Russian Journal of Bioorganic ChemistryRussian Journal of Bioorganic ChemistryБиоорганическая химия0132-34231998-2860The Russian Academy of Sciences67061310.31857/S0132342323010098GFDHZSArticlesСтатьиThree-Dimensional Structure of Fab Fragment of Monoclonal Antibody LNKB-2 Complexed with Antigenic Nonaptide from Human Interleukin-2Пространственная структура комплекса Fab-фрагмента моноклонального антитела LNKB-2 с антигенным нонапептидом интерлейкина-2 человекаGoryachevaE. A.ГорячеваЕ. А.goryacheva@ibch.ruArtemyevI. V.АртемьевИ. В.goryacheva@ibch.ruPletnevаN. V.ПлетневаН. В.goryacheva@ibch.ruPletnevV. Z.ПлетневВ. З.goryacheva@ibch.ruShemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesФГБУН “Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН,0105202349328529027022025Copyright ©; 2023, Е.А. Горячева, И.В. Артемьев, Н.В. Плетнева, В.З. ПлетневCopyright ©; 2023, Е.А. Горячева, И.В. Артемьев, Н.В. Плетнева, В.З. Плетнев2023Е.А. Горячева, И.В. Артемьев, Н.В. Плетнева, В.З. ПлетневЕ.А. Горячева, И.В. Артемьев, Н.В. Плетнева, В.З. Плетневhttps://journals.eco-vector.com/0132-3423/article/view/670613

The three-dimensional structure of the antigen-binding fragment (Fab) of the monoclonal antibody LNKB-2 in complex with the synthetic antigenic nonapeptide of human interleukin-2 (IL-2; Lys-Pro-Leu-Glu-Glu-Val-Leu-Asn-Leu-O) was determined by X-ray method at a resolution of 2.6 Å in crystal space group P212121. The peptide adopts a somewhat distorted α-helical conformation, close to that of fragment 64–72 of the IL-2 antigen. Four out of the six hypervariable loops in the antigen-binding site of the Fab fragment are involved in nonapeptide association through hydrogen bonding, salt bridge formation, and hydrophobic interactions. Moreover, Tyr residues of an antibody play an important role in antigen-antibody recognition.

Рентгеноструктурным методом при разрешении 2.6 Å установлена пространственная структура антигенсвязывающего фрагмента (Fab) моноклонального антитела LNKB-2 в комплексе с синтетическим антигенным нонапептидом интерлейкина-2 человека (IL-2; Lys-Pro-Leu-Glu-Glu-Val-Leu-Asn-Leu-O) в кристаллической пространственной группе P212121. Пептид принимает несколько искаженную α-спиральную конформацию, близкую к таковой фрагмента 64–72 антигена IL-2. Четыре из шести гипервариабельных петель антигенсвязывающего сайта Fab-фрагмента участвуют в связывании нонапептида посредством водородных связей, солевых мостиков и гидрофобных взаимодействий, причем важную роль в распознавании антигена играют остатки Tyr антитела.

monoclonal antibodyFab fragmentinterleukin-2 antigenthree-dimensional structureX-ray studyмоноклональное антителоFab-фрагментантиген интерлейкина-2пространственная структурарентгеноструктурный анализSela-Culang I., Kunik V., Ofran Y. // Front. Immunol. 2013. V. 4. P. 302. https://doi.org/10.3389/fimmu.2013.00302Burkovitz A., Leiderman O., Sela-Culang I., Byk G., Ofran Y. // J. Immunol. 2013. V. 190. P. 2327–2334. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1200757Kapingidza A.B., Kowal K., Chruszcz M. // Subcell. Biochem. 2020. V. 94. P. 465–497. https://doi.org/10.1007/978-3-030-41769-7_19King M.T., Brooks C.L. // Methods Mol. Biol. 2018. V. 1785. P. 13–27. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7841-0_2Smith K.A. // Science. 1988. V. 240. P. 1169–1176. https://doi.org/10.1126/science.3131876Smith K.A. // Curr. Opin. Immunol. 1992. V. 4. P. 271–276. https://doi.org/10.1016/0952-7915(92)90076-qLunev V.E., Lukin Yu.V., Kazannykh N.V., Belyaev S.V., Zubov V.P., Nesmeyanov V.A. // Biomed. Sci. 1990. V. 1. P. 68–72.Фокин A.В., Афонин П.В., Михайлова И.Ю., Цыганник И.Н., Мареева Т.Ю., Несмеянов B.А., Пэнгборн В., Ли Н., Дюэкс В., Сижак Е., Плетнев В.З. // Биоорг. химия. 2000. Т. 26. С. 571–578. [Fokin A.V., Afonin P.V., Mikhailova I.Yu., Tsygannik I.N., Mareeva T.Yu., Nesmeyanov V.A., Pangborn W., Lee N., Duax W., Ciszak E., Pletnev V.Z. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2000. V. 39. P. 512–519.] https://doi.org/10.1007/BF02758622Плетнев В.З., Горячева Е.А., Цыганник И.Н., Несмеянов В.А., Плетнев С.В., Пэнгборн В., Дюэкс В. // Биоорг. химия. 2004. Т. 30. С. 466–469. [Pletnev V.Z., Goryacheva E.A., Tsygannik I.N., Nesmeyanov V.A., Pletnev S.V., Pangborn W., Daux W. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2004. V. 30. P. 417–420.] https://doi.org/10.1023/b:rubi.0000043783.73562.efAfonin P.V., Fokin A.V., Tsygannik I.N., Mikhailova I.Yu., Onoprienko L.V., Mikhaleva I.I., Ivanov V.T., Mareeva T.Yu., Nesmeyanov V.A., Li N., Pangborn W.A., Duax W.L., Pletnev V.Z. // Protein Sci. 2001. V. 10. P. 1514–1521. https://doi.org/10.1110/ps.3101Kabat E.A., Wu T.T., Perry H.M., Gottesman K.S., Foeller C. // Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th ed. U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, 1991.Оноприенко Л.В., Михалева И.И., Иванов В.Т., Войтенков Б.О., Окулов В.Б. // Биоорг. химия. 1996. Т. 22. С. 180–190. [Onoprienko L.V., Mikhaleva I.I., Ivanov V.T., Voitenkov B.O., Okulov V.B. // Russ. J. Bioorg. Chem. 1996. V. 22. P. 156–165.]Vagin A., Teplyakov A. // Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. 2010. V. 66. P. 22–25. https://doi.org/10.1107/S0907444909042589Murshudov G.N., Skubák P., Lebedev A.A., Pannu N.S., Steiner R.A., Nicholls R.A., Winn M.D., Long F., Vagin A.A. // Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. 2011. V. 67. P. 355–367. https://doi.org/10.1107/S0907444911001314Emsley P., Lohkamp B., Scott W.G., Cowtan K. // Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. 2010. V. 66. P. 486–501. https://doi.org/10.1107/S0907444910007493