A method with potential to accelerate therapeutic biomolecule discovery, improve project throughput and to reduce research costs.
The development in Steven Dunn’s laboratory (Department of oncology UNIL CHUV and Lausanne branch of the Ludwig Institute for Cancer Research) of a powerful method exploiting the unique properties of the SpyCatcher/SpyTag interaction for the rapid de novo isolation of functional antibodies was recently published in Scientific Reports (2019) 9:12815.
SpyCatcher and SpyTag are engineered protein–peptide partners of bacterial origin that spontaneously combine through an irreversible chemical bond when they encounter each other under typical biochemical buffer and cell media conditions. The team were able to show that adaptations to this system allow it to be utilized as a convenient and robust molecular ‘superglue’ handle for the purification of recombinant tumor-associated proteins of interest, expressed in small volume mammalian cell cultures. Further, the tagged proteins could be rapidly and selectively captured from the production media in a format that enabled seamless and efficient integration with downstream phage and other in vitro display technology processes. Proof-of-concept for this simple, yet effective approach was demonstrated for several recombinant SpyCatcher-tagged tumor antigens, with the resultant isolated antibodies shown to recognise their intended cognate tumor cell-surface targets in various functional formats.
This method, which elegantly applies the discovery of the SpyCatcher/SpyTag system published in 2012 (Mark Howarth et al), has clear potential in accelerating therapeutic biomolecule discovery, improving project throughput and reducing research costs by dispensing with the need for classical antigen production, purification and modification.
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L’équipe de Steven Dunn, de la branche lausannoise de l'Institut Ludwig pour la recherche sur le cancer, a développé une puissante méthode exploitant les propriétés uniques de l’interaction SpyCatcher/SpyTag pour l’isolement de novo, rapide, d’anticorps fonctionnels. Leur recherche vient d’être publiée dans la revue « Scientific Report » (2019) 9 :12815.
La protéine SpyCatcher et le peptide SpyTag sont deux partenaires d’origine bactérienne qui s’associent spontanément par une liaison chimique irréversible lorsqu’ils se rencontrent l’un l’autre dans des conditions de tampons biochimiques et de milieu de culture cellulaires spécifiques.
L’équipe de Steven Dunn a pu démontrer que, moyennant des adaptations, ce système peut être utilisé comme une « superglue » moléculaire, pratique et robuste, dans la purification des protéines recombinantes d’intérêt associées aux tumeurs quand elles sont exprimées dans des cultures de cellules de mammifères de faible volume. Les protéines marquées peuvent ensuite être prélevées des milieux de production, de façon rapide et sélective, dans un format permettant une intégration directe et efficace avec les techniques de « phage display » (technique d’expression à la surface de bactériophages utilisée dans la sélection d’anticorps) qui s’en suivent ainsi qu’avec d’autres procédés technologiques in vitro. La validation de concept pour cette approche simple mais effective a été démontrée pour plusieurs antigènes tumoraux recombinants marqués avec SpyCatcher. Les anticorps isolés résultants ont montré qu’ils reconnaissaient leurs cibles prévues à la surface des cellules tumorales, dans différents formats fonctionnels.
Cette méthode qui applique avec élégance la découverte du système SpyCatcher/SpyTag, publiée en 2012 (Mark Howarth et al), a clairement le potentiel d’accélérer la découverte de biomolécules thérapeutiques, d’améliorer le rendement du projet et de réduire les coûts de la recherche en la dispensant du besoin de la production, de la purification et de la modification classiques d’antigènes.
(Traduction : Fabienne Bogadi)