抗体片段的制备及应用

抗体是模块化防御系统，可以识别和中和细菌和病毒等异物。 它们中的每一个都可以识别其目标所特有的特定抗原，因为它们具有抗原结合位点。 更重要的是，抗体现在被认为是许多治疗领域的常规分子，不再局限于肿瘤学和炎症。 更具体地说，可变区更受科学家关注。

抗原结合片段 (Fab) 是抗体上与抗原结合的区域。 它包含每条重链和轻链的一个恒定区和一个可变区。 只有重链和轻链的可变区融合在一起形成单链可变片段（scFv），其大小只有Fab片段的一半，但保留了原有的特异性。 另一种小抗体片段，单域抗体，又称域抗体、VHH、VNAR或sdAb，是一种由单个单体可变抗体结构域组成的抗体片段，缺少常规的轻链和重链的CH结构域 很棒的地区。

scFv 和 VHH 纳米抗体都可以连接到所需物种的 Fc 片段，并保持其特异性和结合特性。

图1.抗体片段：Fab、scFv、VHH（从左到右）

所有这些抗体片段、Fab、scFv 和 VHH 的大小都小于整个抗体。 它使它们能够结合到整个抗体无法接近的隐藏表位。 较小的尺寸有助于提供较低的散射，从而降低图像的对比度。

在治疗应用的背景下，小分子量也意味着有效的渗透和快速清除。 由于更好地渗透到组织中，一些治疗用途也需要碎片。 它还可以导致功能性抗体的表达及其在细菌中的融合，并允许它们在丝状噬菌体上展示。 此外，小抗体分子与高效微生物生产系统的结合最终可以产生足够量的同源蛋白质，用于诊断和治疗目的以及结构研究。

迄今为止，有几种途径可以人工合成抗体片段。 几个功能性抗原结合抗体片段可以通过抗体的蛋白水解（木瓜蛋白酶消化、胃蛋白酶消化或其他酶促方法）来设计，产生 Fab、Fv 或单结构域（图 2）。

图2.来自木瓜蛋白酶消化的 Fab 片段（左）和来自胃蛋白酶消化的 F(ab’)2（右）

在过去十年中，重组抗体技术的进步极大地促进了抗体片段的基因操作。 所有目标基因现在都可以作为片段在细菌、哺乳动物细胞甚至昆虫细胞中成功克隆和表达。 该技术的一个优点是它可以保留完整的抗原结合位点（互补位），同时减小抗体分子的大小。

图3.全长抗体

图4.Fab片段