抗体片段大揭秘

抗体是蛋白质和分子检测与纯化的强大工具。尽管完整抗体（通常是IgG或IgM）适用于大多数免疫分析应用，但某些步骤的性能却通过使用抗体片段（例如Fab、scFv、dAb）得到了增强。

抗体片段比完整的抗体小，因此更容易穿透组织发挥治疗作用或进行免疫组织化学染色。而且大多数抗体片段是非糖基化的，它们的产物可在原核表达系统中表达，从而能够节约成本及制备时间。随着抗体药物研发进入“精准化”时代，抗体片段因其分子量小、穿透性强、易工程化改造等优势，在肿瘤靶向、免疫治疗等生物治疗领域大放异彩。

 

今天就跟着Dr. Connie了解什么是抗体片段，以及抗体片段纯化的方法。

图1. 带有标记域名的抗体

（图片来源于网络，侵删）

 

 抗体片段的类型

图2. 完整抗体及其片段的基本结构

Fab片段（抗原结合片段）；scFv（单链可变区片段）；dAb（结构域抗体）

（图片来源于网络，侵删）

Fab

Fab是第一代抗体片段，最初通过使用木瓜蛋白酶对完整的抗体进行酶解生成Fab，现在可通过现代基因工程方法生产。木瓜蛋白酶酶解产生两个单价Fab片段，各由一个可变重链(VH)和一个可变轻链(VL)组成，通过二硫键连接并显示单个抗原结合位点。

scFv

scFv是单价结构，对单一抗原有亲和力。scFv的大小约为25kDa，由抗体重链和轻链可变区通过短柔性连接肽融合为单条多肽链，保留完整抗原结合位点。

dAb

dAb是一些保留完整抗原结合特异性的最小功能性抗体片段，仅由VH或VL结构域组成。dAb约为正常抗体分子量的十分之一。尽管dAb仅包含来自亲本抗体的六个互补决定区中的三个，但它们显示出抗原结合特异性和亲和力。dAb在严苛的温度、压力和变性化学品条件下非常稳定。

 

抗体片段表达和纯化

由于抗体片段较小且具有非糖基化性质，可以使用更简单且成本更低的原核和酵母细胞表达系统。但为了满足对培养物澄清的要求，建议对粘性和高固体含量的补料采用阶梯式切向流过滤，以进行微生物发酵。中空纤维过滤器非常适合用于促进捕获，现已通过阳离子交换层析 (CIEX)纯化多种抗体片段，作为捕获步骤。

 

捕获含有κ轻链的抗体片段

Protein L凭借独特的结合特异性，为抗体片段纯化提供了新选择。天然Protein L分子量76–106kDa，含4-5个高度同源的胞外结构域，负责与免疫球蛋白κ轻链结合。由于靶向κ轻链，Protein L可结合大多数抗体类别（IgG、IgM、IgA、IgE、IgD）。但是，天然Protein L不识别某些动物来源的抗体或其片段。

Protein L结合位点位于κ轻链框架区1（可变区中较CDR更保守的区域），因此含κ轻链的抗体片段可用Protein L纯化。由于Protein L与轻链结合，其无抗体类别限制，成为广谱亲和配体。哺乳动物IgG中约60%为κ轻链，其余40%为λ轻链（无Protein L结合位点）。

图3. Protein L结合亲和性

（图片来源于网络，侵删）

 

Protein L亲和层析介质多年前已用于科研。随着Capto™ L介质的推出，抗体片段工业化纯化平台应运而生。Capto L采用重组Protein L配体，可高效捕获含κ轻链的多种抗体片段（如Fab、scFv、dAb）。其刚性基质支持高流速与高生产率，且配体脱落低，适合大规模生产。Capto L的推荐在位清洗（CIP）方案为15mM NaOH清洗15分钟，可循环约100次（结合容量保持>90%）。

图4. Capto L对4种人源抗体片段在10%穿透（Q_B10）时的动态结合能力（DBC）

（图片来源于网络，侵删）

 

由于DBC通常以mg/mL表示，因此目标分子量是重要考量因素。

图5. Capto L对四种人源抗体片段的DBC及摩尔结合容量

（图片来源于网络，侵删）

 

KappaSelect介质结合κ轻链恒定区，适用于Capto L不适宜的条件下捕获包含κ轻链的Fab。

 

捕获含有λ轻链的抗体片段

LambdaFabSelect介质用于捕获含λ轻链的Fab片段。该介质结合λ轻链恒定区，与CaptoL互补，可覆盖近所有Fab及大部分小片段。

LambdaFabSelect与KappaSelect的配体均为单链抗体片段，分别靶向人IgG λ或κ轻链。

图6. 抗体片段捕获工具亲和图谱

（图片来源于网络，侵删）

 

捕获含有重链的抗体片段

MabSelect介质采用重组ProteinA配体，除了在Fc区结合外，还可结合人IgG Fab的V_H3结构域亚型，适用于含VH3的重链dAb捕获。

 

图7. 抗体片段捕获方案选择指南

（图片来源于网络，侵删）

 

AntibodySystem提供Fab片段、scFv单链抗体、Fc融合蛋白等抗体，不仅在特异性、灵敏度和系统兼容性上有卓越表现，更能确保实验结果的准确性、可重复性和高效性！

 

以下是部分抗体产品目录：

货号	产品名称	应用
RAD10803	Anti-FMC63 scFv Monoclonal Antibody (SAA2162)	ELISA, WB
DHC00802	Research Grade Anti-Human FN1/Fibronectin (HuBC-1 ScFv)	Research Grade Biosimilar
RAD10802	Anti-4G7 scFv Monoclonal Antibody (SAA1997)	ELISA
RHD36903	Anti-Human Fab Nanobody (SAA2110)	ELISA

 

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