纳米抗体重组表达

2023-09-08102

泰克生物着力于为客户提供高质量，且具性价比的抗体药物前期发现技术服务。我们在药物抗体发现方面拥有10年的项目开发经验和心得，积累了充足的抗体定制和重组抗体生产经验。基于完善的重组抗体表达平台，泰克生物能够为客户提供包括但不限于驼源、羊源、鼠源等不同物种的单克隆抗体（包括但不限于VHH抗体、scFv抗体、Fab抗体、嵌合抗体、人源化抗体及各种类型的Fc融合重组抗体）重组表达制备服务，及其配套的完整可追溯性文件体系。泰克生物的CHO-K1、Expi 293F等哺乳动物细胞宿主体系配合自主设计的分泌型高表达载体及各种规格的放大表达体系，能够为客户提供高质量的重组抗体表达服务，满足各类客户的科研和生产需求。

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。

纳米抗体重组表达+泰克生物1.png

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。

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：

常用的表达系统

哺乳动物表达系统

大肠杆菌表达系统

优势

1、CHO细胞易于培养，操作方便，可在悬浮培养基中高密度生长，同时在大型生物反应器中保持高活力；

2、能在无血清培养基中高度表达蛋白，并且能够生产类似人类表达的翻译后修饰蛋白，免疫原性Z小。

1、该系统适用于生产非糖基化生物蛋白，易于培养，细胞生长速度快，产量高；

2、大肠杆菌周质维持在氧化状态，较少的细胞质维持在还原状态，有利于二硫键的形成，可以促进外源蛋白的正确折叠，从而维持结构的稳定；

3、Nbs在大肠杆菌中的周质层表达具有更明显的优势，提高了产物的溶解度，增强了表达蛋白的生物活性，周质表达的Nbs可以利用渗透冲击的简易方法进行提取，不受细胞质蛋白的污染。

不足

1、细胞系的选择和开发过程更加复杂并且耗时，需要考虑细胞生长模式以及稳定性等；

2、成本较高，难度较大，并且可能出现动物源性培养基血清潜存病毒的情况。

1、蛋白在周质中表达的空间受限，导致表达受限；

2、缺少翻译后修饰，经多道纯化过程后回收率较低，在糖蛋白生产方面有局限性；

3、存在内毒素。

泰克生物致力于羊驼VHH抗体的产生已有9年多的时间，并拥有一支经验丰富的技术团队，具有丰富的生物学技术背景，可提供一对一专项服务。泰克生物具有稳定的哺乳动物CHO细胞和原核细胞纳米抗体表达平台，能够为客户提供从抗体序列分析、linker设计、标签选择设计、载体选择设计到重组纳米抗体表达条件的摸索和优化，重组抗体纯化等一站式服务。除此之外，泰克生物还具备完善的质量体系，建立了SDS-PAGE、HPLC等多种纯度分析方法，具有丰富的纳米抗体质量评价体系经验储备，同时，还具有亲和层析、疏水层析、离子层析等多种纳米抗体纯化方法，可灵活组合，还可提供规模化生产服务。