Unveiling the structural mechanisms behind high affinity and selectivity in phosphorylated epitope-specific rabbit antibodies

DOI 機関リポジトリ (HANDLE) Web Site Web Site 参考文献39件 オープンアクセス
  • 河出, 来時
    東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻
  • 笠原, 慶亮
    東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻
  • 中木戸, 誠
    東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻 東京大学工学部化学生命工学科
  • 松長, 遼
    東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻 東京大学工学部化学生命工学科
  • Entzminger, Kevin C.
    Abwiz Bio Inc.
  • 秋葉, 宏樹
    医薬基盤・健康・栄養研究所創薬デザイン研究センター 京都大学大学院薬学研究科
  • オクムラ, シゲル
    Abwiz Bio Inc.
  • マルヤマ, トシアキ
    Abwiz Bio Inc.
  • カアベイロ, ホセ
    九州大学大学院薬学研究院臨床薬学部門蛋白質創薬学分野
  • 黒田, 大祐
    東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻 東京大学工学部化学生命工学科 国立感染症研究所ワクチン開発研究センター
  • 津本, 浩平
    東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻 東京大学工学部化学生命工学科 医薬基盤・健康・栄養研究所創薬デザイン研究センター 東京大学医科学研究所疾患プロテオミクスラボラトリー

書誌事項

公開日
2024-12
資源種別
journal article
権利情報
  • Creative Commons Attribution 4.0 International
  • © 2024 THE AUTHORS.
DOI
  • 10.1016/j.jbc.2024.107989
公開者
Elsevier

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説明

Protein phosphorylation is a crucial process in various cellular functions, and its irregularities have been implicated in several diseases, including cancer. Antibodies are commonly employed to detect protein phosphorylation in research. However, unlike the extensive studies on recognition mechanisms of the phosphate group by proteins such as kinases and phosphatases, only a few studies have explored antibody mechanisms. In this study, we produced and characterized two rabbit monoclonal antibodies that recognize a monophosphorylated Akt peptide. Through crystallography, thermodynamic mutational analyses, and molecular dynamics simulations, we investigated the unique recognition mechanism that enables higher binding affinity and selectivity of the antibodies compared to other generic proteins with lower binding affinity to phosphorylated epitopes. Our results demonstrate that molecular dynamics simulations provide novel insights into the dynamic aspects of molecular recognition of posttranslational modifications by proteins beyond static crystal structures, highlighting how specific atomic level interactions drive the exceptional affinity and selectivity of antibodies.

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