נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
שימוש בחומצה אמינית לא-טבעית לצימוד ספציפי של מולקולות קטנות לננובודי
Utilizing Non-Canonical Amino Acid for Site-Specific Conjugation of Small Molecular Agents to a Nanobody
תקציר בעיברית
סרטן השד הוא הגורם המוביל למוות מסרטן נשים ברחבי העולם. HER2 הוא קולטן טרנסממברנלי, המתבטא יתר על המידה בכ-20-30% מסרטן השד וכאשר הוא מופעל, קשור להתרבות ופלישה של תאי הגידול, וכתוצאה מכך לגרורות מרוחקות. HER2 הוא אפוא יעד חזק לאסטרטגיה טיפולית יעילה. בפרויקט קודם במעבדה, פיתחנו ננובודי (Nb) פוטנטי שמקורו בגמלים, המכוון ל-HER2 במבנה הפעיל שלו. בפרויקט הנוכחי, התמקדנו בשילוב חומצת אמינו לא-טבעית (ncAA) במבנה ה-Nb וצימודה לחומר ציטוטוקסי באמצעות לינקר הניתן לפירוק. הניתוח שלנו של מיקומים שונים במבנה ה-Nb אפשר לנו לקבוע מספר מיקומים אופטימליים עבור החומצה הלא-טבעית שלא ישבשו את תפקודו, הקיפול והצימוד החיצוני שלו. במאמץ להתגבר על בעיות הצטברות בכליות, הנובעות בעיקר מנוכחות של His-tag ברצף ה-Nb, אותם מבני Nb נבדקו גם עם His-tag הניתן לחיתוך פרוטאוליטי או לחילופין עם C-tag. מאמצינו הביאו לביטוי מוצלח של Nb חדש, ללא His-tag הכולל אתר צימוד ספציפי בצורה של חומצה אמינית לא-טבעית. יתרה מכך, האפיון שלנו של ה-Nb החדש שעוצב והופק הראה תוצאות מבטיחות, המצביעות על הפוטנציאל שלו כמועמד לטיפול ממוקד בסרטן. יש צורך במחקרים נוספים in-vitro ו-in-vivo כדי לאשר את יעילותו ובטיחותו.
תקציר באנגלית
Breast cancer is the leading cause of female cancer death worldwide. Human epidermal growth factor 2 (HER2) is a transmembrane receptor, overexpressed in about 20-30% of breast cancer and when activated, is related to tumor cell multiplication and invasion, resulting in distant metastases. HER2 is thus a potent target for effective therapeutic strategy. In a previous project in the lab, we developed a highly potent camelid-derived nanobody (Nb), targeting HER2 in its active conformation. In the current project, we focused on incorporating non-canonical amino acid (ncAA) into the Nb’s structure and conjugating it to a cytotoxic agent via a cleavable linker. Our analysis of different locations on the Nb structure allowed us to determine a few optimal locations for the ncAA that will not disrupt its function, folding, and outer conjugation. In an effort to overcome kidney retention issues, resulting mainly from the presence of a His-tag in the Nb sequence, those Nb structures were also tested with protease-cleavable His-tag or alternatively with a C-tag. As a result of our efforts, a novel Nb lacking a His-tag and containing a site-specific conjugation site in the form of a ncAA has been successfully expressed. Moreover, our characterization of the newly designed and produced Nb showed promising results, suggesting its potential as a candidate for targeted cancer therapy. Further in-vitro and in-vivo studies are needed to confirm its efficacy and safety.