纳米抗体重组表达-泰克生物

单克隆抗体是一种结构复杂的多聚体蛋白，想要具有生物学功能，需要复杂的折叠机制以及适当的翻译后修饰，因此，更适合用真核系统表达，但大规模生产操作复杂且费用高昂，而纳米抗体（Nanobodies，Nbs）的结构简单，在没有修饰以及可结晶片段（Fragment crystallizable，Fc）存在的情况下仍具有活性，更适合在多种微生物表达系统中生产。Nbs的相对分子质量小，约12-15 kDa，尺寸仅为4 nm×2.5 nm×3 nm，结构简单，由4个骨架区（framework region, FR）和3个互补决定区（complementarity determining region, CDR）组成。

图1 传统抗体与骆驼重链抗体的结构

1.纳米抗体的生物学特性

纳米抗体因其尺寸相较于单克隆抗体更小，可靶向肿瘤组织中单抗难以接触到的胞内抗原。对于大分子和水溶性药物难以通过的血脑屏障，纳米抗体也具有更好的外渗和组织渗透性。但与此同时，纳米抗体在血清中的半衰期较短，易被快速清除而降低药物疗效。

Nbs序列在CDR1区内的半胱氨酸和CDR3区内的半胱氨酸之间形成二硫键，链内二硫键使其稳定性较强，在极端的pH和高温条件下仍有较高耐受性，甚至一些Nbs能耐受90℃以上的高温。Nbs的FR2区有4个脂肪族氨基酸残基被亲水性氨基酸取代，亲水性相对于传统抗体更好。

2.纳米抗体常用的生产表达系统

小分子Nbs不需要翻译后修饰（Post-Translational Modification, PTM），所以可在缺乏PTM的原核表达系统中表达生产，因其具有尺寸小、单域结构稳定以及水溶性强等特点，还可在哺乳动物、昆虫细胞、真菌中生产。常用的生产表达系统如下表所示：

??