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Sélection et production de VHH/nanobodies de camélidés

Responsables Alain ROUSSEL, Christian CAMBILLAU, Aline DESMYTER

Cette plateforme offre une gamme de service allant de la selection de nanobodies de camélidés, jusqu’à leur production et leur caractérisation (SPR, BLI, micro-cal).

Ces dernières années, l’utilisation de domaines d’immunoglobulines mono-chaines de camélidés, appelés VHH ou nanobodies, a connu une forte croissance. L’utilité des nanobodies en biologie structurale est maintenant fermement établie, car ils permettent d’accéder à de nouveaux épitopes dans des régions concaves et à la charnière entre domaines, les stabilisant. Des résultats remarquables ont été obtenus en utilisant les nanobodies avec des protéines multi-domaines flexibles, avec de grands complexes et surtout avec des protéines membranaires telles que des GPCRs, récepteurs divers et canaux. Le groupe de biologie structurale de l’AFMB a été parmi les pionniers à travailler dans le domaine des vHHs/nanobodies. La plateforme offre un service qui comprend l’immunisation des lamas (Lama glama glama) ou chameaux (Camelus dromedarius) en vue d’obtenir des bibliothèques de cibles spécifiques, le criblage par phage display permet d’obtenir des clones de chaque cible, à partir desquelles plusieurs vHHs/nanobodies sont clonés (service 1), exprimés (service 2) et caractérisés (service 3). Les affinités sont comprises généralement entre 1 et 50 nM (Kd). Notre bibliothèque « naïve » qui regroupe les lymphocytes d’animaux non vaccinés - dans notre cas, 3 chameaux et 4 lamas peut aussi être utilisée. La randomisation d’un des trois CDRs suivie de criblage conduit à des affinités sub-nanomolaires.

Accessibilité

Académiques et industriels

Contact

Alain Roussel

Equipement spécifique

• FPLC Äkta purifier and Xpress (GE Heathcare)
• Microcalorimetry : MicroCal iTC200 (GE Heathcare)
• Microscale thermophoresis : MST Monolith NT.115 (NanoTemper Technologies GmbH)
• Surface plasmon resonance : Biacore T200 (Biacore-GE Heathcare)
• Bio-layer Interferometry : Octet RED96 system and Blitz system (Pall ForteBio LLC)
• Size exclusion chromatography / multi-angle light scattering / refractometry : HPLC Alliance (Waters) / Minidawn Treos (Wyatt) / Optilab rEX (Wyatt)

Coût

A définir pour les industriels en fonction du temps d’utilisation et de l’assistance nécessaires.

Publications

  • Eric Durand, Van Son Nguyen, Abdelrahim Zoued, Laureen Logger, Gérard Péhau-Arnaudet, Marie-Stéphanie Aschtgen, Silvia Spinelli, Aline Desmyter, Benjamin Bardiaux, Annick Dujeancourt, Alain Roussel, Christian Cambillau, Eric Cascales and Rémi Fronzes. Biogenesis and structure of the bacterial Type VI secretion membrane core complex. Nature, 300 :555-560 [doi : 10.1038/nature14667] (2015).
  • Nguyen, V.S., Logger, L., Spinelli, S., Desmyter, A., Le, T.T.H., Kellenberger, C., Douzi, B., Durand, E., Roussel, A., Cascales, E. and Cambillau, C. Inhibition of Type VI secretion by an anti-TssM llama nanobody, PloS-ONE, 10(3) : e0122187. [doi:10.1371/journal.pone.0122187] (2015).
  • Nguyen, V.S., Spinelli, S., Desmyter, A., Le, T.T.H., Kellenberger, C., Cascales, E., Cambillau, C. and Roussel, A., Production, crystallization and X-ray diffraction analysis of a complex between a fragment of the TssM T6SS protein and a Camelid nanobody, Acta Crystallogr. F, F71, 266-271 (2015)
  • Desmyter, A., Spinelli, S., Roussel, A. and Cambillau, C., Camelid nanobodies : killing two birds with one stone, Curr. Opin. Struct. Biol., 32C:1–8 [doi : 10.1016/j.sbi.2015.01.001] (2015)
  • Hassaine G, Deluz C, Grasso L, Wyss R, Tol MB, Hovius R, Graff A, Stahlberg H, Tomizaki T, Desmyter A, et al. : X-ray structure of the mouse serotonin 5-HT3 receptor. Nature 2014, 512:276-281.
  • Aline Desmyter, Carine Farenc, Jennifer Mahony, Silvia Spinelli, Cecilia Bebeacua, Stéphanie Blangy, David Veesler, Douwe van Sinderen and Christian Cambillau, Viral infection modulation and neutralization by camelid nanobodies, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 110 : E1371-9 (2013).
  • Giuliano Sciara, Cecilia Bebeacua, Patrick Bron, Denise Tremblay, Miguel Ortiz-Lombardia, Julie Lichière, Marin van Heel, Valérie Campanacci, Sylvain Moineau and Christian Cambillau. Structures of Lactococcal Phage p2 Baseplate and Mechanism of Action. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107:6852-7 (2010).
  • Katja Conrath, Alice S. Pereira, Carlos Martins, Cristina G. Timóteo, Pedro Tavares, Silvia Spinelli, Ulrich Werner, Christophe Flaudrops, Christian Cambillau, Serge Muyldermans, Isabel Moura, Jose Moura, Mariella Tegoni and Aline Desmyter, Camelid Nanobodies Raised against an Integral Membrane Enzyme, Nitric Oxide Reductase Protein Science, 18:619-628 (2009).
  • Roos G, Brosens E, Wahni K, Desmyter A, Spinelli S, Wyns L, et al. Combining site-specific mutagenesis and seeding as a strategy to crystallize ’difficult’ proteins : the case of Staphylococcus aureus thioredoxin. Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 2006 ;62:1255-8.
  • Silvia Spinelli, Aline Desmyter, C.Theo Verrips, Hans J. W. de Haard, Sylvain Moineau and Christian Cambillau, Structure of lactococcal bacteriophage p2 receptor binding protein suggests gene transfer with bacterial and mammalian viruses, Nature Struct Molec Biol, 13, 85-89 (2006)
  • Denise M. Tremblay, Mariella Tegoni, Silvia Spinelli, Valérie Campanacci, Stéphanie Blangy, Céline Huyghe, Aline Desmyter, Steve Labrie, Sylvain Moineau and Christian Cambillau. Receptor Binding Protein of Lactococcus lactis phages : Identification and Characterization of the Saccharide Receptor Binding Site, J. Bact. 188, 2400-2410 (2006).
  • Edward Dolk, Cees van Vliet, Janice M.J. Perez , Gert Vriend, Christian Cambillau, Leon G.J. Frenken and Theo Verrips, induced refolding of a temperature denatured llama heavy chain antibody fragment by its antigen, Proteins. 59, 555-564 (2005).
  • Silvia Spinelli, Aline Desmyter, Leon Frenken, Theo Verrips, Mariella Tegoni and Christian Cambillau, Domain Swapping in a Llama VHH Domain Leads to Amyloid-like Structures in the Crystal Packing, FEBS letters 564, 35-40 (2004).
  • Jean-Guillaume Renisio, Janice Pérez, Michael Czisch, Marc Guenneugues, Olivier Bornet, Leon Frenken, Christian Cambillau and Hervé Darbon. Solution structure and relaxation studies of an antigen-free Heavy Chain Variable Domain (VHH) from Llama, Proteins. 47, 546-555 (2002).
  • Stefan Ewert, Christian Cambillau, Katja Conrath and Andreas Plückthun, Biophysical Properties of Camelid VHH Domains Compared to Those of Human VH3 Domains, Biochemistry 41, 3228-3236 (2002).
  • Desmyter, A., Spinelli, S., Lauwereys, M., Wyns,L., Muyldermans, S. and Cambillau,C. 2002. Camelids VHH Domains in Complex with Porcine Amylase : Inhibition and Involvement of Framework in Interactions. J.Biol.Chem. 277, 23645-50 .
  • Gilles Ferrat, Jean-Guillaume Renisio, Xavier Morelli , Jerry Slootstra, Christian Cambillau and Hervé Darbon, A Peptide Mimic of an Antigenic Loop of a-hCG : Solution Structure and Interaction with a Ll ama VHH Domain. Biochem. J. 366 415-421 (2002).
  • Janice, M.J. Pérez, Jean-Guillaume Renisio, Jeanine J. Prompers, Chris J. van Platerink, Christian Cambillau, Hervé Darbon, and Leon G.J. Frenken, Intrinsic Stability of a Llama Antibody domain as Determined by Circular Dichroism, Nuclear Magnetic Resonance and Electrospray Ionisation Mass spectrometry, Biochemistry 40, 74-83 (2001).
  • Serge Muyldermans, Christian Cambillau and Lode Wyns, Recognition of antigens by single domain antibody fragments : the superfluous luxury of paired domains. TIBS 26, 230-235 (2001).
  • Silvia Spinelli, Mariella Tegoni , Leon Frenken, Cees van Vliet and Christian Cambillau, Lateral Recognition of a Dye Hapten by a Llama VHH Domain , J.Mol.Biol. 311:123-9 (2001).
  • Silvia Spinelli, G.J. Leon Frenken , Pim Hermans, Theo Verrips, Kieron Brown, Mariella Tegoni and Christian Cambillau. Camelids heavy chain variable domains provide efficient combining sites to haptens. Biochemistry, 39, 1217-1222 (2000).
  • Silvia Spinelli , Leon Frenken, Dominique Bourgeois, Lian de Ron, Will Bos, Theo Verrips, Christelle Anguille, Christian Cambillau and Mariella Tegoni The Crystal Structure of a Llama Heavy Chain Variable Domain. Nature Struct. Biol., 3, 752-756 (1996).


References of vHHs /nanobodies work of Aline Desmyter at VUB (1996-2003)

  • Dumoulin M, Last AM, Desmyter A, Decanniere K, Canet D, Larsson G, et al. A camelid antibody fragment inhibits the formation of amyloid fibrils by human lysozyme. Nature. 2003 ;424:783-8.
  • Nguyen VK, Desmyter A, Muyldermans S. Functional heavy-chain antibodies in Camelidae. Adv Immunol. 2001 ;79:261-96.
  • Decanniere K, Transue TR, Desmyter A, Maes D, Muyldermans S, Wyns L. Degenerate interfaces in antigen-antibody complexes. J Mol Biol. 2001 ;313:473-8.
  • Desmyter A, Decanniere K, Muyldermans S, Wyns L. Antigen specificity and high affinity binding provided by one single loop of a camel single-domain antibody. J Biol Chem. 2001 ;276:26285-90.
  • Decanniere K, Desmyter A, Lauwereys M, Ghahroudi MA, Muyldermans S, Wyns L. A single-domain antibody fragment in complex with RNase A : non-canonical loop structures and nanomolar affinity using two CDR loops. Structure. 1999 ;7:361-70.
  • Lauwereys M, Arbabi Ghahroudi M, Desmyter A, Kinne J, Holzer W, De Genst E, et al. Potent enzyme inhibitors derived from dromedary heavy-chain antibodies. EMBO J. 1998 ;17:3512-20.
  • Arbabi Ghahroudi M, Desmyter A, Wyns L, Hamers R, Muyldermans S. Selection and identification of single domain antibody fragments from camel heavy-chain antibodies. FEBS Lett. 1997 ;414:521-6.
  • Desmyter A, Transue TR, Ghahroudi MA, Thi MH, Poortmans F, Hamers R, et al. Crystal structure of a camel single-domain VH antibody fragment in complex with lysozyme. Nat Struct Biol. 1996 ;3:803-11.
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