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駝類動物體内含有3種不同亞型的抗體，分别是常規抗體IgG1、天然缺失輕鏈及CH1恒定域的重鏈抗體（heavy-chain antibody，HCAb）IgG2和(hé)IgG3。這(zhè)種保留了(le)全部抗原結合能(néng)力的天然無輕鏈及CH1區(qū)的單域抗體因其質量小(xiǎo)（約15 kDa，爲IgG的十分之一），也(yě)被稱爲納米抗體（nanobodies，Nbs）或VHH抗體（variable domain of the heavy chain of heavy-chain antibody）。與傳統抗體片段如抗原結合片段（fragment of antigen binding，Fab）和(hé)單鏈抗體（single chain antibody fragment，scFv）相比，納米抗體（nanobodies，Nbs）具有多個明(míng)顯的優勢，比如免疫原性弱、生産成本低(dī)、水(shuǐ)溶性好(hǎo)、組織滲透性好(hǎo)、穩定性與親和(hé)力較高(gāo)等。正是這(zhè)些(xiē)優良特性使得納米抗體（nanobodies，Nbs）在生物技術方面得到(dào)了(le)非常廣泛的應用(yòng)。
Structures and molecular mass of three different subtypes of antibodies and antibody fragments in camelid animals
對(duì)于大(dà)多數應用(yòng)而言，穩定性是制約抗體應用(yòng)的關鍵因素之一。一方面抗體在其生産、運輸、儲存及使用(yòng)的過程中容易發生多種物理(lǐ)和(hé)化學降解，另一方面抗體的不穩定性聚集會(huì)潛在地影響産量、保質期和(hé)免疫原性等應用(yòng)參數。因此抗體的穩定性不僅會(huì)影響其生物學和(hé)生化評估，還會(huì)影響純化、儲存以及配方設計(jì)和(hé)生産。在各種類型的抗體中，納米抗體（nanobodies，Nbs）顯示出極好(hǎo)的溶解性，并且對(duì)高(gāo)溫和(hé)化學變性具有顯著的抗性，可以很(hěn)大(dà)程度地克服傳統抗體片段scFv的聚集和(hé)降解等穩定性問題，是許多應用(yòng)的理(lǐ)想選擇。
納米抗體（nanobodies，Nbs）與常規抗體可變區(qū)（variable region of heavy chain，VH）的空(kōng)間結構相似，其框架是由9個反向平行的β折疊片層（A-B-C-D-E-F-G-H-I）通過鏈間氫鍵和(hé)二硫鍵連接在一起組成。在此結構中，3個CDR分别連接BC、DE和(hé)HI鏈，并靠N端形成連續表面，與抗原表位的表面互補。連接CDR之間的氨基酸序列相對(duì)比較保守，稱爲骨架區(qū)（framework region，FR）。幾乎所有納米抗體（nanobodies，Nbs）結構都含有一個連接FR1（C23）和(hé)FR3（C104）的保守二硫鍵，該鍵跨越蛋白(bái)質的内部，将兩個β鏈連接起來(lái)，增加了(le)結構穩定性。部分納米抗體（nanobodies，Nbs）還含有一個可限制CDR環柔韌性和(hé)構象自(zì)由度的額外(wài)二硫鍵。
Structure of Nbs
傳統抗體VH和(hé)VL通過疏水(shuǐ)作(zuò)用(yòng)力來(lái)穩定結構并共同構成抗原結合區(qū)。與之相比，納米抗體（nanobodies，Nbs）僅含有3個可變區(qū)，盡管與抗原結合界面的表面積減少，但(dàn)其仍具有較高(gāo)的穩定性與親和(hé)力。
它主要通過以下(xià)兩種方式來(lái)适應輕鏈的缺失：
一、大(dà)量的親水(shuǐ)性氨基酸取代先前與CH1、VL結合界面的脂肪族殘基（L12S、V42F/Y、G49E、L50R/C、W52G/L），且部分FR2被拉伸扭轉的CDR3環覆蓋，避免與外(wài)界水(shuǐ)環境的接觸，從(cóng)而防止納米抗體（nanobodies，Nbs）的二聚化，其CDR3環越長，納米抗體（nanobodies，Nbs）越穩定。另外(wài)還可在CDR3末端形成疏水(shuǐ)核心，有利于穩定Nbs的折疊結構域。
二、納米抗體（nanobodies，Nbs）的CDR1和(hé)CDR3普遍比VH的長，潛在地增加了(le)互補位構象的多樣性，從(cóng)而以高(gāo)度的形狀表面互補性與相應的抗原結合，一定程度上(shàng)彌補了(le)輕鏈缺失造成的抗原結合力下(xià)降以及因尺寸小(xiǎo)而導緻的潛在序列多樣性降低(dī)。
納米抗體（nanobodies，Nbs）的小(xiǎo)分子和(hé)單域屬性賦予了(le)其比常規抗體更爲穩定的特性，然而并非所有的納米抗體（nanobodies，Nbs）都具有很(hěn)好(hǎo)的熱穩定性與化學穩定性。在以往研究的多個納米抗體（nanobodies，Nbs）中，大(dà)約有2/3的納米抗體（nanobodies，Nbs）在65℃處理(lǐ)後發生了(le)不可逆的聚集，但(dàn)是部分納米抗體（nanobodies，Nbs）在90℃高(gāo)溫處理(lǐ)後仍具有90%的活性。這(zhè)些(xiē)穩定性差異的根本原因在于納米抗體（nanobodies，Nbs）特殊結構的差異，包括氨基酸序列、二硫鍵的數量與位置、結構域的構象等。
那麽，如何構建穩定性更高(gāo)、親和(hé)力更強的納米抗體（nanobodies，Nbs）呢(ne)？普健生物深耕蛋白(bái)抗體領域15餘年，在高(gāo)質量納米抗體（nanobodies，Nbs）制備技術上(shàng)擁有自(zì)主核心技術，與知(zhī)名科研單位、研究院所、醫(yī)藥研發企業成功合作(zuò)相關項目20000+。在納米抗體的制備方面，動物的選擇是免疫成功的關鍵，普健生物自(zì)建養殖基地，每年近百頭成年羊駝用(yòng)于免疫，穩定提供大(dà)量的免疫抗原。通過設計(jì)目标抗原對(duì)健康強壯、精神良好(hǎo)、體型适中的羊駝進行四輪免疫後進行效價檢測，當血清免疫效價達到(dào)預期後，再提取總RNA用(yòng)于噬菌體文(wén)庫的構建，利用(yòng)噬菌體展示技術進行篩選得到(dào)高(gāo)特異性和(hé)強親和(hé)力的納米抗體。
此外(wài)，普健生物還可根據科研需求，在分子設計(jì)時(shí)選擇性加入功能(néng)區(qū)或基于納米抗體（nanobodies，Nbs）結構特征采用(yòng)合理(lǐ)的設計(jì)方法進行結構穩定性優化，例如共有序列驅動的序列修複、替換易于修飾的氨基酸、非天然二硫鍵的引入和(hé)CDR的移植。通過這(zhè)些(xiē)策略開(kāi)發出在極端條件下(xià)仍能(néng)保持結合能(néng)力的穩定Nbs，從(cóng)而爲生物技術、檢測、診斷和(hé)治療應用(yòng)提供高(gāo)性能(néng)的試劑。
選擇普健生物納米抗體（nanobodies，Nbs）的優勢
普健生物可以提供針對(duì)特定靶點的特異性納米抗體定制服務，包括抗原檢測，羊駝免疫，采血，效價檢測，納米抗體噬菌體庫構建及淘選，特異性高(gāo)親和(hé)力納米抗體篩選，表達，檢測一條龍服務。親和(hé)力可以達到(dào)108~1010M級别。
自(zì)建養殖基地：每年近百頭成年羊駝用(yòng)于免疫，穩定提供大(dà)量的免疫抗原
庫容大(dà)：近千億級别天然庫
淘選周期短：最快(kuài)在2周内可完成針對(duì)各類靶點的特異性納米抗體快(kuài)速篩選
親和(hé)力高(gāo)：抗體親和(hé)力可達10-9M 級别
樣本來(lái)源豐富：免疫庫源自(zì)百餘隻不同種類的駝類樣本-羊駝（Alpaca ）、駱駝（Camel）、美(měi)洲駝（Llama），提供更高(gāo)抗體多樣性
超高(gāo)品質：插入正确率100%，序列正确率97%，随機選取200個克隆測序，均無重複序列
可構建免疫庫，獲得更高(gāo)親和(hé)力VHH序列
參考文(wén)獻
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