纳米抗体/单域抗体文库构建服务-纳米抗体专题-泰克生物-酵母展示服务专家

纳米抗体/单域抗体文库构建服务

1993年，在骆驼科动物血清中发现了一种天然的缺失轻链（VL）的抗体，它的结构简单，仅由两条重链（VH）组成，它的体积很小，约为15 kDa，因此被称为纳米抗体（VHH）或单域抗体，后来在羊驼和鲨鱼等动物中也发现了这种抗体。纳米抗体只包含一个重链可变区和两个常规的CH2与CH3区，虽然没有VL结构域，但仍然能够与抗原结合，是具有高度稳定性的单结构域抗体，也是目前已知的具有抗体活性的最小结合单元。纳米抗体和传统抗体都是由4个相对保守的框架区（FRs）和3个互补决定区（CDRs）组成，但与传统抗体相比，纳米抗体的CDR3有一个环状结构区域，它的长度比一般的可变区长，结合性能更好。此外，纳米抗体还有免疫原性弱的特点，通过抗体人源化处理能够进一步降低重组抗体的免疫原性，从而减少对药物治疗效果的影响。

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Fig. 1 传统单克隆抗体、重链抗体、纳米抗体结构图

通过噬菌体展示技术进行纳米抗体文库构建，抗体库分为天然抗体库、免疫抗体库、合成抗体库以及半合成抗体库。从杂交瘤中分离出的RNA经过逆转录后作为抗体基因的扩增模板，同时创建了含有大量纳米抗体的大型抗体基因文库，之后通过噬菌体展示技术能够进行筛选与鉴定。除此之外，核糖体展示技术与酵母表面展示技术也可以获得高亲和力的纳米抗体。与全长抗体相比，纳米抗体更容易渗透在肿瘤组织中，能够应用于靶向癌症治疗药物方面。同时，纳米抗体在检测试剂与体外诊断中也发挥着重要作用。据报道，通过噬菌体展示技术能够筛选得到针对黄曲霉的纳米抗体，进而应用于食品安全领域，检测农业产品中的黄曲霉素的含量。

单域抗体的优势：

纳米抗体只含有CH2区、CH3区和可变区，呈扁长型，从结构的角度去分析，单域抗体与其他抗体相比有很多优势。单域抗体的分子量很小，通常在12-15kDa左右，仅为传统IgG抗体的十分之一，因此单域抗体能够更好地穿透组织和细胞间隙，到达传统抗体难以触及的部位，如肿瘤组织深处或细胞内。单域抗体的结构比较稳定，在极端的pH值和温度下依然能够保持活性。单域抗体拥有较长的CDR3区域和特殊的二硫键，基于这些特征，单域抗体能够形成紧密且稳定的抗原-抗体复合物。因此尽管单域抗体只有一个抗原结合域，但它们能够特异性结合靶标分子。单域抗体具有良好的溶解性，有助于它们在体内的分布和代谢。因为单域抗体的结构很简单，所以容易通过基因工程技术，对其进行改造和优化，例如，可以通过添加标签、融合其他蛋白质等方式来增强单域抗体的功能或改变其特性。

单域抗体库的制备：

首先进行动物免疫，要选择适当的骆驼科动物，如骆驼、羊驼等进行免疫，使用相应的抗原去刺激动物产生针对特定抗原的免疫反应，从而产生具有抗原特异性的B细胞。在一定时间后，从免疫动物的外周血中分离出外周血单个核细胞（PBMC）。提取PBMC中的总RNA，在提取过程中要注意RNA的完整性和纯度。将提取的RNA作为模板，逆转录成cDNA。之后再以cDNA为模板，通过PCR扩增VHH基因，一般会进行两轮PCR扩增以提高抗体的特异性和产量。将扩增的VHH基因片段克隆到噬菌体展示载体中，构建噬菌体展示文库。将构建好的噬菌体展示文库转化到宿主细胞中，如大肠杆菌、酵母或哺乳动物细胞等，使VHH基因在宿主细胞内表达并与噬菌体表面蛋白融合。通过适当的诱导去刺激宿主细胞表达融合蛋白，并将VHH展示在噬菌体表面。利用噬菌体展示平台，通过多轮筛选和富集，从文库中筛选出与特定靶标蛋白具有高亲和力的VHH阳性克隆。最后对筛选出的VHH阳性克隆进行测序分析，获取其基因序列信息。

泰克生物多年来致力于纳米抗体库构建与纳米抗体文库筛选服务。基于我们成熟的抗体发现服务平台，每年都有数百个羊驼纳米抗体文库构建服务成功交付。泰克生物建立了一个完善的、成熟的纳米抗体展示技术服务平台。基于噬菌体展示技术，我们可以提供包括抗原设计、羊驼免疫、羊驼纳米抗体文库构建与筛选、活性功能验证等主要实验环节，并为客户提供高特异性和高亲和力的羊驼纳米抗体文库构建服务。并且我们会对纳米序列信息进行全方面分析并用多种实验验证，如EC50测定，亲和力分析，流式阻断验证等。我们拥有包括M13、T4、T7和λ噬菌体在内的多种噬菌体抗体文库构建平台，可满足客户的不同需要，提供个性化的纳米抗体文库构建服务。泰克生物擅长构建不同类型的噬菌体展示文库，如免疫库、天然库、半合成库、合成库等。我们构建的纳米抗体库库容量庞大，可产生高亲和力的纳米抗体。我们可为客户提供包括pMECS、pComb3X和pCANTAB 5E等多种噬菌粒载体。我们有TG1大肠杆菌、 XL1-Blue和ER2738等菌种，经扩大培养后，可用于噬菌体侵染。我们构建的抗体库库容量庞大，可达10^9，具有较高的目的片段插入率高，有利于筛选出令客户满意的纳米抗体。我们还可根据客户需要，对筛选的纳米抗体进行表达与纯化。除原核表达系统外，我们还有各种的抗体蛋白的真核表达系统，如哺乳动物细胞、酵日细胞、植物和昆虫细胞表达系统等，可为客户生产制备高质量纳米抗体。