
抗体是由免疫系统产生的蛋白质,用于识别和中和入侵的病原体或异常细胞,在生物医学研究和临床应用中具有重要作用,例如疾病诊断、细胞标记和免疫治疗等。
纳米抗体,也称为单域抗体,具有体积小、稳定性高、易于工程化等优势,能够穿透大分子屏障,进入传统抗体难以到达的区域,展现出广阔的应用前景。然而,识别和筛选高亲和力纳米抗体一直是科学界的难题。近日,美国洛克菲勒大学的研究团队开发出一项创新技术,有效解决了这一难题,相关研究成果已发表于《自然·方法学》(Nature Methods)杂志。
该技术通过结合免疫学、质谱分析和计算机算法,快速筛选出具有高亲和力的纳米抗体,显著提高了筛选效率和准确性。研究团队首先对美洲驼免疫GFP和mCherry蛋白,激发其免疫系统产生针对这两种外源蛋白的抗体。随后,从美洲驼的骨髓细胞中提取RNA,构建抗体序列数据库。接着,从血液样本中筛选出与目标蛋白高度匹配的抗体,并利用化学方法将抗体切割成片段,仅保留结合抗原的抗元区域,用于后续分析。利用质谱技术测定抗体蛋白的氨基酸序列,再通过创新的计算机程序,将高亲和力的抗体序列与原始RNA序列进行配对。
利用该技术,研究团队成功生产出25种针对GFP的纳米抗体和6种针对mCherry的纳米抗体,其筛选效率远高于传统方法。这一“丰富度”策略使科学家能够优先选择亲和性最强的抗体,避免低亲和力或交叉反应的“次品”。此外,还可以将两个不同的纳米抗体连接成二聚体,形成具有超高亲和力的分子,用于药物递送或诊断,降低剂量,减少副作用。
“我们的技术为稳定筛选高亲和力纳米抗体提供了新途径,为其在研究、诊断和治疗中的应用前景带来了巨大潜力。”洛克菲勒大学的Michael Rout教授表示。未来,该技术有望推动纳米抗体在疾病治疗和精准医学中的广泛应用,为相关领域带来革命性变革。