A la hora de elegir un antígeno para generar anticuerpos, tanto monoclonales como policlonales, es normal hacernos preguntas, como ¿Qué irá mejor en mi investigación, o cual dará mejor resultado?
Las dos alternativas más utilizadas son, o proteínas completas o péptidos con partes de la secuencia de estas proteínas. Ahora bien, hay ciertas cosas que podemos tener cuenta a la hora de decantarnos por una opción u otra.
Lo más importante, es que el antígeno sea reconocido como una molécula extraña para el individuo.
Proteína recombinante como antígeno
Si al elegir un antígeno nos decantamos por una proteína recombinante deberíamos tener en cuenta lo siguiente:
- Las moléculas más conservadas evolutivamente no son buenos antígenos. Un ejemplo de esto son las histonas.
- Las proteínas son el tipo molecular más inmunogénico. Los ácidos nucleicos y lípidos, por el contrario, solo lo son si van unidos a proteínas o carbohidratos.
- El tamaño importa. Cuanto más grande sea la proteína, mayor poder inmunológico tendrá. En general, entre 5 y 10 mil kDa se considera de pequeño tamaño.
- La composición química y la secuencia también influye. Cuanto más compleja sea la secuencia más inmunogénica será. Péptidos muy repetitivos tienen bajo poder inmunológico. En el caso de las proteínas, la estructura y plegamiento también contribuye a la reactividad.
- Las moléculas insolubles son mejores inmunógenos, ya que son degradables por otras moléculas del sistema inmune para su posterior procesamiento inmunológico. Así mismo, los antígenos desnaturalizados, son más antigénicos que las formas nativas.
Cabe pensar que las proteínas siempre son mejores antígenos que los péptidos, ya que si son nativas, estaremos inmunizando al organismo de experimentación con el mismo antígeno que después reconoceremos. Sin embargo, esto no siempre es posible. Por eso, la siguiente mejor opción parece ser la de producir una proteína recombinante en un organismo heterólogo.
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Antes de decantarnos por esta opción; si nunca hemos trabajado con proteínas recombinantes, debemos tener en cuenta lo siguiente:
- Lo primero es recopilar la mayor información posible sobre la proteína, en bases de datos de proteínas y artículos científicos. En función de la información disponible, seleccionaremos el organismo de producción que mejor se adapte a nuestras necesidades. Si las proteínas son simples, y las modificaciones post-trasduccionales no suponen un problema, podemos elegir un organismo sencillo como es E. coli. Si hay que prestar atención a estas modificaciones, o no sabemos si pueden afectarnos, elegiremos un organismo más complejo como células de mamífero o insecto.
- Posibles reactividades cruzadas con otras proteínas. Si el grado de homología de nuestro target con otras proteínas es elevado, deberíamos pensar en diseñar péptidos que se correspondan con las secuencias que son diferentes en nuestra proteína target.
- Algo que también debemos tener en cuenta, es que no siempre se consigue expresar y producir proteínas recombinantes.
- Por otro lado, si descartamos las proteínas recombinantes para usarlas como antígenos, puede ser interesante para utilizarlas en los screening de anticuerpos; sobre todo para los monoclonales.
A modo de resumen, las proteínas recombinantes tienen la ventaja de que se parecen más a la molécula real que posteriormente querremos identificar. La desventaja, que, si no se encuentran disponibles comercialmente y la hemos de producir en el laboratorio, la tarea puede ser tediosa ya que consume tiempo y recursos, e incluso imposible.
Péptidos como antígeno
Si al elegir un antígeno nos decantamos por un péptido, deberíamos tener en cuenta lo siguiente a la hora de su diseño:
- El tamaño no ha de ser demasiado pequeño, por lo mismo que comentábamos en el apartado anterior sobre el tamaño. Una longitud adecuada oscila entre 10-20 aminoácidos. Sin embargo, si el tamaño es pequeño, podremos conjugarlo para aumentar la inmunogenicidad con un adyuvante.
- La secuencia de aminoácidos, ha de ser lo menos repetitiva posible.
- Deberemos diseñarlo en función de partes de las proteínas que sepamos que no sufren modificaciones post-transduccionales.
- Además, al igual que ocurre en el caso de las proteínas recombinantes, debemos elegir partes de la secuencia correspondientes a epítopos que se encuentren en una región de la proteína expuesta al exterior, para poder ser posteriormente reconocida. Generalmente, los extremos de las proteínas, tanto N como C terminal, suelen estar más expuestos.
- Se pueden diseñar y sintetizar varios péptidos para la misma proteína. Hay que elegir epítopos que estén expuestos hacia el exterior, e intentar evitar proteínas transmembrana.
Para más información sobre cómo elegir un antígeno peptídico, puedes consultar el siguiente post: https://www.abyntek.com/como-disenar-un-buen-antigeno-peptidico/
La ventaja que tiene la utilización de péptidos como antígeno es que se pueden diseñar tantos como se quiera, e inmunizar con varios de ellos a la vez. Existen herramientas online que nos permiten predecir qué epítopos o partes de las proteínas pueden ser buenos antígenos. Además, la síntesis es sencilla y económica. Por el contrario, al ser partes de la secuencia de la proteína, se parecen menos que las proteínas recombinantes a nuestro target.
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