Antibodies, as forerunners in the field of biological drugs, are originally an organism’s answer to the invasion of different pathogens. Today, antibodies are a common treatment for many chronic diseases such as the immune-mediated inflammatory diseases rheumatoid arthritis or psoriasis. It is suspected that the cytokines interleukin 17a (IL17a) and interleukin 17c (IL17c) are involved in those diseases and are commonly treated with antibodies that inhibit the cytokines. Even though antibodies have been a huge success as biological drugs they also have downsides when it comes to their production, size and stability. In quest of finding alternatives to antibodies in diagnostics and therapy, a novel class of biologics has been developed. So-called alternative scaffold proteins are small polypeptide chains that can be engineered to show affinity towards different biomarkers. ABD-Derived Affinity ProTeins or ADAPTs are one example of these alternative scaffolds that can be modified to bind a biomarker as target and keep their affinity to Human Serum Albumin (HSA) at the same time, making them bispecific. In this project, twenty-four previously selected ADAPT binder candidates that have shown good prospects towards IL17a and IL17c in previous experiments were cloned, produced, purified and characterized to determine if they show potential as tools in diagnostics or therapy of autoimmune diseases. The proteins were produced in E. coli, purified by affinity chromatography and characterized using Surface Plasmon Resonance (SPR), Circular Dichroism (CD) and Size Exclusion Chromatography (SEC). All candidates were successfully cloned into E. coli and out of these, 10 could be produced and 5 showed affinity towards their target using SPR. Examination by SEC and CD showed that the protein variants did not seem to be structurally stable and hints of impurities in the samples could be detected. This and a low yield could be further confirmed via SDS-PAGE. In conclusion, binders were produced that could theoretically be promising candidates as tools in diagnostics or therapy of chronic diseases were IL17a and/or IL17c are important. Nevertheless, in order to support these claims further investigations and developments are necessary. / Antikroppar, som föregångare inom området biologiska läkemedel, är ursprungligen en organisms svar på invasionen av olika patogen. Idag är antikroppar en vanlig behandling för många kroniska sjukdomar, såsom de immunmedierade inflammatoriska sjukdomarna reumatoid artrit eller psoriasis. Cytokinerna interleukin 17a (IL17a) och interleukin 17c (IL17c) tros vara involverade i dessa sjukdomar och behandlas vanligtvis med antikroppar som hämmar cytokinerna. Trots att antikroppar har varit en stor framgång som biologiska läkemedel har de också nackdelar när det gäller deras produktion, storlek och stabilitet. För att hitta alternativ till antikroppar inom diagnostik och terapi har en ny klass av biologiska läkemedel utvecklats. Så kallade alternative scaffold proteins är små polypeptidkedjor som kan manipuleras för att visa affinitet gentemot olika biomarkörer. ABD-Derived Affinity ProTeins eller ADAPTs är ett exempel på dessa alternative scaffolds som kan modifieras för att binda en biomarkör som mål utan att påverka affiniteten till Humant Serum Albumin (HSA), vilket gör dem bispecifika. I detta projekt klonades, producerades, renades och karakteriserades tjugofyra tidigare utvalda ADAPT-bindarkandidater som har visat goda förutsättningar gentemot IL17a och IL17c i tidigare experiment. Proteinerna producerades i E. coli, renades genom affinitetskromatografi och karakteriserades med användning av Surface Plasmon Resonance (SPR), Circular Dichroism (CD) och Size Exclusion Chromatography (SEC). Alla kandidater klonades framgångsrikt i E. coli och av dessa kunde 10 produceras. Fem bindare visade affinitet till deras mål med SPR. Undersökning med SEC och CD visade dock att proteinvarianterna inte var strukturellt stabila och antydan till föroreningar kunde detekteras i proverna. Detta och ett lågt utbyte kunde ytterligare bekräftas via SDS-PAGE. Sammanfattningsvis kunde bindare producerades och dessa kan teoretiskt vara lovande kandidater till diagnostik eller terapi av kroniska sjukdomar där IL17a och/eller IL17c är viktiga. För att stödja dessa påståenden krävs dock ytterligare experiment och utveckling av bindarna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-278838 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Knave, Axel |
| Publisher | KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds