Frontallobsdemens kännetecknas av degeneration av frontalloberna och temporalloberna i hjärnan. Störningen är associerad med en heterozygotförlust-av-funktion-mutation i GRN-genen som kodar för progranulin (PGRN), vilket har viktiga funktioner i kroppen. Sortilin (SORT1) har identifierats som elimineringsreceptorn av PGRN och bidrar till de minskade nivåerna av PGRN hos individer med dessa mutationer. För att öka de extracellulära PGRN-nivåerna har inhibition av SORT1 identifierats som en terapeutisk strategi för FTD. I detta projekt har nio affibody-konstruktioner utvecklats med målet att hämma SORT1 och blockera PGRN-SORT1-interaktionen samt förhindra att PGRN bryts ner i lysosomen. Affibody-molekyler (Z) är scaffold-proteiner härledda från B-domänen av Staphylococcus aureus protein A med potential för hög affinitet mot olika mål proteiner. Anti-SORT1 affibody-molekyler fusionerades till nio dimeriska konstruktioner (ABD-Z-Z) med olika orienteringar av domäner och länkarlängder för att uppnå aviditetseffekter genom biparatopisk bindning till SORT1. Olika tekniker har använts för att analysera de strukturella egenskaperna och stabiliteten samt karaktäriseringen av deras bindningsegenskaper mot SORT1. Fyra av de nio konstruktioner valdes ut som de bästa kandidaterna från en initial SPR-screen baserat på bindningsaffinitet till SORT1, och en kinetisk körning utfördes på dessa kandidater med sex olika koncentrationer av SORT1. De utvalda konstruktionerna är orienterade (ABD-Z-Z) och presterade bättre vad gäller termisk stabilitet och affinitet jämfört med monomera konstruktioner (Z-ABD), med subnanomolära dissociationskonstanter för de bästa dimeriska kandidaterna. Flödescytometri utfördes för att analysera cellbindning på mammalieceller som uttrycker sortilin på cellernas yta. De samma fyra kandidater hade den högsta genomsnittliga fluorescensintensiteten jämfört med de andra dimeriska konstruktionerna och kontroller, vilket indikerar att de binder bättre till SORT1 på celler också. Studien har etablerat affibody-konstruktioner med hög affinitet mot SORT1 genom aviditetseffekter, och potentiella terapeutiska medel för vidare undersökning i framtiden.

Frontotemporal dementia (FTD) is characterized by degeneration of the frontal and temporal lobes of the brain. The disorder is associated with heterozygous loss-of-function mutation in the GRN gene, which encodes for progranulin (PGRN) that has important functions in the body. Sortilin (SORT1) has been identified as PGRN clearance receptor and contributes to the reduced levels of PGRN in individuals with these mutations. To increase extracellular PGRN levels, inhibition of SORT1 has been identified as a therapeutic approach for FTD. In this project, nine affibody constructs were developed with the aim of inhibiting SORT1 and block the PGRN-SORT1 interaction and prevent PGRN from degrading in the lysosome. Affibody molecules (Z) are scaffold proteins derived from the B domain of Staphylococcus aureus protein A, with the potential for high affinity towards different targets. Anti-SORT1 affibody molecules were fused into nine dimeric constructs (ABD-Z-Z) with different orientations of domains and linker lengths to achieve avidity effects through biparatopic binding to SORT1. Different techniques were employed to analyze the structural properties and stability as well as characterization of their binding properties towards SORT1. Four out of the nine constructs were selected as the best candidates from an initial SPR screen based on binding affinity to SORT1 and a kinetic run was performed on these candidates with six different concentrations of SORT1. The selected constructs (ABD-Z-Z) performed better regarding thermal stability and affinity compared to monomeric constructs (Z-ABD) with subnanomolar equilibrium dissociation constants for the best dimeric candidates. Flow cytometry was performed to analyze cell binding on mammalian cells that express sortilin on their surface. The same four candidates had the highest mean fluorescence intensity compared to the other dimeric constructs and controls indicating that they are better binders to SORT1 on cells as well. The study has established affibody constructs with high affinity towards SORT1 through avidity effects and potential therapeutic agents for further investigation in the future.