蛋白質(zhì)作為與疾病相關(guān)的活性大分子，其表達(dá)或修飾的變化在疾病診斷研究方面發(fā)揮重要的作用，納米抗體（nanobody， Nb）已成為能將動(dòng)態(tài)蛋白凍結(jié)為單一功能構(gòu)型的精致工具，針對(duì)蛋白質(zhì)的鑒定和其在細(xì)胞內(nèi)的定位，可以為眾多研究提供理論基礎(chǔ)。
VHH與蛋白分子融合
納米抗體（nanobody， Nb）的主要優(yōu)勢(shì)之一是可以將多個(gè)標(biāo)簽融合在其結(jié)構(gòu)中，例如His標(biāo)簽或綠色熒光蛋白(green fluorescent protein, GFP)，可以幫助我們了解蛋白質(zhì)在細(xì)胞或生物體內(nèi)的定位和功能，融合復(fù)合物可作為靶向生物分子進(jìn)行疾病診斷治療或用于蛋白質(zhì)的定向失活等。靶向大腸桿菌F4菌毛的VHH域已被成功設(shè)計(jì)成具有強(qiáng)蛋白酶抗性和低pH值下的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了在胃腸道條件下仍能保持功能，Virdi等研究出一種由VHH與IgA的Fc片段融合而成mVHH-IgA的口服抗體，經(jīng)過(guò)冷凍干燥或噴霧干燥等流程最終制備成飼料從而達(dá)到保護(hù)性治療的目的，可規(guī)?；a(chǎn)，進(jìn)而預(yù)防斷奶仔豬腹瀉相關(guān)的疾病F4-ETEC。
VHH與蛋白分子靶向降解
與基因編輯和RNA干擾相比，直接在蛋白質(zhì)水平上操作生物分子的途徑對(duì)于蛋白質(zhì)功能研究更為有效，可以避免潛在的脫靶效應(yīng)等限制、克服基因失活的局限性和必需基因表型功能的喪失。為了實(shí)現(xiàn)感興趣的蛋白(protein of interesting, POI) 的功能喪失和蛋白溶解，靶向蛋白降解是目前主要研究的一種策略，一種Nb依賴型蛋白降解子可幫助實(shí)現(xiàn)POI快速降解及可逆調(diào)控，人們利用納米抗體（nanobody， Nb）不斷開(kāi)發(fā)出各種誘導(dǎo)型降解子如生長(zhǎng)素、光或溫度依賴性方式降解的POI。
在生長(zhǎng)素依賴性納米抗體（nanobody， Nb）的研究中，Daniel等通過(guò)對(duì)后期促進(jìn)復(fù)合物/環(huán)狀體(anaphase-promoting complex/cyclosome, APC/C) 一個(gè)亞基ANAPC4的研究，并結(jié)合生長(zhǎng)素和基于納米抗體降解技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造了一種植物激素誘導(dǎo)蛋白降解子(auxin-inducible degron, AID)-納米抗體，可以靶向位于不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的GFP標(biāo)簽蛋白質(zhì)進(jìn)行降解，證明了mAID-納米抗體可對(duì)內(nèi)源性GFP標(biāo)簽蛋白條件性和可逆性地失活，此外還通過(guò)建立mAID-納米抗體在斑馬魚(yú)中的降解模型，進(jìn)一步將生長(zhǎng)素降解系統(tǒng)應(yīng)用于脊椎動(dòng)物模型生物中。
VHH在以GFP為目標(biāo)的降解技術(shù)(degrade green fluorescent protein, deGradFP) 中也得到了廣泛的應(yīng)用，Baudisch等在植物中使用一種特異性抗-GFP納米抗體對(duì)綠色熒光蛋白進(jìn)行靶向降解，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明納米抗體驅(qū)動(dòng)的蛋白質(zhì)定向降解也可以用于植物，這是deGradFP系統(tǒng)第一次被成功地應(yīng)用于煙草。
VHH與輔助蛋白結(jié)構(gòu)解析
獲得高分辨率下POI結(jié)構(gòu)解析一直是研究的熱點(diǎn)，納米抗體（nanobody， Nb）具有緊湊的單個(gè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)，能夠以較高親和力結(jié)合靶蛋白，同時(shí)減少其構(gòu)象異質(zhì)性并穩(wěn)定多蛋白復(fù)合物，納米抗體（nanobody， Nb）衍生的巨型抗體(megabodies) 在輔助單粒子冷凍電鏡(single-particle cryo-EM) 下確定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)方面展示了其優(yōu)勢(shì)，Uchański等通過(guò)將納米抗體（nanobody， Nb）嫁接到選定的支架蛋白質(zhì)上以產(chǎn)生穩(wěn)定和有效折疊的單體嵌合體并開(kāi)發(fā)了巨型抗體，這一研究有助于克服cryo-EM重建的分辨率顆粒大小和在水-空氣界面的優(yōu)先取向問(wèn)題，能夠獲得具有高分辨率下的cryo-EM譜圖，還能用于獲得那些通常遭受嚴(yán)重的優(yōu)先取向或由于太小而無(wú)法進(jìn)行精確的顆粒排列的膜蛋白的三維重建。通過(guò)對(duì)極有價(jià)值靶標(biāo)(如真核生物膜蛋白) 的高分辨率結(jié)構(gòu)分析，巨型抗體技術(shù)有潛力進(jìn)一步促進(jìn)單粒子冷凍電鏡多領(lǐng)域研究的迅速發(fā)展。
我們擁有自建養(yǎng)殖基地，每年近百頭成年羊駝?dòng)糜诿庖?，穩(wěn)定提供大量的免疫抗原。擁有近千億級(jí)別天然庫(kù)，最快在2周內(nèi)可完成針對(duì)各類靶點(diǎn)的特異性納米抗體快速篩選，抗體親和力可達(dá)10-9M 級(jí)別，插入正確率100%，序列正確率97%，隨機(jī)選取200個(gè)克隆測(cè)序，均無(wú)重復(fù)序列；并且免疫庫(kù)源自百余只不同種類的駝?lì)悩颖?羊駝（Alpaca ）、駱駝（Camel）、美洲駝（Llama），提供更高抗體多樣性以構(gòu)建免疫庫(kù)，獲得更高親和力VHH序列。
納米抗體不僅能在基礎(chǔ)生物研究和醫(yī)療領(lǐng)域大放異彩，如創(chuàng)新的熒光納米探針可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞及蛋白結(jié)構(gòu)解析和動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的細(xì)胞分析和可視化，觸發(fā)機(jī)體免疫系統(tǒng)進(jìn)行治療等，而且能夠在農(nóng)業(yè)如農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)、土壤污染檢測(cè)及修復(fù)等方面展現(xiàn)出更廣闊的研究潛力。我們也希望通過(guò)自身豐富的經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)銜的制備技術(shù)，為所有科研人員提供高質(zhì)、高量、高產(chǎn)的納米抗體，助力納米抗體研究的飛躍！
參考文獻(xiàn)：
SUN S, TAN X, PANG XY, LI M, HAO XJ. Recent advances in the application of nanobody technology: a review. Chinese Journal of Biotechnology, 2022, 38(3): 855-867.
