Determination of IgG and IgA Antibodies by Fluorescence Polarization Using Fluorescently Labeled Recombinant Nanobodies

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Quantitative, rapid and high-throughput analysis of IgG and IgA immunoglobulins is necessary to determine the content of these proteins and their associated molecules in the patient's physiological fluids. The analysis of these proteins is necessary in the diagnosis of specific antibody deficiency as an auxiliary test for the detection of general variable immunodeficiency, as well as for risk stratification of patients with low IgA levels. IgG content determination can help in prescribing revaccination to patients and supporting their treatment strategy, can be used to monitor the patient's humoral immune system, as well as in the development and subsequent production of most therapeutic antibodies in biopharmaceuticals. Miniature recombinant single-domain antibodies (nanobodies) have a number of advantages over classical antibodies, such as their relative simplicity of operation, high stability over a wide range of temperature and pH values, the ability to recognize highly specific conformational epitopes of the target protein, as well as the possibility of using them as probes for detecting larger target antigen proteins in the fluorescence polarization method. Fluorescently labeled FITC-anti-IgG and FITC-anti-IgA nanobodies to human IgG and IgA were obtained and characterized. The Kd values of the FITC-anti-IgG*IgG and FITC-anti-IgA*IgA complexes were determined, they confirmed the high affinity of the immunoreagents. The possibility of specifically determining IgG and IgA levels in human serum in the range of 35–120 µg/mL (for IgA) and 75–260 µg/mL (for IgG) was demonstrated. Eighteen human sera were tested for IgG and IgA levels, and the content of antibodies in the samples was confirmed using commercial enzyme immunoassay kits. FITC-anti-IgG and FITC-anti-IgA did not interact with other human proteins: albumin, plasminogen, fibrinogen, lactoferrin, and transferrin. Testing of human and animal sera by FITC-anti-IgG and FITC-anti-IgA demonstrated specific binding to human and monkey antisera, but not to animal sera: bovine, canine, feline, rabbit, and sheep. Thus, the FPIA method can be used for the rapid and specific determination of human IgG and IgA.

Sobre autores

L. Mukhametova

Lomonosov Moscow State University

Email: liilya106@mail.ru
Moscow, Russia

S. Eremin

Lomonosov Moscow State University

Moscow, Russia

I. Mikhura

Shenyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

O. Goryainova

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

T. Ivanova

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

S. Tillib

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Email: tillib@genebiology.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Parker A.R., Skold M., Ramsden D.B., Ocejo-Vinyals J.G., López-Hoyos M., Harding S. // Lab. Med. 2017. V. 48. P. 314–325. https://doi.org/10.1093/labmed/lmx058
  2. Bayram R.O. // Turk. J. Med. Sci. 2019. V. 49. P. 497–505. https://doi.org/10.3906/sag-1807-282
  3. Palmeira P., Quinello C., Silveira-Lessa A.L., Zago C.A., Carneiro-Sampaio M. // Clin. Dev. Immunol. 2012. V. 2012. P. 1–13. https://doi.org/10.1155/2012/985646
  4. Breedveld A., Van Egmond M. // Front. Immunol. 2019. V. 10. P. 553. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00553
  5. Vo Ngoc D.T.L., Krist L., Van Overveld F.J., Rijkers G.T. // Expert Rev. Clin. Immunol. 2017. V. 13. P. 371–382. https://doi.org/10.1080/1744666X.2017.1248410
  6. Zhang H., Li P., Wu D., Xu D., Hou Y., Wang Q., Li M., Li Y., Zeng X., Zhang F., Shi Q. // Medicine (Baltimore). 2015. V. 94. P. e387. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000000387
  7. Bonilla F.A., Khan D.A., Ballas Z.K., Chinen J., Frank M.M., Hsu J.T., Keller M., Kobrynski L.J., Komarow H.D., Mazer B., Nelson R.P., Orange J.S., Routes J.M., Shearer W.T., Sorensen R.U., Verbsky J.W., Bernstein D.I., Blessing-Moore J., Lang D., Nicklas R.A., Oppenheimer J., Portnoy J.M., Randolph C.R., Schuller D., Spector S.L., Tilles S., Wallace D. // J. Allergy Clin. Immunol. 2015. V. 136. P. 1186–1205.e1–78. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2015.04.049
  8. Pardo I., Maezato A.M., Callado G.Y., Guffound M.C., Hsieh M.K., Lin V., Kobayashi T., Salinas J.L., Subramanian A., Edmond M.B., Diekema D.J., Rizzo L.V., Marra A.R. // Antimicrob. Steward. Healthc. Epidemiol. 2024. V. 4. P. e152. https://doi.org/10.1017/ash.2024.369
  9. Katoh S., Yasuda I., Kitakawa K., Hamaguchi S., Sando E. // Trop. Med. Health. 2024. V. 52. P. 65. https://doi.org/10.1186/s41182-024-00635-y
  10. Turunen H., Vuorio K.A., Leinikki P.O. // Scand. J. Infect. Dis. 1983. V. 15. P. 307–311. https://doi.org/10.3109/inf.1983.15.issue-3.12
  11. Biologic Therapeutic Drugs: Technologies and Global Market Report 2024, with Company Profiles of Amgen, Abbive, Eli Lilly, Novartis and Glaxosmithline ResearchAndMarkets.com (n.d.). https://www.businesswire.com/news/home/20240212693629/en
  12. Antibody Therapy Market Size, Share, and Trends 2024 to 2034 (n.d.). https://www.precedenceresearch.com/antibody-therapy-market
  13. Nandapalan N., Routledge E., Toms G.L. // J. Med. Virol. 1984. V. 14. P. 285–294. https://doi.org/10.1002/jmv.1890140313
  14. Janwan P., Intapan P.M., Rodpai R., Yamasaki H., Sadaow L., Phosuk I., Sanpool O., Tourtip S., Maleewong W. // PeerJ. 2022. V. 10. P. e14085. https://doi.org/10.7717/peerj.14085
  15. Reymond D., Karmali M.A., Clarke I., Winkler M., Petric M. // J. Clin. Microbiol. 1997. V. 35. P. 609–613. https://doi.org/10.1128/jcm.35.3.609-613.1997
  16. Katikireddy K.R., O'Sullivan F. // In: Gene Expression Profiling / Ed. O'Driscoll L. Humana Press, Totowa, NJ. 2011. P. 155–167. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-289-2_11
  17. Tereshin M.N., Melikhova T.D., Eletskaya B.Z., Ivanova E.A., Onoprienko L.V., Makarov D.A., Razumikhin M.V., Myagkikh I.V., Fabrichev I.P., Stepanenko V.N. // Biomolecules. 2024. V. 14. P. 849. https://doi.org/10.3390/biom14070849
  18. Freret D., Willbold D. // PLoS One. 2014. V. 9. P. e106882. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0106882
  19. Park S.-H., Lee Y.-H., Chu H., Hwang S.-D., Hwang K.-J., Choi H.-Y., Park M.-Y. // Osong Public Health Res. Perspect. 2012. V. 3. P. 19–23. https://doi.org/10.1016/j.phrp.2012.01.003
  20. Zarletti G., Tiberi M., De Molfetta V., Bossù M., Toppi E., Bossù P., Scapigliati G. // Viruses. 2020. V. 12. P. 1274. https://doi.org/10.3390/v12111274
  21. Yue H., Nowak R.P., Overwijn D., Payne N.C., Fischinger S., Atyeo C., Lam E.C., St. Denis K., Brais L.K., Konishi Y., Sklavenitis-Pistofidis R., Baden L.R., Nilles E.J., Karlson E.W., Yu X.G., Li J.Z., Woolley A.E., Ghobrial I.M., Meyerhardt J.A., Balazs A.B., Alter G., Mazitschek R., Fischer E.S. // Cell Rep. Methods. 2023. V. 3. P. 100421. https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2023.100421
  22. Tian L., Wang R.E., Chang Y.-H. // Antivir. Ther. 2012. V. 17. P. 1437–1442. https://doi.org/10.3851/IMP2469
  23. Mukhametova L.I., Eremin S.A., Arutyunyan D.A., Goryainova O.S., Ivanova T.I., Tillib S.V. // Biochemistry (Moscow). 2022. V. 87. P. 1679–1688. https://doi.org/10.1134/S0006297922120227
  24. Yu L., Zhong M., Wei Y. // Anal. Chem. 2010. V. 82. P. 7044–7048. https://doi.org/10.1021/ac100543e
  25. Mukhametova L.I., Eremin S.A. // Front. Biosci. (Elite Ed.). 2024. V. 16. P. 4. https://doi.org/10.31083/j.fbe1601004
  26. Jin B., Odongo S., Radwanska M., Magez S. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 5994. https://doi.org/10.3390/ijms24065994
  27. Desmyter A., Transue T.R., Ghahroudi M.A., Dao Thi M.-H., Poortmans F., Hamers R., Muyldermans S., Wyns L. // Nat. Struct. Mol. Biol. 1996. V. 3. P. 803–811. https://doi.org/10.1038/nsb0996-803
  28. Spinelli S., Frenken L., Bourgeois D., Ron L.D., Bos W., Verrips T., Anguille C., Cambillau C., Tegoni M. // Nat. Struct. Mol. Biol. 1996. V. 3. P. 752–757. https://doi.org/10.1038/nsb0996-752
  29. Arbabi Ghahroudi M., Desmyter A., Wyns L., Hamers R., Muyldermans S. // FEBS Lett. 1997. V. 414. P. 521–526. https://doi.org/10.1016/S0014-5793(97)01062-4
  30. Nishiyama K., Fukuyama M., Maeki M., Ishida A., Tani H., Hibara A., Tokeshi M. // Sens. Actuators B Chem. 2021. V. 326. P. 128982. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128982
  31. Muyldermans S. // Annu. Rev. Biochem. 2013. V. 82. P. 775–797. https://doi.org/10.1146/annurev-biochem-063011-092449
  32. Sockolosky J.T., Dougan M., Ingram J.R., Ho C.C.M., Kauke M.J., Almo S.C., Ploegh H.L., Garcia K.C. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2016. V. 113. P. E2646–E2654. https://doi.org/10.1073/pnas.1604268113
  33. Dumoulin M., Conrath K., Van Meirhaeghe A., Meersman F., Heremans K., Frenken L.G.J., Muyldermans S., Wyns L., Matagne A. // Protein Sci. 2002. V. 11. P. 500–515. https://doi.org/10.1110/ps.34602
  34. Xu L., Song X., Jia L. // Biotechnol. Appl. Biochem. 2017. V. 64. P. 895–901. https://doi.org/10.1002/bab.1544
  35. Khodabakhsh F., Behdani M., Rami A., Kazemi-Lomedasht F. // Int. Rev. Immunol. 2018. V. 37. P. 316–322. https://doi.org/10.1080/08830185.2018.1526932
  36. Jovčevska I., Muyldermans S. // BioDrugs. 2020. V. 34. P. 11–26. https://doi.org/10.1007/s40259-019-00392-z
  37. Mei Y., Chen Y., Sivaccumar J.P., An Z., Xia N., Luo W. // Front. Pharmacol. 2022. V. 13. P. 963978. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.963978
  38. Bao G., Tang M., Zhao J., Zhu X. // EJNMMI Res. 2021. V. 11. P. 6. https://doi.org/10.1186/s13550-021-00750-5
  39. Stevens T.A., Tomaleri G.P., Hazu M., Wei S., Nguyen V.N., DeKalb C., Voorhees R.M., Pleiner T. // Nat. Protoc. 2024. V. 19. P. 127–158. https://doi.org/10.1038/s41596-023-00904-w
  40. Горяйнова О.С., Иванова Т.И., Русовская М.В., Тиллиб С.В. // Мол. биология. 2017. Т. 51. С. 985–996. https://doi.org/10.7868/S0026898417060106
  41. Тиллиб С.В., Горяйнова О.С., Сачко А.М., Иванова Т.И., Гаас М.Я., Воробьев Н.В., Каприн А.Д., Шегай П.В. // Мол. биология. 2022. Т. 56. С. 671–684. https://doi.org/10.31857/S0026898422040127
  42. Мухаметова Л.И., Еремин С.А., Арутюнян Д.А., Горяйнова О.С., Иванова Т.И., Тиллиб С.В. // Биохимия. 2022. Т. 87. С. 2065–2077. https://doi.org/10.31857/S0320972522120211

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».