纳米抗体的表达与纯化-纳米抗体专题-泰克生物-酵母展示服务专家

纳米抗体的表达与纯化

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，在没有Fc的情况下仍然具有抗体活性，由于其缺少Fc结构域，它的体积很小，约为25 kDa，因此被称为纳米抗体（VHH），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。

通过噬菌体展示技术可以筛选获得纳米抗体，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可以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。

纳米抗体的表达与纯化：

纳米抗体表达系统包括原核重组抗体表达系统与真核重组抗体表达系统，不同的表达载体、融合标签，以及宿主菌都会产生不同活性的纳米抗体，根据不同的需求可以制定不同的VHH抗体表达策略。His标签被广泛用于亲和层析纯化，VHH融合His标签能够使抗体与金属离子特异性结合，进而进行纯化，操作简单，适用于大多数需要高效纯化的纳米抗体。Fc片段是IgG的重链恒定区，能够增强抗体的稳定性，融合Fc片段的纳米抗体能够结合Fc受体，触发免疫反应，增强其在体内的稳定性和半衰期，适用于在体内长时间发挥作用的纳米抗体，如进行免疫治疗、药物递送的纳米抗体。Avi-tag是一种肽标签，能够与生物素连接酶BirA特异性结合，实现纳米抗体的生物素化，进而可以利用生物素-链霉亲和素系统，进行纯化、检测、靶向递送等，生物素与链霉亲和素的结合具有高特异性和高亲和力，适用于蛋白质组学、药物筛选、疾病诊断等。除此之外，荧光标签、酶切标签等都有不同的功能和特点。为了确保VHH抗体表达和正确折叠，要根据自身的需求选择VHH抗体表达系统，并对表达条件进行优化。大肠杆菌重组抗体表达系统是进行原核表达的首要选择，在进行真核蛋白表达时，会根据真核蛋白的特性以及不同的真核蛋白表达需求去选择相应的表达系统。之后进行纳米抗体表达纯化，常用的抗体纯化方法分为抗体亲和纯化和抗体分离纯化，包括Protein A/G 纯化法、离子交换层析法、凝胶过滤、沉淀法、疏水作用色谱法，根据抗体的特性以及不同的需求，选择适当的纯化方法，以得到高纯度的抗体。

纳米抗体的表达鉴定图-泰克生物.jpeg

Fig. 1 纳米抗体的表达鉴定图

纳米抗体纯化后Western Blot鉴定图-泰克生物.jpeg

Fig. 2 纳米抗体纯化后Western Blot鉴定图

泰克生物在抗体领域有多年的研究经验，搭建了完善的抗体定制平台，提供多种类型的抗体制备与开发服务，为了确保客户可以得到更好的抗体，我们还提供一系列的纳米抗体表达纯化、抗体测序等服务。泰克生物拥有完善的重组抗体表达平台，可根据客户需求，利用不同的蛋白表达系统进行纳米抗体表达纯化。哺乳动物表达系统能正确且有效地识别真核蛋白的合成、加工和分泌信号，具有与天然蛋白相似的结构和功能，可进行糖基化、磷酸化和乙酰化等翻译后修饰，表达及纯化过程简单，易于重组质粒的转染。然而，哺乳动物表达系统具有产量低和制备周期长的缺点。泰克生物多年来专注于哺乳动物表达系统的优化与研究，可为客户提供产量高且质量好的纳米抗体表达服务。我们善于利用HEK293和CHO细胞系进行蛋白的瞬时和稳定表达。我们还可利用大肠杆菌原核表达系统制备可溶性蛋白，通过对蛋白表达条件进行优化，避免蛋白的包涵体表达，保证蛋白活性。泰克生物的蛋白表达平台可用于纳米抗体的小规模及大规模生产，满足客户的不同需要。我们也能为客户制定专业的抗体人源化策略，可对纳米抗体进行人源化改造，经优化后的纳米抗体免疫原性极低，几乎等同于人类抗体，保证了纳米抗体对抗原的亲和性和特异性。为了验证抗体人源化后的VHH抗体的有效性，我们将通过ELISA、WB、免疫沉淀、流式细胞术、免疫组化、内毒素检测等对抗体进行表征，保证人源化纳米抗体的有效性。