一、纳米抗体与单域抗体
1. 定义与特点
纳米抗体(Nanobody):也被称为单域抗体(Single-Domain Antibody,sdAb)或VHH(Variable domain of heavy chain antibody),是从骆驼科动物(如骆驼、羊驼)体内发现的一种特殊的抗体片段。与传统抗体相比,纳米抗体仅由重链的可变区(VHH)组成,缺少轻链和重链恒定区的一部分(CH1区),因此结构更为简单,分子量也更小(约15kDa)。
特点:纳米抗体具有体积小、稳定性高、穿透力强、易于工程化改造等优点。由于其独特的结构,纳米抗体能够识别并结合传统抗体难以触及的抗原表位,因此在生物医药领域具有广泛的应用前景。
单域抗体:广义上指仅由一个可变结构域组成的抗体片段,包括纳米抗体和其他来源的单域抗体(如来源于鲨鱼的V-NAR抗体)。
2. 应用
纳米抗体和单域抗体在靶向治疗、分子诊断、生物成像、疫苗开发等领域具有广泛应用。例如,它们可以作为靶向药物直接作用于疾病相关靶点,也可以作为分子探针用于疾病的早期诊断和监测。
二、VHH文库构建的特点与流程
1. 特点
多样性:VHH文库构建的核心在于创造出具有多样性的VHH片段,以覆盖尽可能多的抗原表位。
高效性:通过噬菌体展示、酵母展示等技术,可以从庞大的VHH文库中快速筛选出高亲和力的抗体片段。
可定制性:根据研究需求,可以定制不同类型的VHH文库,如天然文库、免疫文库和合成文库等。
2. 流程
VHH文库构建的大致流程如下:
动物免疫(可选):对于免疫文库,首先需要选择合适的抗原对骆驼科动物进行免疫接种,以刺激其免疫系统产生针对特定抗原的VHH抗体。
B细胞分离与mRNA提取:从免疫后的动物体内分离外周血单个核细胞(PBMC),提取含有VHH基因的mRNA。
反转录与PCR扩增:将mRNA反转录为cDNA,并通过PCR技术扩增VHH基因片段。
文库构建:将扩增得到的VHH基因片段克隆到噬菌体或酵母等展示载体中,构建VHH文库。
文库筛选:利用噬菌体展示、酵母展示等技术,将文库中的VHH抗体片段与特定抗原进行结合筛选,获得高亲和力的抗体片段。
抗体表达与纯化:将筛选得到的VHH抗体片段在适宜的宿主细胞中进行表达,并通过亲和层析等技术进行纯化。
功能验证:对纯化后的VHH抗体片段进行功能验证,确保其具有预期的抗原结合能力和生物学活性。
三、总结
纳米抗体和单域抗体作为新型抗体片段,在生物医药领域展现出巨大的应用潜力。VHH文库构建技术为快速筛选高亲和力的纳米抗体提供了有力支持。通过不断优化文库构建和筛选流程,可以进一步提高纳米抗体的筛选效率和质量,为生物医药研究和开发提供更多有力的工具。