The interaction of albumin with the neonatal Fc receptor (FcRn): identification and characterization of the FcRn-binding site of albumin and engineering of albumin derivatives and fragments with improved pharmacokinetic properties

• Applicant: Professor Dr. Roland Kontermann
• Subject Area: Pharmacology
• Term: from 2009 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 128737692

Die außergewöhnlich lange Halbwertszeit von Serumalbumin ist bedingt durch ein Recycling über den neonatalen Fc-Rezeptor (FcRn) nach endosomaler Aufnahme. Während Aminosäuren von FcRn, die an der Bindung von Albumin beteiligt sind, bereits identifiziert wurden, ist wenig bekannt über die FcRn-Bindestelle in Albumin. Das Ziel des geplanten Projekts ist die detaillierte molekulare Charakterisierung der Interaktion von humanem Serumalbumin mit FcRn und der Identifizierung der Region und von Aminosäuren, welche an der FcRn-Bindung beteiligt sind. Diese Arbeiten beinhalten Affinitätsmessungen zur Bindung verschiedener Albuminfragmente an humanen und murinen FcRn sowie eine ausgedehnte Mutagenese-Analyse, z.B. mittels Alanin-Scanning. Die identifizierte, minimale Albuminregion mit FcRn-Bindeaktivität wird dann einer weiteren zielgerichteten Mutagenese und Selektion mittels Phage-Display unterzogen, um Albuminderivate mit erhöhter Affinität für FcRn bei saurem pH zu generieren. Der Einfluss dieser verbesserten FcRn-bindenden Albuminderivate auf die pharmakokinetischen Eigenschaften kleiner, rekombinanter Antikörpermoleküle gegen das Carcinoembryonale Antigen soll dann in Mäusen untersucht werden. Diese Studie wird detaillierte Informationen zur Interaktion von Albumin mit FcRn liefern und sollte in gentechnisch veränderten Albuminderivaten und -fragmenten resultieren, welche zur Verbesserung der Pharmakokinetik therapeutischer Proteine eingesetzt werden können.

• DFG Programme: Research Grants