Coevolved Canonical Loops Conformations of Single-Domain Antibodies: A Tale of Three Pockets Playing Musical Chairs
Notice bibliographique
Résumé
Single-domain antibodies (sdAbs) are a promising class of biotherapeutics with unique structural traits within their paratope region. The distribution of canonical conformations explored by their complementarity determining region (CDR) loops differs to some extent from conventional two-chain Fv fragments of monoclonal antibodies (mAbs). In this study, we explored in detail the canonical structures of sdAb CDR-H1 and CDR-H2 loops and compared those with mAbs from the IGHV3 and IGHV1 gene families. We surveyed the antibody structures catalogued in SAbDab and clustered the CDR canonical loops in Cartesian space. While most of the sdAb clusters were sub-populations of previously defined canonical Fv conformations of CDR-H1 and CDR-H2, our stricter clustering approach defined narrower clusters in sequence-space. Meticulous visual inspection of sub-populations allowed a clearer understanding of sequence-structure relationships. The packing densities within structural pockets contacted by CDR-H1 and CDR-H2 canonical conformations were analyzed on the premise that these pockets cannot be left vacant as they would leave exposed supportive hydrophobic residues. The fine resolution of the canonical clusters defined here revealed unique signatures within these pockets, including distinct structural complementarities between CDR-H1 and CDR-H2 canonical clusters, which could not be perceived with the previous coarser clusters. We highlight examples where a single residue change in CDR-H1 sequence is sufficient to induce a dramatic population shift in CDR-H2 conformation. This suggests that preferences in combining CDR-H1 and CDR-H2 emerged naturally during antibody evolution, leading to preferred sets of conserved amino acids at key positions in the framework as well as within the CDR loops. We outline a game of musical chairs that is necessary to maintain the integrity of the antibody structures that arose during evolution. Our study also provides refined CDR-H1 and CDR-H2 structural templates for sdAb homology modeling that could be leveraged for improved antibody design.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».