Development of an anchor bispecific nanoantibody to improve the efficiency of antigen immobilization and detection in a well of a polystyrene plate

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Immunoassay (IA) methods performed in the wells of a polystyrene microplate are the basis of diagnostic studies. In the “sandwich” IA, a fundamentally important initial stage is the immobilization of anchor antibodies in the well of the plate, designed for specific binding of a given antigen from a biological fluid. One of the very promising options for antigen-recognizing molecules are single-domain antibodies (nanoantibodies, Nb). The use of Nbs as anchor antibodies is hampered by their low efficiency of functioning after passive adsorption in the well of the plate. The development of a new format and immobilization method in the case of NT are fundamentally important for overcoming this problem. This work describes the development of a new format of an anchor bispecific nanoantibody (anchor-Nb) to improve the efficiency of both passive adsorption of anchor-NT and subsequent stages of immobilization and detection of the target antigen in the well of a polystyrene plate.

About the authors

S. V. Tillib

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Email: tillib@genebiology.ru
Moscow, Russian Federation

M. V. Panasyuk

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

O. S. Goryainova

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

T. I. Ivanova

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

References

  1. Crowther J.R. Methods in Molecular Biology, The ELISA Guidebook. Second Edition. Humana Press, a part of Springer Science + Business Media, LLC 2009.
  2. Hayrapetyan H., Tran T., Tellez-Corrales, E., et al. (2023). Enzyme-Linked Immunosorbent Assay: Types and Applications. PP 1-17. In: Matson, R.S. (eds) ELISA. Methods in Molecular Biology, vol. 2612. Humana, New York, NY.
  3. Hamers-Casterman C, Atarhouch T., Muyldermans S., et al. Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature, 1993, vol. 363, no. 6428, pp. 446–448.
  4. Тиллиб С.В. Перспективы использования однодоменных антител в биомедицине. Молекулярная биология 2020, Т. 54, № 3, С. 362–373.
  5. Tillib S.V., Privezentseva M.E., Ivanova T.I., et al. Single-domain antibody-based ligands for immunoaffinity separation of recombinant human lactoferrin from the goat lactoferrin of transgenic goat milk. Journal of Chromatography B, 2014, vol. 949-950, pp. 48–57.
  6. Горяйнова О. С., Иванова Т.И., Рутовская М.В., и др. Метод параллельного и последовательного генерирования однодоменных антител для протеомного анализа плазмы крови человека. Молекулярная биология, 2017, т. 51, № 6, с. 985–996.
  7. Горяйнова О.С., Хан Е.О., Иванова Т.И., и др. Новый метод, базирующийся на использовании иммобилизованных однодоменных антител для удаления определенных мажорных белков из плазмы крови, способствует уменьшению неспецифического сигнала в иммуноанализе. Медицинская иммунология 2019, Т. 21, № 3, С. 567–575.
  8. Li D., Morisseau C., McReynolds C.B., et al. Development of Improved Double-Nanobody Sandwich ELISAs for Human Soluble Epoxide Hydrolase Detection in Peripheral Blood Mononuclear Cells of Diabetic Patients and the Prefrontal Cortex of Multiple Sclerosis Patients. Anal Chem., 2020, vol. 92, no. 10, pp. 7334–7342.
  9. Tillib S.V., Goryainova O.S. Extending Linker Sequences between Antigen-Recognition Modules Provides More Effective Production of Bispecific Nanoantibodies in the Periplasma of E. coli. Biochemistry (Mosc)., 2024, vol. 89, no. 5, pp. 933–941.
  10. Levay P., Viljoen M. Lactoferrin: A general review. Haematologica, 1994, vol. 80, pp. 252–267.
  11. Guo Y.C., Zhou Y.F., Zhang X.E., et al. Phage display mediated immuno-PCR. Nucleic Acids Res. 2006, vol. 34, no. 8, e62.
  12. Holland P.M., Abramson R.D., Watson R., et al. Detection of specific polymerase chain reaction product by utilizing the 5’-3’ exonuclease activity of Thermus aquaticus DNA polymerase. Proc Natl Acad Sci USA., 1991, vol.;88, no.16, pp.7276–7280.
  13. Deng Y., Liu J., Lu Y., et al. Novel Polystyrene-Binding Nanobody for Enhancing Immunoassays: Insights into Affinity, Immobilization, and Application Potential. Anal Chem., 2024, vol. 96, no. 4, pp. 1597–1605.
  14. Qiang X., Sun K., Xing L., et al. Discovery of a polystyrene binding peptide isolated from phage display library and its application in peptide immobilization. Sci Rep. ,2017, vol. 7, no. 1, 2673.
  15. Kumada Y., Kuroki D., Yasui H., et al. Characterization of polystyrene-binding peptides (PS-tags) for site-specific immobilization of proteins. J Biosci Bioeng., 2010, vol. 109, no. 6, pp.583–587.
  16. .Kumada Y., Hamasaki K., Shiritani Y., et al. Efficient immobilization of a ligand antibody with high antigen-binding activity by use of a polystyrene-binding peptide and an intelligent microtiter plate. J. Biotechnol., 2009, vol.142, pp. 135–141.
  17. Feng B., Dai Y., Wang L., et al. A novel affinity ligand for polystyrene surface from a phage display random library and its application in anti-HIV-1 ELISA system. Biologicals., 2009, vol. 37, no. 1, pp. 48–54.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».