分野での可能性を示しています。BsAbsのエピトープの分子解析は、その作用機序の詳細な理解を可能にするだけでなく、創薬候補分子の設計と選択の指針にもなります。本研究では、BsAbと2つの標的抗原であるクラスター分化3（CD3）およびB細胞成熟化抗原（BCMA）との複合体形成の生物物理学的特性評価のために、多角光散乱を用いたサイズ排除クロマトグラフィーおよびネイティブ質量分析（MS）を含む統合的なアプローチが実用的であることを示しています。BsAbの結合エピトープを決定するために、水素/重水素交換MS、タンパク質の高速光化学酸化、グリシンエチルエステルを用いたカルボキシル基フットプリントを含むMSベースのタンパク質フットプリント戦略をさらに適用した。この組み合わせのアプローチは、2つの異なる抗原に対するBsAbの結合機構の分子的詳細を、迅速な出力と高分解能で提供します。

Bispecific antibodies (BsAbs), with a unique mechanism of recognizing two different epitopes or antigens, have shown potential in various therapeutic areas. Molecular characterization of BsAbs' epitopes not only allows detailed understanding of their mechanism of actions, but also guides the design and selection of drug candidate molecules. In this study, we illustrate the practical utility of an integrated approach, including size exclusion chromatography with multi-angle light scattering and native mass spectrometry (MS), for the biophysical characterization of complex formation of a BsAb with two target antigens, cluster of differentiation 3 (CD3) and B-cell maturation antigen (BCMA). MS-based protein footprinting strategies, including hydrogen/deuterium exchange MS, fast photochemical oxidation of proteins and carboxyl group footprinting with glycine ethyl ester, were further applied to determine BsAb's binding epitopes. This combination approach provides molecular details on the binding mechanisms of BsAb to the two distinct antigens with rapid output and high resolution.