heddajo

• Nguyen, Adam; Heim, Joel Benjamin; Cordara, Gabriele; Chan, Matthew C.; Johannesen, Hedda & Charlesworth, Cristine [Vis alle 12 forfattere av denne artikkelen] (2026). Shared ligand-blocking mechanism but distinct conformational modulation by α5-targeting antibodies BIIG2 and MINT1526A. Structure. ISSN 0969-2126. doi: 10.1016/j.str.2026.08.001. Fulltekst i vitenarkiv
• Bjerregaard-Andersen, Kaare; Abraha, Fana; Johannesen, Hedda; Oscarson, Stefan; Moreno, Ernesto & Krengel, Ute (2021). Key role of a structural water molecule for the specificity of 14F7 - An antitumor antibody targeting the NeuGc GM3 ganglioside. Glycobiology. ISSN 0959-6658. 31(11), s. 1500–1509. doi: 10.1093/glycob/cwab076. Fulltekst i vitenarkiv Vis sammendrag

  Abstract Tumor-associated glycolipids such as NeuGc GM3 are auspicious molecular targets in antineoplastic therapies and vaccine strategies. 14F7 is a monoclonal IgG1 with high clinical potential in cancer immunotherapy as it displays extraordinary specificity for NeuGc GM3, while it does not recognize the very similar, ubiquitous NeuAc GM3. Here we present the 2.3 Å crystal structure of the 14F7 antigen-binding domain (14F7 scFv) in complex with the NeuGc GM3 trisaccharide. Modeling analysis and previous mutagenesis data suggest that 14F7 may also bind to an alternative NeuGc GM3 conformation, not observed in the crystal structure. The most intriguing finding, however, was that a water molecule centrally placed in the complementarity-determining region directly mediates the specificity of 14F7 to NeuGc GM3. This has profound impact on the complexity of engineering in the binding site and provides an excellent example of the importance in understanding the water structure in antibody–antigen interactions.

• Bjerregaard-Andersen, Kaare; Johannesen, Hedda; Abdel-Rahman, Noha Mansour Hassan; Heggelund, Julie Elisabeth; Hoås, Helene Mykland & Abraha, Fana [Vis alle 13 forfattere av denne artikkelen] (2018). Crystal structure of an L chain optimised 14F7 anti-ganglioside Fv suggests a unique tumour- specificity through an unusual H-chain CDR3 architecture. Scientific Reports. 8:10836, s. 1–11. doi: 10.1038/s41598-018-28918-5. Fulltekst i vitenarkiv Vis sammendrag

  Targeted cancer immunotherapy offers increased efficacy concomitantly with reduced side effects. One antibody with promising clinical potential is 14F7, which specifically recognises the NeuGc GM3 ganglioside. This antigen is found in the plasma membrane of a range of tumours, but is essentially absent from healthy human cells. 14F7 can discriminate NeuGc GM3 from the very similar NeuAc GM3, a common component of cell membranes. The molecular basis for this unique specificity is poorly understood. Here we designed and expressed 14F7-derived single-chain Fvs (scFvs), which retained the specificity of the parent antibody. Detailed expression and purification protocols are described as well as the synthesis of the NeuGc GM3 trisaccharide. The most successful scFv construct, which comprises an alternative variable light chain (VLA), allowed structure determination to 2.2 Å resolution. The structure gives insights into the conformation of the important CDR H3 loop and the suspected antigen binding site. Furthermore, the presence of VLA instead of the original VL elucidates how this subdomain indirectly stabilises the CDR H3 loop. The current work may serve as a guideline for the efficient production of scFvs for structure determination.

Se alle arbeider i NVA

• Johannesen, Hedda; Bjerregaard-Andersen, Kaare; Grzybek, Michal; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2020). Molecular basis of specificity of a promising anti-tumour antibody. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Bjerregaard-Andersen, Kaare; Grzybek, Michal; Ünal, Coskun; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2019). Crystal structure of an anti-tumour antibody in complex with its tumour-specific antigen. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Bjerregaard-Andersen, Kaare; Heggelund, Julie Elisabeth; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2019). 14F7 - A tumour specific antibody. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Bjerregaard-Andersen, Kaare; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2019). An anti-tumour antibody that specifically recognises N-glycolyl GM3. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; hoås, Helene Mykland; Heggelund, Julie Elisabeth; Bjerregaard-Andersen, Kaare; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2018). 14F7, An anti-ganglioside scFv for cancer therapies. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Mykland, Helene Hoås; Heggelund, Julie Elisabeth; Bjerregaard-Andersen, Kaare; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2018). An anti-ganglioside scFv for cancer therapies. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Hoås, Helene Mykland; Heggelund, Julie Elisabeth; Bjerregaard-Andersen, Kaare; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2018). 14F7, an antibody that recognises a tumour-specific ganglioside with high specificity. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Bjerregaard-Andersen, Kaare; Heggelund, Julie Elisabeth; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2018). NeuGc GM3 - a cancer-specific ganglioside that is recognised by the antibody 14F7. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Hammerstad, Marta; Hersleth, Hans-Petter & Andersson, K. Kristoffer (2017). A structural and functional investigation of ribonucleotide reductase class III. Fulltekst i vitenarkiv
• Hammerstad, Marta; Hersleth, Hans-Petter; Lofstad, Marie; Johannesen, Hedda; Tomter, Ane Berg & Røhr, Åsmund Kjendseth [Vis alle 7 forfattere av denne artikkelen] (2016). Structural Insight into the Function of Ribonucleotide Reductase. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Hersleth, Hans-Petter; Hammerstad, Marta & Andersson, K. Kristoffer (2016). A Structural and Functional Investigation of Ribonucleotide Reductase Class III In Bacillus Cereus. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda & Foss, Øystein (2016). Grensesprengende kjemi – et heftig møte mellom magi, myter og vitenskap. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Hersleth, Hans-Petter; Hammerstad, Marta & Andersson, K. Kristoffer (2016). A structural and functional investigation of Ribonucleotide reductase Class III in Bacillus cereus. NBS-nytt. ISSN 0801-3535. s. 65–65. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Bousquet, Paula; Løset, Geir Åge & Krengel, Ute (2014). L`ASSASSINA PROTEIN THAT SPECIFICALLY KILLS TUMOUR CELLS. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda (2013). Snikmorderen - Vinner av Kjemi Grand Prix. Fulltekst i vitenarkiv Vis sammendrag

  Proteinet 14F7 dreper kreftcelle. For 8 millioner år siden skjedde det en mutasjon som gjorde at vi mennesker ikke lenger klarte å lage et spesifikt karbohydrat, men når en vanlig celle blir til en kreftcelle dukker dette sukkeret opp igjen i cellen. 14F7 binder seg til dette karbohydratet og lager et hull i cellen slik at den dør. Jeg ønsker å finne ut av hvordan 14F7 binder til karbohydratet. Hvis jeg kan oppdage hvordan 14F7 og sukkermolekylet interagerer kan jeg jobbe med å forbedre bindingen slik at 14F7 blir enda mer effektiv.

• Johannesen, Hedda (2013). A PERFECTLY DESIGNED TRAP: A MOLECULE THAT SPECIFICALLY KILLS TUMOUR CELLS. Fulltekst i vitenarkiv
• Pesci, Giacomo; Krengel, Ute; Johannesen, Hedda & Løset, Geir Åge (2020). Follow the Light - Tracking 14F7’s cellular journey with luminescence. Universitetet i Oslo. Fulltekst i vitenarkiv Vis sammendrag

  Cancer is one of the leading causes of premature death in the world and its incidence and mortality are rapidly growing worldwide. Despite the biological heterogeneity of cancer, most patients are still treated with generic therapies, which often result in negative aftermath on the patients’ health. Adverse effects can be reduced by treatments targeting molecules which are exclusively expressed by cancer cells. One such molecule is the ganglioside N-glycolyl GM3 neuraminic acid (NeuGc GM3), which is present on the surface of several human cancer cell types and is not found in healthy tissue. This tumor-specific ganglioside is targeted with high specificity by the monoclonal antibody 14F7, which was produced in Cuba two decades ago. Unlike most anti-tumor antibodies, 14F7 has the outstanding ability to induce cancer cell death without recruiting any component of the immune system. To date, the cell killing mechanism of 14F7 is still poorly understood. In order to fully exploit its potential in cancer therapy, the fate of 14F7 after binding to the target has to be unraveled. The aim of this Master’s project was to gain insights into the internalization abilities of 14F7. After binding to the ganglioside, does the antibody travel inside the cell? Here, a 14F7 single-chain variable fragment (scFv) was covalently connected to a luciferase called NanoLuc. Due to its bright luminescence and pH-dependent activity, the NanoLuc has been identified as a suitable reporter for internalization studies. The vector coding for the fusion protein 14F7 scFv-NanoLuc was cloned through a PCR- based method, named Gibson assembly. A production protocol based on control of the glucose feed in Escherichia coli was established. The protein was effectively purified with immobilized metal affinity chromatography followed by size-exclusion chromatography. The binding affinity of the 14F7 scFv domain to NeuGc GM3 was confirmed by ELISA. The NanoLuc revealed a very high brightness and a robust pH- dependent activity. A recently developed assay to quantify the amount of a cell surface receptor, named Topanga assay, allowed quantification of NeuGc GM3 on several cell lines. Using the Topanga assay as a starting point, a novel assay to obtain insights into the internalization kinetics was developed. Interestingly, high amounts of NeuGc GM3 on the cell surface corresponded to faster internalization. This work paves the way for the application of scFv-C1-Nluc in bioluminescence microscopy in live cells.

• Solbakke, Kristoffer Gudesen; Krengel, Ute; Johannesen, Hedda; Løset, Geir Åge & Bjerregaard-Andersen, Kaare (2019). 4G9: An antibody that potentially imitates a cancer-related carbohydrate. Universitetet i Oslo. Fulltekst i vitenarkiv
• Johannesen, Hedda; Krengel, Ute; Løset, Geir Åge & Bousquet, Paula (2014). The Assassin - Recombinant single-chain Fv production of the anti-tumour antibody 14F7. Universitetet i Oslo. Fulltekst i vitenarkiv Vis sammendrag

  Kreft er en sykdom som oppstår når en mutert celle vokser og deler seg, uavhengig av plassrestriksjoner eller tilgang på næring. Dette lager et indre press på andre organer i kroppen, hvis det ikke blir behandlet. I dag har vi ingen behandlingsform som dreper kreft uten at vi selv blir syke, derfor er det viktig å utarbeide nye kreftmedisiner for å fjerne kreftcellene mer effektivt I tillegg til effektiv celledeling, produserer kreftceller molekyler av andre sammensetninger og konsentrasjoner sammenlignet med friske celler. Denne kunnskapen utnyttes i immunterapi, hvor kroppens eget immunforsvar blir stimulert til å angripe kreftcellene. Et molekyl som kun eksisterer på celleoverflaten til kreft hos voksene mennesker, er gangliosidet NeuGc GM3. Dette gangliosidet blir gjenkjent av et antistoff med navnet 14F7, med kallenavnet Snikmorderen fordi det kun dreper kreftceller. Når 14F7 binder til gangliosidet, starter cellen å svulme, sprekke opp, og dø. Dette gjør 14F7 spesielt attraktiv for fremtidig kreftbehandling, siden den spesifikt dreper kreft celler. For å videreutvikle 14F7 og øke kunnskapen for hvordan antistoffer gjenkjenner karbohydratbaserte molekyler, må vi først kartlegges hvordan 14F7 interagerer med NeuGc GM3 gangliosidet. Strukturen til 14F7s fragment, antigen-bindende (Fab) ble kjent i 2004 ved hjelp av røntgenkrystallografi. På tross av iherdig innsats var det ikke mulig å reprodusere Fab krystallen, derfor finnes det i dag ikke et eksperimentelt svar på hvor og hvordan gangliosidet assosieres med 14F7. For å løse dette mysteriet prøves en ny vinkling, hvor 14F7 single-chain variable fragmenter (scFvs) blir uttrykt i periplasma til E. coli. scFv er det minste fragmentet som fortsatt inneholder det komplette bindingssete til gangliosidet. Siden scFv er mindre komplekst, sammenlignet med Fab og det komplette antistoffet, er det en lovende kandidat for å karakterisere interaksjonene mellom 14F7 og NeuGc GM3 gangliosidet ved bruk av røntgenkrystallografi. Fire forskjellige varianter av scFv 14F7 ble klonet og transformert inn i E. coli, hvor de ble isolert fra periplasma og renset med affinitetskromatografi. Bindingen til gangliosidet ble testet, siden konstruktene ikke gjenkjente gangliosidet ble scFv konstruktene optimalisert. Resultatet ble funksjonelle scFv proteiner med affinitet for NeuGc GM3. 14F7 scFv proteinene ble brukt til å utføre ELISA, ThermoFluor, SPR og krystalliseringsstudier. Vi klarte å gro krystaller, men fikk ikke brukbare diffraksjonsdata. Systemet trenger derfor å bli optimalisert videre. Denne masteroppgaven danner et grunnlag for videre arbeid både for krystalliseringsstudier, men også for hvordan ulike scFv design påvirker proteinets stabilitet og uttrykking i prokaryote celler.

Se alle arbeider i NVA