Synthèse de banques de fragments d'anticorps pour l'analyse des gènes codant pour les anticorps catalytiques

Synthesis of libraries of antibody fragments for the analysis of catalytic antibody genes

• Auteur / Autrice : Damien Le Minoux
• Direction : Séverine Padiolleau-Lefèvre, Bérangère Bihan-Avalle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

β-lactamases

Bactériophages

Banques de gènes humains

Maladies autoimmunes

Autoimmunité

Abzymes

Anticorps

Mots clés libres

Anticorps catalytiques

Phages

Résumé

Les dernières décennies ont vu l’émergence d’abzymes impliqués dans certaines pathologies, en particulier dans les maladies autoimmunes. En dépit de la démonstration d’une corrélation entre les anticorps catalytiques et le degré de développement de ces maladies, de récents travaux ont également révélé un possible effet bénéfique de ces anticorps. De plus, différents abzymes ont été découverts dans un contexte non pathologique, soulevant de nombreuses questions quant à leur origine, voire leur rôle. L'étude de l'origine des anticorps catalytiques nécessite la mise en place d'outils représentant le répertoire immun. Il est nécessaire de concevoir un modèle capable de présenter une diversité moléculaire proche de ce répertoire, et adapté à la sélection d'entités particulières. Dans ce travail, nous avons mis en place les expériences pour la synthèse de banques de fragments d'anticorps (scFv) exprimés sur phages. Grâce à ce travail, il a été possible de réaliser une banque de taille supérieure à 105 fragments dont la diversité a été validée. Parallèlement à ces travaux, nous avons réalisé une analyse génétique des abzymes référencés dans la littérature. Celle-ci a permis de démontrer que des sous-groupes de gènes rares codent préférentiellement pour les anticorps catalytiques. Enfin, nous avons étudié l'influence des mutations dans l'acquisition d'une fonction catalytique. Les banques ainsi synthétisées permettront d'alimenter l'étude des anticorps catalytiques dans différents contextes immunologiques et de poser les bases d'une nouvelle une analyse génétique des abzymes.

In recent decades, catalytic antibodies have been discovered in some diseases, particularly in autoimmune diseases. In spite of the demonstration of correlation between catalytic antibodies and the evolution of the disease, recent works have revealed their possible protective role. Moreover, the presence of various abzymes found in non-pathological conditions, has raised a lot of questions about their origin and role. The study of the catalytic antibodies origins requires to setting up tools to represent the immune repertoire. We have to create a model expressing a molecular diversity comparable to this repertoire and adapted to the selection of specific entities. In this work, we established set of experiments for the synthesis of libraries of antibody fragments (scFv) expressed on phages. With this work, it has been possible to construct a library with final representation of 105 fragments, and the diversity was validated. At the same time, we performed a genetic analysis of abzymes reported in literature. This analysis showed that the catalytic antibodies are more frequently expressed by rare genes subgroups than binding antibodies. Finally, we studied the influence of mutations in the acquisition of catalytic function. The libraries, obtained in this way, could help in the study of catalytic antibodies in different immune conditions and would provide a basis for a new genetic analysis of abzymes.