纳米抗体开发及案例分享

普健生物2022-07-01

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纳米抗体 (nanobody,Nb)，即重链单域抗体 VHH(variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody) ，该类抗体只包含一个重链可变区 (VHH) 和 CH2，CH3 区，相比于其他抗体，轻链天然缺失。纳米抗体晶体直径 2.5nm，长 4nm，是自然存在的可以和抗原结合的最小片段。

纳米抗体类型

纳米抗体和传统抗体的优劣对比

性能	传统抗体	纳米抗体
抗体表达	表达时易形成包涵体，互相沾粘聚集沉淀。	表达量高，表达的抗体具有高水溶性，易复性。
抗体稳定性	易失活，高温或极度PH下失效或分解	高稳定性，高耐性，90℃处理后依然保持较高的活性
免疫原性	较高	较低
组织穿透力	较低	较高，可穿透血脑屏障
半衰期	较长	较短，血清清除速度快

纳米抗体序列优化

纳米抗体 VHH 的表面大概只有 10 个氨基酸与人 VH 的不同，在 FR2 中存在有四个特异的氨基酸：普通抗体 FR2 中 V37、G44、L45 和 W47 这 4 个氨基酸残基是在进化中相当保守的疏水性残基，而 VHH 中，这四个突变为亲水性的氨基酸残基 F37、E44、 R45、G47，增加了 VHH 的水溶性。利用这一特性，可将人源抗体 VH 的序列进行优化，对 FR2 中的一些氨基酸进行 VHH 特征性改造，从而使 VH 抗体的稳定性和溶解性更好，并且保持原有的特异性和亲和力。

纳米抗体的应用

纳米抗体只有一个结构域，没有传统抗体的 Fc 段，从而避免了 Fc 段引起的补体反应，因此具有一些独特的作用。纳米抗体能用于构建多重不同类型的分子结构，中和细胞因子及某些可溶性蛋白，作为细胞内抗体，还可特异性识别、中和病毒及其它致病微生物的特殊结构蛋白，以协助宿主抗感染免疫防御;还可以构建成双功能抗体或双特异性抗体进行疾病的靶向治疗，在医学诊断和治疗上实用性较高。通过基因改造，纳米抗体可以形成多聚体，大大提高抗体与抗原的结合能力。通过基因工程形成纳米抗体融合蛋白可以带上酶或者毒素，融合蛋白在组织穿透力强，清除速度及稳定性上比普通抗体更有优势，可以用于低浓度抗原的检测，目前已成为食品安全及环保领域的检测中一种有力手段。

普健生物近千亿级别纳米抗体天然库介绍：

1）库容大：近千亿级别天然库;

2）淘选周期短：最快在 2 周内可完成针对各类靶点的特异性纳米抗体快速筛选;

3）亲和力高：抗体亲和力可达 10- 9M 级别;

4）样本来源丰富：免疫库源自百余只不同种类的驼类样本 - 羊驼 ( A l p a c a )、骆驼 ( C a m e l )、美洲驼 ( L l a m a )，提供更高抗体多样性;

5）超高品质：插入正确率 100%，序列正确率 97%，随机选取 200 个克隆测序，均无重复序列。

6）普健生物也可提供噬菌体展示纳米抗体文库构建及淘选一站式技术服务，服务内容及周期如下：

案例展示

普健生物构建了千亿级纳米抗体 VHH 文库，淘选了针对新冠 NTD domain 的纳米抗体，获得了 9 条 VHH 序列，并采用哺乳系统进行了 9 条 VHH-Fc 的重组表达，9 条 VHH-Fc 序列的表达量均较高。