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单链抗体(scFv)概述

单链抗体(single-chain variable fragment, scFv)是由抗体重链的下载可变区与轻链的可变区在一段肽链的毗连下构成的小份子,是具备抗体活性的最小功效布局单元。单链抗体能够由抒发体系停止抒发,也能够用噬菌体展现手艺停止制备。因为其份子品质小,穿透力强,半衰期短,免疫原性高档特色,在疾病临床诊断、医治、防备等方面具备主要感化和广漠的操纵远景。本文就单链抗体的布局、制备、操纵等方面做一个概述。

scFv布局

完全的抗体由两条重链(heavy chain,H)和两条轻链(light chain,L)构成,透过野生革新,能够使其只抒发可变区,经由过程野生分解的毗连肽(Linker)基因将抗体重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)毗连成重组基因,由该重组基因抒发的抗体就称为单链抗体(scFv)。在布局上,能够将重链的N端与轻链的C端相连,也能够将轻链的N端与重链的C端相连。Linker长度凡是为15~25个氨基酸,凡是由甘氨酸(Gly)和丝氨酸(Ser)构成,具备必然弹性及卵白酶抗性,Linker的感化是毗连VH,VL,并坚持必然的弹性,使VH,VL的功效区折叠后仍可配对,构成单价抗原连系位点。

scFv布局图

scFv片断为一价,能够经由过程毗连两个scFv片断建造出二价的scFv。二价scFv通俗有两种布局,一种是构成一条含有两个重链可变区与两个轻链可变区的单肽链,叫做串连抗体(tandem di-scFvs);另一种是将Linker的长度从15延长到3~12个,使来自两个差别份子的VH和VL功效区彼此配对,构成一个二聚体布局,叫做Diabodies(若是Diabodies是由来自两个差别抗原的可变区构成,那末就会构成双特同性抗体)。与此近似,能够出产一条具备三个重链可变区与三个轻链可变区的串连抗体(tandem di-scFvs),也能够经由过程进一步延长Linker长度,从而使来自三个差别份子的VH和VL功效区彼此配对,构成一个三聚体(triabodies)。与通俗的scFv片断比拟,scFv多聚体抗原连系价增添,具备更高的亲和力。

单链抗体的制备与高亲和力scFv片断挑选

scFv可在多个抒发体系中停止抒发,今朝比拟经常使用的,是大肠杆菌抒发体系和哺乳植物抒发体系。经由过程噬菌体展现手艺也可出产获得scFv片断。经由过程免疫植物尝试获得杂交瘤细胞,从中提取cDNA,操纵逆转录PCR(RT-PCR)获得全套抗体的重链可变区VH与轻链可变区VL,操纵堆叠PCR(SOE-PCR)将VH,VL片断拼接扩增获得单链抗体可变区基因片断(scFv)。将scFv基因克隆到适合的噬菌体载体中,电转感触传染态大肠杆菌,帮助噬菌体超染,获得的上清液即为单链抗体库。以特同性抗原为固相,经3~5轮的“吸附-洗脱-扩增”挑选,便可获得富集的能与抗原特同性连系的单链抗体。(噬菌体展现手艺制备scFv具体尝试步骤

单链抗体的纯化

单链抗体缺少在完全抗体中含有的Fc片断,是以通俗的连系位点(Protein G)不能用来纯化抗体。凡是,在scFv片断的C端加上6个组氨酸,而后操纵金属螯合亲和层析(IMAC)能够对单链抗体停止纯化。除此以外,卵白L能够和轻链的可变区彼此感化,是以也能够用卵白L停止抗体的纯化。

某些特别的ScFv片断也能够被Protein A捕获并纯化,但此中的道理处于未知状况。

单链抗体的操纵

scFv具备份子品质小、穿透力将强、特同性较高档长处,在靶向医治、影象诊断、细胞内免疫、生物检测等方面有着主要的操纵。在靶向医治方面,能够将药物和毒素与scFv链接,构成免疫药物或免疫毒素等,操纵抗原与抗体特同性连系的特色,定位于靶细胞,对靶细胞停止特同性免疫杀伤;在影象诊断方面,因为scFv穿透力强,在肿瘤构造中的散布指数较完全抗体份子份子高,在喷射显像时,喷射性核素排挤较快,对身材风险小,可用于肿瘤的显像定位诊断;在细胞内免疫方面,病毒传染生物体后,细胞内抒发能辨认某种病毒编码卵白的抗体,从而禁止病毒在细胞间通报,抗病毒卵白的单链抗体能够在细胞内克隆与抒发,从而可用于病毒传染性疾病的诊断和医治;在生物监测方面,scFv亲和力好,易于制备,是以被用来疾速精确食物和水等物资中的无害物资。

今朝,scFv已成为基因工程研讨的热门。跟着对scFv研讨的不时深切,信任在未几的未来,scFv将凭仗本身的上风,在医学、食物等范畴阐扬更庞大的操纵。

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