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A Novel Cell-Penetrating Antibody Fragment Inhibits the DNA Repair Protein RAD51.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2019-08-02 , DOI: 10.1038/s41598-019-47600-y
Landon Pastushok 1, 2 , Yongpeng Fu 1 , Leo Lin 3 , Yu Luo 4 , John F DeCoteau 1, 2 , Ken Lee 3 , C Ronald Geyer 1, 2
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2019-08-02 , DOI: 10.1038/s41598-019-47600-y
Landon Pastushok 1, 2 , Yongpeng Fu 1 , Leo Lin 3 , Yu Luo 4 , John F DeCoteau 1, 2 , Ken Lee 3 , C Ronald Geyer 1, 2
Affiliation
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DNA damaging chemotherapies are successful in cancer therapy, however, the damage can be reversed by DNA repair mechanisms that may be up-regulated in cancer cells. We hypothesized that inhibiting RAD51, a protein involved in homologous recombination DNA repair, would block DNA repair and restore the effectiveness of DNA damaging chemotherapy. We used phage-display to generate a novel synthetic antibody fragment that bound human RAD51 with high affinity (KD = 8.1 nM) and inhibited RAD51 ssDNA binding in vitro. As RAD51 is an intracellular target, we created a corresponding intrabody fragment that caused a strong growth inhibitory phenotype on human cells in culture. We then used a novel cell-penetrating peptide "iPTD" fusion to generate a therapeutically relevant antibody fragment that effectively entered living cells and enhanced the cell-killing effect of a DNA alkylating agent. The iPTD may be similarly useful as a cell-penetrating peptide for other antibody fragments and open the door to numerous intracellular targets previously off-limits in living cells.
中文翻译：
一种新型细胞穿透抗体片段抑制 DNA 修复蛋白 RAD51。
DNA 损伤性化疗在癌症治疗中取得了成功，然而，这种损伤可以通过癌细胞中可能上调的 DNA 修复机制来逆转。我们假设抑制 RAD51（一种参与同源重组 DNA 修复的蛋白质）将阻止 DNA 修复并恢复 DNA 损伤化疗的有效性。我们使用噬菌体展示技术生成了一种新型合成抗体片段，该片段以高亲和力 (KD = 8.1 nM) 结合人 RAD51，并在体外抑制 RAD51 ssDNA 结合。由于 RAD51 是细胞内靶标，我们创建了相应的体内片段，该片段对培养的人类细胞产生强烈的生长抑制表型。然后，我们使用新型细胞穿透肽“iPTD”融合来生成治疗相关的抗体片段，该片段可有效进入活细胞并增强 DNA 烷化剂的细胞杀伤作用。 iPTD 可能同样可用作其他抗体片段的细胞穿透肽，并为许多以前在活细胞中禁止的细胞内靶标打开大门。
更新日期：2019-08-02
中文翻译：
一种新型细胞穿透抗体片段抑制 DNA 修复蛋白 RAD51。
DNA 损伤性化疗在癌症治疗中取得了成功，然而，这种损伤可以通过癌细胞中可能上调的 DNA 修复机制来逆转。我们假设抑制 RAD51（一种参与同源重组 DNA 修复的蛋白质）将阻止 DNA 修复并恢复 DNA 损伤化疗的有效性。我们使用噬菌体展示技术生成了一种新型合成抗体片段，该片段以高亲和力 (KD = 8.1 nM) 结合人 RAD51，并在体外抑制 RAD51 ssDNA 结合。由于 RAD51 是细胞内靶标，我们创建了相应的体内片段，该片段对培养的人类细胞产生强烈的生长抑制表型。然后，我们使用新型细胞穿透肽“iPTD”融合来生成治疗相关的抗体片段，该片段可有效进入活细胞并增强 DNA 烷化剂的细胞杀伤作用。 iPTD 可能同样可用作其他抗体片段的细胞穿透肽，并为许多以前在活细胞中禁止的细胞内靶标打开大门。
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