For the last one year, severe acute respiratory syndrome coronavirus 19 (SARS-CoV-19) has become the most urgent pathogenic problem as threatening health of all the human on earth with terrible pandemic contagiousness. The recent emergence of new virus, SARS-CoV-19, has changed social living style and taken our happiness of daily life away. Facing recent serious situation, the development of new antibodies against rapidly-spreading pandemic SARS-CoV-19 for early diagnosis and treatment is urgently required. Here, I developed the single chain variable antibody fragments (scFv) against SARS-CoV-19 for therapeutic purpose. First, human synthetic antibody library was constructed in Escherichia coli host. For antibody (scFv) screening, anchored periplasmic expression (APEx) system in which antibodies are displayed on inner membrane of E. coli by anchored-expression of antibodies was employed. And I prepared receptor binding domain (RBD) part of SARS-CoV-19 spike protein as screening target by protein synthesis with recombinant mammalian cell and following purification. After labeling spheroplast cells with RBD protein, which is conjugated with Alexa fluorescence dye, highly fluorescent cells were selectively sorted by FACS screening with high speed. After several rounds of sorting with synthetic antibody library, antibody candidates showing higher affinity to target antigen was finally isolated. Binding affinity of isolated antibodies was measured numerically by ELSIA analysis. After that, in order to increase screening efficiency, the optimization of antigen labeling concentration was performed and the result of screening was confirmed through individual colony analysis.
지난 1 년 동안 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스-19 (SARS-CoV-19)는 무서운 전염성으로 지구상의 모든 인류의 건강을 위협하며 인류가 직면한 가장 시급한 질병 문제가 되었다. 신종 코로나바이러스-19의 출현은 사회의 생활 방식을 바꾸고 일상 생활의 행복을 빼앗아갔다. 이러한 심각한 상황에 직면하여, 급속하게 확산되는 대유행성 코로나바이러스-19에 대한 조기 진단 및 치료를 위한 새로운 항체 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 치료 목적으로 코로나바이러스-19에 대응하기 위한 단일 사슬 가변 항체 단편 (scFv)을 개발하고자 하였다. 먼저, 인간 합성 항체 라이브러리를 대장균 숙주에서 구축하였다. 항체 (scFv) 스크리닝을 위해 항체의 고정 발현에 의해 대장균의 내막에 항체가 표지되는 막간공간 고정발현 (APEx) 시스템을 도입하였다. 그리고 스크리닝 타겟을 준비하기 위해 코로나바이러스-19 스파이크 단백질의 수용체 결합 도메인 (RBD) 부분을 재조합 포유류 세포를 이용한 단백질 합성 및 정제하였다. 이후에 알렉사 형광 염료와 결합된 코로나바이러스-19 스파이크 단백질의 수용체 결합 도메인 (RBD)으로 스페로플라스트 세포를 표지 한 후, 고속 FACS 스크리닝을 통해 고형광 세포를 선택적으로 분류하였다. 합성 항체 라이브러리를 몇 차례 반복 스크리닝한 후 표적 항원에 더 높은 결합력을 보이는 항체 후보를 최종적으로 분리하였다. 분리된 후보 항체의 결합력을 ELSIA 분석을 통해 의해 수치적으로 측정하였다. 이후 스크리닝 효율을 높이기 위해 항원 표지 농도를 최적화하여 스크리닝을 진행하였으며, 개별콜로니 분석을 통해 스크리닝 결과를 확인하였다.
