納米抗體（nanobody，Nb）仿佛是免疫系統(tǒng)中的精靈，對(duì)應(yīng)于駱駝科中表達(dá)的IgG2和IgG3的重鏈可變 結(jié)構(gòu)域。這些結(jié)構(gòu)域沒(méi)有CH1結(jié)構(gòu)域和輕鏈，是能夠保持原始全抗結(jié)合親和力和特異性的最小抗體片段的代表，它們以14kDa的嬌小身形展示了納米抗體的魅力。

相對(duì)于傳統(tǒng)的IgG（150kDa）的巨人，納米抗體（nanobody，Nb）的微小尺寸似乎賦予了它與病毒隱秘表位結(jié)合的獨(dú)特能力，這一特性在如今可能特別適用于生產(chǎn)適用于病毒研究的試劑。多年來(lái)，納米抗體（nanobody，Nb）一直作為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)表征的有效伴侶和分子工具，是半衰期極短的放射性同位素的方便載體，可應(yīng)用于體內(nèi)PET/SPECT成像。最近，科學(xué)家們特別欣賞納米抗體的最小尺寸，他們正在尋找適合優(yōu)化超分辨率顯微鏡性能的粘合劑，并產(chǎn)生串聯(lián)嵌合抗原受體（CAR）。由于可以同時(shí)結(jié)合多種抗原而顯示出更高的靶標(biāo)特異性。納米抗體（nanobody，Nb）的短序列使它們成為理性誘變和計(jì)算機(jī)改善生物物理特征的最簡(jiǎn)單抗體衍生候選者。

納米抗體（nanobody，Nb）技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛關(guān)注，隨著限制其使用的專利到期后，對(duì)納米抗體的關(guān)注呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。根據(jù)PubMed統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，納米抗體相關(guān)的出版物在20年前只是鳳毛麟角，然而到了2010年已經(jīng)發(fā)展為每年十篇，到2019年更是增加到每年數(shù)百篇，這意味著納米抗體（nanobody，Nb）的應(yīng)用更加廣泛了，也意味著從納米抗體（nanobody，Nb）分離開(kāi)始，到生產(chǎn)、工程和開(kāi)發(fā)成熟免疫試劑的過(guò)程中的任何步驟都提出了更優(yōu)的方案。例如，納米抗體可以根據(jù)對(duì)物理和化學(xué)條件的抵抗力或因?yàn)閷?duì)確定的抗原表位具有特異性而進(jìn)行選擇。一旦被選中，這種可克隆分子可以直接作為（融合）免疫試劑生產(chǎn)，具有選定的功能特征、不同的形式和結(jié)構(gòu)域組合。目前，大量載體可用于在原核和真核系統(tǒng)中生產(chǎn)定制的納米抗體（nanobody，Nb），這些載體根據(jù)它們必須具有的功能特征服務(wù)于其最終應(yīng)用。

那么在制備納米抗體（nanobody，Nb）時(shí)，應(yīng)該如何在哺乳動(dòng)物和細(xì)菌表達(dá)系統(tǒng)之間進(jìn)行選擇？

由于納米抗體（nanobody，Nb）通?？梢栽诩?xì)菌中以功能性且高產(chǎn)量的方式表達(dá)，但當(dāng)納米抗體必須作為作為粘合劑在體內(nèi)起作用時(shí)，它們也可能需要在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中表達(dá)，因此將它們引入哺乳動(dòng)物細(xì)胞這類更為昂貴且條件苛刻的系統(tǒng)進(jìn)行表達(dá)是合理的。普健生物哺乳動(dòng)物細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng)支持瞬時(shí)表達(dá)、穩(wěn)定表達(dá)及穩(wěn)定細(xì)胞株構(gòu)建等多種表達(dá)方式，提供pcDNA3.1，plRES，pTT3，pCEP4，pATX1等多種表達(dá)載體，技術(shù)團(tuán)隊(duì)擁有十余年豐富的蛋白表達(dá)經(jīng)驗(yàn)，成功完成5000+哺乳表達(dá)項(xiàng)目，200+穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株構(gòu)建項(xiàng)目，能為您提供表達(dá)載體構(gòu)建、瞬時(shí)轉(zhuǎn)染、表達(dá)測(cè)試及大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞發(fā)酵和蛋白純化等一站式蛋白技術(shù)服務(wù)。

另外，普健生物XtenCHO^TM高密度瞬轉(zhuǎn)表達(dá)系統(tǒng)是由普健生物自主研發(fā)的用于高效表達(dá)蛋白抗體高密度瞬轉(zhuǎn)表達(dá)系統(tǒng)，XtenCHO^TM細(xì)胞是普健生物開(kāi)發(fā)的一種經(jīng)基因改造的CHO細(xì)胞株，使用含配套元件的載體，可以使轉(zhuǎn)染進(jìn)入細(xì)胞的表達(dá)載體拷貝數(shù)增加，延長(zhǎng)游離質(zhì)粒在細(xì)胞內(nèi)的停留時(shí)間，從而使載體攜帶的目的基因獲得高水平，持續(xù)表達(dá)。XtenCHO^TM高密度瞬轉(zhuǎn)表達(dá)系統(tǒng)改進(jìn)了CHO常規(guī)轉(zhuǎn)染方法，采用新穎的高密度轉(zhuǎn)染方法和特殊的細(xì)胞培養(yǎng)模式，提高了轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞活率，使轉(zhuǎn)染細(xì)胞存活時(shí)間從常規(guī)6-7天延長(zhǎng)至10-14天，進(jìn)一步提高了目的蛋白的產(chǎn)量。XtenCHO^TM高密度瞬轉(zhuǎn)表達(dá)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)染試劑、表達(dá)培養(yǎng)基和補(bǔ)料培養(yǎng)基相較于常用的陽(yáng)離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑、商業(yè)化CHO瞬轉(zhuǎn)培養(yǎng)基以及補(bǔ)料培養(yǎng)基，成本大大降低，更適用于工業(yè)生產(chǎn)，在規(guī)模較大的重組蛋白瞬時(shí)表達(dá)生產(chǎn)中更能體現(xiàn)其性價(jià)比高的特點(diǎn)。

（由于納米抗體（nanobody，Nb）通?？梢栽诩?xì)菌中以功能性且高產(chǎn)量的方式表達(dá)，但當(dāng)納米抗體必須作為作為粘合劑在體內(nèi)起作用時(shí)，它們也可能需要在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中表達(dá)，因此將它們引入哺乳動(dòng)物細(xì)胞這類更為昂貴且條件苛刻的系統(tǒng)進(jìn)行表達(dá)是合理的。我們的哺乳動(dòng)物細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng)支持瞬時(shí)表達(dá)、穩(wěn)定表達(dá)及穩(wěn)定細(xì)胞株構(gòu)建等多種表達(dá)方式，提供pcDNA3.1，plRES，pTT3，pCEP4，pATX1等多種表達(dá)載體，可用于納米抗體高質(zhì)高量表達(dá)，助力納米抗體在基礎(chǔ)科學(xué)研究中大規(guī)模的廣泛應(yīng)用。

其中自主開(kāi)發(fā)的XtenCHO^TM用于高效表達(dá)蛋白抗體高密度瞬轉(zhuǎn)表達(dá)系統(tǒng)，該系統(tǒng)表達(dá)量高（一般為200-400mg/L，部分抗體的表達(dá)量高達(dá)1g/L），工藝簡(jiǎn)單，有利于高通量抗體表達(dá)。）

在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中表達(dá)的納米抗體（nanobody，Nb）不僅需要在細(xì)胞質(zhì)的還原環(huán)境中產(chǎn)生并保持其功能。在這種情況下，體內(nèi)的體內(nèi)表達(dá)受到時(shí)間控制，以在非常特定的時(shí)刻誘導(dǎo)粘合劑積累。這些納米抗體的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，比如熒光納米抗體可以在宿主細(xì)胞的確定生理階段表達(dá)，以跟蹤相應(yīng)抗原的命運(yùn)，而不會(huì)干擾其活性，并通過(guò)這種方式特異性標(biāo)記不同的抗原和亞細(xì)胞區(qū)域。

它們相較于傳統(tǒng)抗體，納米抗體的優(yōu)勢(shì)在于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅需單個(gè)二硫鍵就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和功能性折疊。因此，它們中的很大一部分可以在細(xì)胞質(zhì)中實(shí)現(xiàn)正確折疊，并不必然需要經(jīng)過(guò)細(xì)胞分泌途徑。這種情況已被用于設(shè)計(jì)體內(nèi)抗體，以競(jìng)爭(zhēng)其抗原與細(xì)胞中存在的其他分子結(jié)合其抗原的特定表位或免疫沉淀其靶標(biāo)以損害聚集的病理過(guò)程。通過(guò)將目標(biāo)蛋白標(biāo)記并與識(shí)別標(biāo)簽的納米抗體結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)了研究真核細(xì)胞中靶蛋白功能可能性。具有體內(nèi)特征的抗標(biāo)簽納米抗體已被成功用于誘導(dǎo)目標(biāo)蛋白的可視化、降解、重新定位、捕獲和修飾。

畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)已被提議作為替代真核生物的生產(chǎn)重組納米抗體的蛋白表達(dá)系統(tǒng)，具有許多優(yōu)勢(shì)。首先，畢赤酵母是一種真菌，它具有高效的轉(zhuǎn)錄和翻譯機(jī)制，可以快速地合成和分泌大量的蛋白質(zhì)。其次，畢赤酵母可以高密度培養(yǎng)，并且對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的許多不利條件具有抵抗力，例如高溫、高酸度等。此外，畢赤酵母的基因組背景已經(jīng)得到了深入研究，因此可以進(jìn)行基因敲除或過(guò)表達(dá)以增加目標(biāo)蛋白質(zhì)的產(chǎn)量或者改進(jìn)蛋白質(zhì)的性質(zhì)。畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)具有潛力應(yīng)用于生產(chǎn)重組納米抗體，但仍需要進(jìn)行更多的研究和優(yōu)化。與真核生物表達(dá)系統(tǒng)相比，畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)具有更廣闊的應(yīng)用前景和更高的生產(chǎn)效率。

生產(chǎn)重組納米抗體的最常規(guī)方法是促進(jìn)其在大腸桿菌周質(zhì)中的分泌。科研人員通常會(huì)利用一種被稱為“免疫庫(kù)”的技術(shù)。免疫庫(kù)是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的人工免疫系統(tǒng)，能夠高效地生成和優(yōu)化納米抗體以對(duì)抗特定的疾病。通過(guò)將免疫庫(kù)引入大腸桿菌，科學(xué)家可以刺激細(xì)菌分泌特定的納米抗體，以對(duì)抗多種疾病，包括癌癥、自身免疫疾病和神經(jīng)退行性疾病等?？偟膩?lái)說(shuō)，由于大腸桿菌是一種常用的微生物，因此利用其生產(chǎn)納米抗體的工藝相對(duì)成熟。利用大腸桿菌生產(chǎn)重組納米抗體的方法具有許多優(yōu)勢(shì)，如成本較低，這使得這種方法在臨床應(yīng)用隨上著具科有技很的大不的斷潛發(fā)力展。

納米抗體的表達(dá)以及與具有正交功能的標(biāo)簽融合的納米抗體的多樣化表達(dá)，正在迅速發(fā)展。為了獲得具有高度差異化特征的試劑，滿足不斷變化的最終應(yīng)用需求，它們的生產(chǎn)逐漸依賴于各種不同的表達(dá)條件。 此外，我們?cè)絹?lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到納米抗體的結(jié)構(gòu)比最初想象的要更為復(fù)雜。具體來(lái)說(shuō)，納米抗體不具有單一、高度均勻的傘形，而是結(jié)合了許多不同的3D構(gòu)象。這些構(gòu)象同樣可以涉及框架殘基，并賦予它們多個(gè)可選擇的表面來(lái)與抗原相互作用。雖然目前缺乏實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但可以預(yù)見(jiàn)的是，不同VHH亞型的折疊要求也應(yīng)該是多變的。

總的來(lái)說(shuō)，在選擇蛋白表達(dá)系統(tǒng)制備用于不同研究方向的納米抗體時(shí)，我們需要基于納米抗體的科研領(lǐng)域來(lái)生產(chǎn)高質(zhì)高量高產(chǎn)的試劑，以滿足未來(lái)對(duì)功能可靠性的嚴(yán)苛要求。