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蛋白質(zhì)作為與疾病相關(guān)的活性大分子，其表達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)蛋白凍結為單一功能構型的精致工具，針對蛋白質(zhì)的鑒定和其在細胞內的定位，可以為眾多研究提供理論基礎。
VHH與蛋白分子融合
納米抗體（nanobody， Nb）的主要優(yōu)勢之一是可以將多個(gè)標簽融合在其結構中，例如His標簽或綠色熒光蛋白(green fluorescent protein, GFP)，可以幫助我們了解蛋白質(zhì)在細胞或生物體內的定位和功能，融合復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域已被成功設計成具有強蛋白酶抗性和低pH值下的穩定性結構，實(shí)現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到保護性治療的目的，可規?；a(chǎn)，進(jìn)而預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于蛋白質(zhì)功能研究更為有效，可以避免潛在的脫靶效應等限制、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(lài)型蛋白降解子可幫助實(shí)現POI快速降解及可逆調控，人們利用納米抗體（nanobody， Nb）不斷開(kāi)發(fā)出各種誘導型降解子如生長(cháng)素、光或溫度依賴(lài)性方式降解的POI。
在生長(cháng)素依賴(lài)性納米抗體（nanobody， Nb）的研究中，Daniel等通過(guò)對后期促進(jìn)復合物/環(huán)狀體(anaphase-promoting complex/cyclosome, APC/C) 一個(gè)亞基ANAPC4的研究，并結合生長(cháng)素和基于納米抗體降解技術(shù)的優(yōu)勢，創(chuàng )造了一種植物激素誘導蛋白降解子(auxin-inducible degron, AID)-納米抗體，可以靶向位于不同亞細胞結構的GFP標簽蛋白質(zhì)進(jìn)行降解，證明了mAID-納米抗體可對內源性GFP標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(cháng)素降解系統應用于脊椎動(dòng)物模型生物中。
VHH在以GFP為目標的降解技術(shù)(degrade green fluorescent protein, deGradFP) 中也得到了廣泛的應用，Baudisch等在植物中使用一種特異性抗-GFP納米抗體對綠色熒光蛋白進(jìn)行靶向降解，通過(guò)實(shí)驗證明納米抗體驅動(dòng)的蛋白質(zhì)定向降解也可以用于植物，這是deGradFP系統第一次被成功地應用于煙草。
VHH與輔助蛋白結構解析
獲得高分辨率下POI結構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)免疫球蛋白結構域結構，能夠以較高親和力結合靶蛋白，同時(shí)減少其構象異質(zhì)性并穩定多蛋白復合物，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)結構方面展示了其優(yōu)勢，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?chē)乐氐膬?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)對極有價(jià)值靶標(如真核生物膜蛋白) 的高分辨率結構分析，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。
我們擁有自建養殖基地，每年近百頭成年羊駝?dòng)糜诿庖?，穩定提供大量的免疫抗原。擁有近千億級別天然庫，最快在2周內可完成針對各類(lèi)靶點(diǎn)的特異性納米抗體快速篩選，抗體親和力可達10-9M 級別，插入正確率100%，序列正確率97%，隨機選取200個(gè)克隆測序，均無(wú)重復序列；并且免疫庫源自百余只不同種類(lèi)的駝類(lèi)樣本-羊駝（Alpaca ）、駱駝（Camel）、美洲駝（Llama），提供更高抗體多樣性以構建免疫庫，獲得更高親和力VHH序列。
納米抗體不僅能在基礎生物研究和醫療領(lǐng)域大放異彩，如創(chuàng )新的熒光納米探針可以實(shí)現細胞及蛋白結構解析和動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的細胞分析和可視化，觸發(fā)機體免疫系統進(jìn)行治療等，而且能夠在農業(yè)如農獸藥殘留檢測、土壤污染檢測及修復等方面展現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：
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.
