Affimer简介
大部分蛋白质的活性功能来自于其序列中一小段氨基酸序列，其中某几个位点在空间中处于关键地位而产生功能，除开功能位点的其余氨基酸则称之为支架蛋白(scaffold protein)。抗体的靶点识别能力来自可变区中的CDR区，其余的FR区和恒定区都属于支架区域，由CDR区和FR区组成的可变区为典型的支架蛋白结构。自然界中存在大量蛋白质具有和抗体可变区类似的结构形态，具有固定空间结构的框架区域（框架区长度和结构固定），其中穿插不同数量的loop环氨基酸序列，具备和抗体类似的识别结合功能，符合框架区和结合区组成模式的蛋白，为非抗体支架蛋白。
Affimer：又称Adhiron，来源于能抑制半胱氨酸内肽酶的一类蛋白质，属于蛋白酶抑制剂，其3级结构为典型的支架蛋白结构。
Affimer的3D结构图
Affimer具有1个α螺旋及4个β折叠二级结构。α螺旋和β折叠的二级结构形成了刚性的三维结构，在2个β折叠二级结构中间的氨基酸序列为蛋白功能位点，插入随机环loop替换原有氨基酸功能序列，能保持基本的固定模板不变形，结构稳定并耐受高温。Affimer的氨基酸序列为100个左右，分子量小，易于表达和临床应用。
Affimer文库设计
Affimer的模板来自于植物中蛋白酶抑制剂，其亲本序列来源有数十种不同的植物种属，可选择性大，便于进行多样化的设计。其主要的结构变化不大，主要的支架结构如下图所示：
Affimer合成文库设计图示
A为天然Affimer结构；B、C为插入随机突变Loop的合成Affimer文库结构
绿色区域为支架蛋白区，红色区域为识别结合区。
Affimer优势
抗体样支架蛋白具有广阔的应用前景，与传统的抗体药物相比，具有许多明显优势，包括成本低、稳定性高、免疫效应弱，可口服吸收等，同时类抗体及支架蛋白种类繁多，药物研发布局面小，相关专利限制少等商业优势，故而已成为药物研发的热点领域之一。
① 分子量小，易于穿透
② 单体结构，分子简单
③ 高溶解度，高热稳定性
④ 不含二硫键和糖基化位点，工艺开发难度小
⑤ 大肠杆菌中表达良好，生产成本低
热稳定性检测* 圆二色谱（CD）分析*
高热稳定性 多个克隆的检测显示β-折叠的在蛋白中的高占比，随机loop的插入其整体
TM 值达101℃ 仍能保持β-折叠二级结构稳定，可为loop环中多肽的展示提供支架作用。
*数据来源文献
Adhiron: a stable and versatile peptide display scaffoldfor molecular recognition applications，Protein Engineering, Design & Selection
筛选案例
某靶点Affimer筛选ELSIA检测图示
部分靶点affimer进入细胞活性检测阶段，显示出细胞结合能力。
技术服务流程
Affimer蛋白筛选服务流程 | |||
服务流程 | 内容 | 周期 | 交付 |
沟通需求 | 客户提供抗原及相关信息 | — | 1. 交付10+Affimer序列 2. 筛选实验报告 3. 序列DNA及氨基酸文件 4. 含Affimer序列的质粒 5. 表达5株VHH抗体1mg 6. 抗体表达及检测数据报告 |
抗原接收 | 收到抗原确认信息 启动筛选 | — | |
Affimer筛选 | 进行3-4轮文库淘选 挑取单克隆进行ELISA检测及假阳性鉴定 | 2-3周 | |
序列分析 | 挑选阳性克隆测序 分析测序结果 形成DNA及氨基酸序列文件 | 1周 | |
Affimer表达 | 构建表达载体 转染真核细胞生产Affimer蛋白 蛋白质量检测 | 2周 | |
Affimer活性检测 | 蛋白水平ELSIA检测结合活性 | 1周 | |
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