초록 ▼

첫째, B형 간염 바이러스 중화항체 3-34 의 단독상태 및 pres1 항원 결함상태의 삼차구조를 도출하고 중화항체 HzKR127과 preS1 항원 간 결함 기전 연구를 수행하여 B형간염 바이러스 중화기전 및 친화도 증진의 구조적 기초를 규명하였음. 삼차구조 비교분석 결과 중화항체 3-34 과 HzKR127 는 다양한 변종 B형간염 바이러스 항원과 결합이 가능한 공통적인 구조를 보유하고 있으므로 broad specificity 의 구조적 기초를 설명하였음. 또한 CDR H3 lid-opening 과정을 촉진하면 중화항체의 항원 친화

첫째, B형 간염 바이러스 중화항체 3-34 의 단독상태 및 pres1 항원 결함상태의 삼차구조를 도출하고 중화항체 HzKR127과 preS1 항원 간 결함 기전 연구를 수행하여 B형간염 바이러스 중화기전 및 친화도 증진의 구조적 기초를 규명하였음. 삼차구조 비교분석 결과 중화항체 3-34 과 HzKR127 는 다양한 변종 B형간염 바이러스 항원과 결합이 가능한 공통적인 구조를 보유하고 있으므로 broad specificity 의 구조적 기초를 설명하였음. 또한 CDR H3 lid-opening 과정을 촉진하면 중화항체의 항원 친화도를 증진할 수 있고 중화항체와 preS1 항원 간 저친화도 결합도 친화도 증대에 관여하고 있음을 확인하였음. 둘째, 중화항체 HzKR127 의 삼치구조-활성 상관관계 분석을 분석하고 계산 생물학적 방법을 이용하여 총 40개의 돌연변이를 도입하고 돌연변이 항체와 항원 간 결합을 in silico simulation 하고 결합에너지를 산출하였음.
최종적으로 선별된 중화항체 HzKR127 의 최대 인간화를 위한 돌연변이 14개, 친화도 증진을 위한 돌연변이 7개를 도입함으로써 개량된 B형간염 예방 및 치료용 항체의 구조 기반 설계를 완료하고 서열과 삼치구조 좌표를 확보하였음.

Abstract ▼

Ⅰ. Objective of research
In this study. we are to elucidate structural basis for hepatitis B virus (HBV) neutralization by HBV neutralizing antibodies by determining the structure of HBV neutralizing antibody-preS1 antigen complex. Based on the structure, we are to perform the structure-based des

Ⅰ. Objective of research
In this study. we are to elucidate structural basis for hepatitis B virus (HBV) neutralization by HBV neutralizing antibodies by determining the structure of HBV neutralizing antibody-preS1 antigen complex. Based on the structure, we are to perform the structure-based design of hepatitis B therapeutic antibodies by maximal humanization and affinity maturation.
Ⅱ. Contents of research
(1) Elucidation of structural basis for HBV neutralization and affinity maturation through the structure determination of HBV neutralizing antibody 3-34/preS1 antigen complex. its structural comparison with HzKR 127 complex. and the analysis of the binding mechanism of HzKR127 with the preS1 antigen.
(2) Determination of structure-activity relationship based on structure and alanine-scanning mutagenesis results of HzKR127 antibody. Structure-based design of maximal!y humanized and affinity matured anti-hepatitis B therapeutic antibodies using computational methods such as in silico protein engineering.
Ⅲ. Results of research
First, we elucidated structural basis for HBV neutralization and affinity maturation by determining the structures of free-state and preS1 antigen-bound HBV neutralizing antibody 3-34 and by analyzing the binding mechanism of HzKR127 with the preS1 antigen. The followings are suggested by our molecular model for hepatitis B virus neutralization. (1) Structural similarity between HzKR127 and 3-34 suggests that the antigen-binding mechanisms of the antibodies are similar and thus antibody 3-34 can bind diverse virus mutants through the same mechanism. (2) Since COR H3 lid opening of antibodies is necessary for antigen binding, facilitation of COR H3 lid opening will enhance antigen-binding affinity. (3) Low-affinity interaction between preS1 antigen and the antibodies will increase the antigen-binding affinity, contributing to effective HBV neutralization.
Second. we analyzed the structure-activity relationship of HBV neutralizing antibody HzKR127 and proposed a molecular mechanism underlying the antigen-binding affinity maturation. Based on this analysis, a total of 40 mutations were introduced and the resulting antigen-antibody complex structures were calculated by computational methods. Finally, structure-based design of the engineered hepatitis B therapeutic antibodies was performed by introducing the 14 mutations for maximal humanization and 7 mutations for affinity maturation.
Ⅳ. Plan for using results of research
(1) Structural information of HBV neutralizing antibodies and structural basis for HBV neutralization will be used for development of neutralizing antibodies and vaccines against various HBV mutants.
(2) Structure-based design of maximally humanized and affinity matured HBV neutralizing antibodies will be used for development of hepatitis B therapeutic humanized antibodies.
(3) Structure-based antibody design methodology will contribute to saving time and expense for development of novel protein and antibody therapeutics.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서요약서 ... 4
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 7
• 연구 성과 실적 및 향후 계획 ... 9
• 총괄연구과제 연구결과 ... 14
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ... 15
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 19
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ... 25
• 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 26
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 38
• 6. 향후 연구성과 추진 계획 ... 39
• 7. 연구개발결과의 파급효과 ... 39
• 8. 연구개발결과의 활용계획 ... 41
• 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 42
• 10. 참고문헌 ... 43
• 첨부서류 ... 44
• 끝페이지 ... 48