Breitneutralisierende Anti-HIV-Antikörper

Breitneutralisierende Anti-HIV-Antikörper (englisch broadly neutralizing anti-HIV-antibodies, bNAbs) sind gegen mehrere HIV-Stämme wirksame neutralisierende Antikörper.

Ausschnitt der Bindung des Antikörpers VRC01 (grün, Aminosäuren D457, S365) an HIV-1 GP120 (lila, N58, Y59) über ein Wassermolekül

Eigenschaften

Die meisten neutralisierenden Antikörper sind in ihrer Neutralisationswirkung spezifisch für einen Stamm. Breit neutralisierende Antikörper binden an konservierte Bereiche an der Oberfläche von Proteinen der Virusoberfläche. Die Erzeugung breitneutralisierender Anti-HIV-Antikörper ist ein Ziel des HIV-Impfstoffdesigns.^[1] Breitneutralisierende Anti-HIV-Antikörper sind in den Online-Datenbanken bNAber^[2] und LANL Antibody database aufgeführt. Die Neutralisationswirkung ist sowohl von der Bindung des bNAbs an virale Proteine als auch von der effizienten Bindung des bNAbs an den Fc-Rezeptor abhängig.^[3] Eine effiziente Bindung an den FcRn (Isoform des Fc-Rezeptors), welcher vaginal und rektal vorkommt, kann die Neutralisation an der Eintrittspforte des HIV verstärken.^[4]

Breitneutralisierende Anti-HIV-Antikörper können nach ihrer Bindungsstelle unterteilt werden, eine Bindung kann z. B. an den außen an die Transmembrandomäne angrenzenden Teil des GP41 (membrane-proximal external region, MPER),^[5] an die Peptidoglykanschicht des GP120, an die Bindungsstelle von GP120 für den zellulären Rezeptor CD4^[6]^[7]^[8] oder an die variablen Regionen des GP120 (V1–3) erfolgen.^[9]

Eigenschaften verschiedener anti-HIV-1-bNAbs^[10]
Virales Epitop	Antikörperbindung	Antikörperbezeichnung	Veröffentlichungsjahr
MPER des gp41	Sequenzepitop	2F5	1992
	Sequenzepitop	4E10	1994
	Sequenzepitop	M66.6	2011
	Sequenzepitop	CAP206-CH12	2011
	Sequenzepitop	10E8 l	2012
V1V2-glycan	Peptidoglycan	PG9, PG16	2009
	Peptidoglycan	CH01–04	2011
	Peptidoglycan	PGT 141–145	2011
Outer domain glycan	Nur Glycan	2G12	1994
V3-glycan	Peptidoglycan	PGT121–123	2011
	Peptidoglycan	PGT125–131	2011
	Peptidoglycan	PGT135–137	2011
CD4-Bindungsstelle	CDRH3 loop	b12	1991
		HJ16	2010
	CDRH3 loop	CH103–106	2013
	ähnelt CD4 via CDRH2	VRC01–03	2010
	ähnelt CD4 via CDRH2	VRC-PG04, 04b	2011
	ähnelt CD4 via CDRH2	VRC-CH30–34	2011
		3BNC117, 3BNC60	2011
	ähnelt CD4 via CDRH2	NIH45–46	2011
		12A12, 12A21	2011
		8ANC131, 134	2011
		1NC9, 1B2530	2011

Literatur

K. A. Finton, D. Friend, J. Jaffe, M. Gewe, M. A. Holmes, H. B. Larman, A. Stuart, K. Larimore, P. D. Greenberg, S. J. Elledge, L. Stamatatos, R. K. Strong: Ontogeny of Recognition Specificity and Functionality for the Broadly Neutralizing Anti-HIV Antibody 4E10. In: PLoS Pathogens. Band 10, Nummer 9, September 2014, S. e1004403, ISSN 1553-7374, doi:10.1371/journal.ppat.1004403, PMID 25254371, PMC 4177983 (freier Volltext).
J. Mata-Fink, B. Kriegsman, H. X. Yu, H. Zhu, M. C. Hanson, D. J. Irvine, K. D. Wittrup: Rapid conformational epitope mapping of anti-gp120 antibodies with a designed mutant panel displayed on yeast. In: Journal of Molecular Biology. Band 425, Nummer 2, Januar 2013, ISSN 1089-8638, S. 444–456, doi:10.1016/j.jmb.2012.11.010, PMID 23159556, PMC 3785227 (freier Volltext).
H. Mouquet: Antibody B cell responses in HIV-1 infection. In: Trends in Immunology. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] September 2014, ISSN 1471-4981, doi:10.1016/j.it.2014.08.007, PMID 25240985.

Weblinks

Einzelnachweise

↑ K. A. Hassapis, L. G. Kostrikis: HIV-1 vaccine strategies utilizing viral vectors including antigen- displayed inoviral vectors. In: Current HIV Research. Band 11, Nummer 8, Dezember 2013, ISSN 1873-4251, S. 610–622, PMID 24517188.
↑ A. M. Eroshkin, A. LeBlanc, D. Weekes, K. Post, Z. Li, A. Rajput, S. T. Butera, D. R. Burton, A. Godzik: bNAber: database of broadly neutralizing HIV antibodies. In: Nucleic Acids Research. Band 42, Database issueJanuar 2014, S. D1133–D1139, ISSN 1362-4962, doi:10.1093/nar/gkt1083, PMID 24214957, PMC 3964981 (freier Volltext).
↑ S. Bournazos, F. Klein, J. Pietzsch, M. S. Seaman, M. C. Nussenzweig, J. V. Ravetch: Broadly neutralizing anti-HIV-1 antibodies require Fc effector functions for in vivo activity. In: Cell. Band 158, Nummer 6, September 2014, ISSN 1097-4172, S. 1243–1253, doi:10.1016/j.cell.2014.08.023, PMID 25215485, PMC 4167398 (freier Volltext).
↑ S. Y. Ko, A. Pegu, R. S. Rudicell, Z. Y. Yang, M. G. Joyce, X. Chen, K. Wang, S. Bao, T. D. Kraemer, T. Rath, M. Zeng, S. D. Schmidt, J. P. Todd, S. R. Penzak, K. O. Saunders, M. C. Nason, A. T. Haase, S. S. Rao, R. S. Blumberg, J. R. Mascola, G. J. Nabel: Enhanced neonatal Fc receptor function improves protection against primate SHIV infection. In: Nature. Band 514, Nummer 7524, Oktober 2014, ISSN 1476-4687, S. 642–645, doi:10.1038/nature13612, PMID 25119033.
↑ P. N. Reardon, H. Sage, S. M. Dennison, J. W. Martin, B. R. Donald, S. M. Alam, B. F. Haynes, L. D. Spicer: Structure of an HIV-1-neutralizing antibody target, the lipid-bound gp41 envelope membrane proximal region trimer. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 111, Nummer 4, Januar 2014, S. 1391–1396, ISSN 1091-6490. doi:10.1073/pnas.1309842111. PMID 24474763. PMC 3910588 (freier Volltext).
↑ H. X. Liao, R. Lynch, T. Zhou, F. Gao, S. M. Alam, S. D. Boyd, A. Z. Fire, K. M. Roskin, C. A. Schramm, Z. Zhang, J. Zhu, L. Shapiro, J. C. Mullikin, S. Gnanakaran, P. Hraber, K. Wiehe, G. Kelsoe, G. Yang, S. M. Xia, D. C. Montefiori, R. Parks, K. E. Lloyd, R. M. Scearce, K. A. Soderberg, M. Cohen, G. Kamanga, M. K. Louder, L. M. Tran, Y. Chen, F. Cai, S. Chen, S. Moquin, X. Du, M. G. Joyce, S. Srivatsan, B. Zhang, A. Zheng, G. M. Shaw, B. H. Hahn, T. B. Kepler, B. T. Korber, P. D. Kwong, J. R. Mascola, B. F. Ha: Co-evolution of a broadly neutralizing HIV-1 antibody and founder virus. In: Nature. Band 496, Nummer 7446, April 2013, S. 469–476, ISSN 1476-4687. doi:10.1038/nature12053. PMID 23552890. PMC 3637846 (freier Volltext).
↑ X. Wu, Z. Y. Yang, Y. Li, C. M. Hogerkorp, W. R. Schief, M. S. Seaman, T. Zhou, S. D. Schmidt, L. Wu, L. Xu, N. S. Longo, K. McKee, S. O’Dell, M. K. Louder, D. L. Wycuff, Y. Feng, M. Nason, N. Doria-Rose, M. Connors, P. D. Kwong, M. Roederer, R. T. Wyatt, G. J. Nabel, J. R. Mascola: Rational design of envelope identifies broadly neutralizing human monoclonal antibodies to HIV-1. In: Science Band 329, Nummer 5993, August 2010, S. 856–861, ISSN 1095-9203. doi:10.1126/science.1187659. PMID 20616233. PMC 2965066 (freier Volltext).
↑ T. Zhou, I. Georgiev, X. Wu, Z. Y. Yang, K. Dai, A. Finzi, Y. D. Kwon, J. F. Scheid, W. Shi, L. Xu, Y. Yang, J. Zhu, M. C. Nussenzweig, J. Sodroski, L. Shapiro, G. J. Nabel, J. R. Mascola, P. D. Kwong: Structural basis for broad and potent neutralization of HIV-1 by antibody VRC01. In: Science Band 329, Nummer 5993, August 2010, S. 811–817, ISSN 1095-9203. doi:10.1126/science.1192819. PMID 20616231. PMC 2981354 (freier Volltext).
↑ L. M. Walker, S. K. Phogat, P. Y. Chan-Hui, D. Wagner, P. Phung, J. L. Goss, T. Wrin, M. D. Simek, S. Fling, J. L. Mitcham, J. K. Lehrman, F. H. Priddy, O. A. Olsen, S. M. Frey, P. W. Hammond, S. Kaminsky, T. Zamb, M. Moyle, W. C. Koff, P. Poignard, D. R. Bu: Broad and potent neutralizing antibodies from an African donor reveal a new HIV-1 vaccine target. In: Science Band 326, Nummer 5950, Oktober 2009, S. 285–289, ISSN 1095-9203. doi:10.1126/science.1178746. PMID 19729618. PMC 3335270 (freier Volltext).
↑ J. R. Mascola, B. F. Haynes: HIV-1 neutralizing antibodies: understanding nature's pathways. In: Immunological Reviews. Band 254, Nummer 1, Juli 2013, ISSN 1600-065X, S. 225–244, doi:10.1111/imr.12075, PMID 23772623, PMC 3738265 (freier Volltext).

[1] K. A. Hassapis, L. G. Kostrikis: HIV-1 vaccine strategies utilizing viral vectors including antigen- displayed inoviral vectors. In: Current HIV Research. Band 11, Nummer 8, Dezember 2013, ISSN 1873-4251, S. 610–622, PMID 24517188.

[2] A. M. Eroshkin, A. LeBlanc, D. Weekes, K. Post, Z. Li, A. Rajput, S. T. Butera, D. R. Burton, A. Godzik: bNAber: database of broadly neutralizing HIV antibodies. In: Nucleic Acids Research. Band 42, Database issueJanuar 2014, S. D1133–D1139, ISSN 1362-4962, doi:10.1093/nar/gkt1083, PMID 24214957, PMC 3964981 (freier Volltext).

[3] S. Bournazos, F. Klein, J. Pietzsch, M. S. Seaman, M. C. Nussenzweig, J. V. Ravetch: Broadly neutralizing anti-HIV-1 antibodies require Fc effector functions for in vivo activity. In: Cell. Band 158, Nummer 6, September 2014, ISSN 1097-4172, S. 1243–1253, doi:10.1016/j.cell.2014.08.023, PMID 25215485, PMC 4167398 (freier Volltext).

[4] S. Y. Ko, A. Pegu, R. S. Rudicell, Z. Y. Yang, M. G. Joyce, X. Chen, K. Wang, S. Bao, T. D. Kraemer, T. Rath, M. Zeng, S. D. Schmidt, J. P. Todd, S. R. Penzak, K. O. Saunders, M. C. Nason, A. T. Haase, S. S. Rao, R. S. Blumberg, J. R. Mascola, G. J. Nabel: Enhanced neonatal Fc receptor function improves protection against primate SHIV infection. In: Nature. Band 514, Nummer 7524, Oktober 2014, ISSN 1476-4687, S. 642–645, doi:10.1038/nature13612, PMID 25119033.

[5] P. N. Reardon, H. Sage, S. M. Dennison, J. W. Martin, B. R. Donald, S. M. Alam, B. F. Haynes, L. D. Spicer: Structure of an HIV-1-neutralizing antibody target, the lipid-bound gp41 envelope membrane proximal region trimer. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 111, Nummer 4, Januar 2014, S. 1391–1396, ISSN 1091-6490. doi:10.1073/pnas.1309842111. PMID 24474763. PMC 3910588 (freier Volltext).

[6] H. X. Liao, R. Lynch, T. Zhou, F. Gao, S. M. Alam, S. D. Boyd, A. Z. Fire, K. M. Roskin, C. A. Schramm, Z. Zhang, J. Zhu, L. Shapiro, J. C. Mullikin, S. Gnanakaran, P. Hraber, K. Wiehe, G. Kelsoe, G. Yang, S. M. Xia, D. C. Montefiori, R. Parks, K. E. Lloyd, R. M. Scearce, K. A. Soderberg, M. Cohen, G. Kamanga, M. K. Louder, L. M. Tran, Y. Chen, F. Cai, S. Chen, S. Moquin, X. Du, M. G. Joyce, S. Srivatsan, B. Zhang, A. Zheng, G. M. Shaw, B. H. Hahn, T. B. Kepler, B. T. Korber, P. D. Kwong, J. R. Mascola, B. F. Ha: Co-evolution of a broadly neutralizing HIV-1 antibody and founder virus. In: Nature. Band 496, Nummer 7446, April 2013, S. 469–476, ISSN 1476-4687. doi:10.1038/nature12053. PMID 23552890. PMC 3637846 (freier Volltext).

[7] X. Wu, Z. Y. Yang, Y. Li, C. M. Hogerkorp, W. R. Schief, M. S. Seaman, T. Zhou, S. D. Schmidt, L. Wu, L. Xu, N. S. Longo, K. McKee, S. O’Dell, M. K. Louder, D. L. Wycuff, Y. Feng, M. Nason, N. Doria-Rose, M. Connors, P. D. Kwong, M. Roederer, R. T. Wyatt, G. J. Nabel, J. R. Mascola: Rational design of envelope identifies broadly neutralizing human monoclonal antibodies to HIV-1. In: Science Band 329, Nummer 5993, August 2010, S. 856–861, ISSN 1095-9203. doi:10.1126/science.1187659. PMID 20616233. PMC 2965066 (freier Volltext).

[8] T. Zhou, I. Georgiev, X. Wu, Z. Y. Yang, K. Dai, A. Finzi, Y. D. Kwon, J. F. Scheid, W. Shi, L. Xu, Y. Yang, J. Zhu, M. C. Nussenzweig, J. Sodroski, L. Shapiro, G. J. Nabel, J. R. Mascola, P. D. Kwong: Structural basis for broad and potent neutralization of HIV-1 by antibody VRC01. In: Science Band 329, Nummer 5993, August 2010, S. 811–817, ISSN 1095-9203. doi:10.1126/science.1192819. PMID 20616231. PMC 2981354 (freier Volltext).

[9] L. M. Walker, S. K. Phogat, P. Y. Chan-Hui, D. Wagner, P. Phung, J. L. Goss, T. Wrin, M. D. Simek, S. Fling, J. L. Mitcham, J. K. Lehrman, F. H. Priddy, O. A. Olsen, S. M. Frey, P. W. Hammond, S. Kaminsky, T. Zamb, M. Moyle, W. C. Koff, P. Poignard, D. R. Bu: Broad and potent neutralizing antibodies from an African donor reveal a new HIV-1 vaccine target. In: Science Band 326, Nummer 5950, Oktober 2009, S. 285–289, ISSN 1095-9203. doi:10.1126/science.1178746. PMID 19729618. PMC 3335270 (freier Volltext).

[10] J. R. Mascola, B. F. Haynes: HIV-1 neutralizing antibodies: understanding nature's pathways. In: Immunological Reviews. Band 254, Nummer 1, Juli 2013, ISSN 1600-065X, S. 225–244, doi:10.1111/imr.12075, PMID 23772623, PMC 3738265 (freier Volltext).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]