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治疗罕见疾病的研究成果-表型筛选研究组(杨光组)


KID综合征是由GJB2基因突变引起的一种十分罕见的遗传性疾病,主要引起皮肤及内耳的严重病变。由基因GJB2编码的Connexin 26 (Cx26)蛋白低聚后在单个细胞上形成半通道介导细胞质与细胞外环境之间的信息交流,两个细胞间的半通道对接后形成间隙连接通道,介导两个细胞间的直接通讯。在生理条件下,Cx26半通道通常保持关闭的状态,在多种电化学刺激下维持开放状态。 GJB2上几个单位点突变翻译形成的半通道在生理条件下无法正常关闭即形成极度活跃的半通道,从而引起KID综合征。


上海免疫化学研究所(SIAIS)的表型筛选实验室(杨光组)与我们所的访问教授Fabio Mammano教授(意大利CNR研究所教授)合作设计并鉴定了一个人源单克隆抗体(AbEC1.1),该功能性抗体可以通过封闭Cx26半通道的出口而干扰半通道的活性。实验验证后发现AbEC1.1可以降低野生型和突变型的半通道的电流,阻止小分子的渗透,如 ATP。并且(D50N,G45E)两个单位点突变已被证实与KID综合征相关。

该抗体AbEC1.1完全由免疫化学研究所(SIAIS)设计,筛选并鉴定完成,是目前发现的第一个调节Connexin半通道功能的人源单克隆抗体。该抗体的发现表明筛选抗体库的方法适用于十分富有挑战性的靶点-Connexin通道。

针对抗体功效需要更多动物实验验证,不过目前的结果给与我们治疗KID综合征中皮肤疾病的希望。为了验证该抗体是否是一个符合预期的候选药物,表型筛选实验室已经着手在小鼠疾病模型上的验证工作。

该项研究由国家自然科学基金和上海科技大学资助完成,研究成果已经发表在分子神经科学前沿(Frontiers in Molecular Neuroscience), 主要作者是杨光组2013级研究生徐亮,意大利帕多瓦大学的Andrea Carrer和免疫化学研究所副教授Francesco Zonta。本文通讯作者为Fabio Mammano教授。

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左: 对接模型揭示阻断机理和涉及抗体与connexin半通道之间的相互作用的关键氨基酸位点。

右: 电生理结果显示该抗体有效地降低两个与KID综合征相关的单位点突变形成的通道的电流。


 
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