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噬菌體展示技術抗體發現平臺

服務簡介

噬菌體展示抗體技術將基因型和表型統一于一體,將選擇能力與擴增能力結合起來,具有強大的篩選能力,能夠在體外模擬體內的抗體生成過程,可以不經雜交瘤途徑,甚至不經過免疫就可以制備和生產單克隆抗體。

噬菌體展示技術的出現為全人重組抗體提供了一條簡便、快捷的基因工程抗體制備路線,是全人重組抗體制備發展史上重要的轉折點。

近年來,單域抗體(SdAb)的關注度也非常高,單域抗體為駝類和軟骨魚類中天然存在的僅由兩條重鏈組成的特殊抗體,只包含一個重鏈可變區(VHH, Variable Domain of Heavy Chain Antibody)和兩個常規的CH2與CH3區。單域抗體通過重鏈上的一個可變區(VHH)結合抗原,該可變區可以單獨穩定地在體外存在,被稱為駝類單域抗體(SdAb)或者納米抗體(nanobody)。納米抗體晶體寬為2.5nm,長4nm,分子量僅為傳統完整抗體的1/10(約15kD)但依然具有完整的抗原識別能力,得益于納米抗體微小的結構、完整的抗原識別能力以及噬菌體篩選技術,納米抗體表現出高親和力、高特異性、強穿透性和易于改造和表達等特點,并且由于可以獲得抗體完整序列,納米抗體可以通過體外重組表達高質量穩定生產,有效避免傳統抗體的批次間差異問題。

納米抗體特點

1.有更長的CDR3區(納米抗體CDR3通常由16~24個氨基酸組成,傳統單抗CDR3僅有7~12個氨基酸 ),與抗原特異性結合能力更強

2.結構簡單,易于基因工程改造

3.制備簡單,易于工業化放大生產

4.易于人源化

噬菌體抗體庫的分類

抗體庫是編碼特性未知抗體的抗體基因的巨大集合(通常大于1010)??贵w庫是通過噬菌體展示和其他體外選擇技術來發現抗體的重要來源,其設計是成功發現抗體的關鍵。

隨機肽庫:將化學合成的隨機寡核苷酸序列與噬菌體的表面蛋白基因融合,在噬菌體表面表達出各種氨基酸組合的隨機序列短肽。利用噬菌體展示隨機肽庫可以高通量篩選各種抗原的抗原表位

免疫庫:免疫庫由經過免疫 ( 包括疫苗注射、微生物感染、自身免疫疾病、腫瘤等 ) 后的供體B淋巴細胞的抗體基因構建。對于特定免疫抗原的抗體淘選的效率較高,但一般僅適用于一種特異性抗體的選擇,庫容量要求不高,一般106-108的庫容量就可滿足需要

天然庫:采用不經免疫的人或動物來源的外周血淋巴細胞、骨髓、脾細胞的B細胞作為材料,進行基因擴增,但親和力通常較低。骨髓內和骨髓外所有抗體基因都包含在內,所構建的抗體庫適用于所有抗原所對應的抗體的選擇,庫容量要求較高,最小需要達到109,因為目前估算的自然界的抗原種類在這個數量級上

 

噬菌體展示技術原理
 
 
噬菌體展示技術開發單抗與傳統抗體技術的比較
比較項目

免疫動物純化多抗

雜交瘤技術開發單抗

噬菌體展示技術

抗體形式

多克隆抗體

單克隆抗體

單克隆基因重組抗體

宿主細胞

N/A

雜交瘤

E.coli/293/CHO

篩選范圍

N/A

~103

107 -109

時間

幾個月

幾個月

幾周

操作

簡單

繁雜 相對簡單

免疫

必須 必須 可避免

人源抗體

可以

費用

適中

生產量

有限 有限 無限

基因獲取

N/A 再克隆 直接

應用前景

有限 有限 廣闊

 

服務優勢

1.豐富的噬菌體抗體技術經驗,5年以上噬菌體抗體開發,交付上百個噬菌體展示抗體開發項目

2.具有全人源重組抗體庫,庫容高達千億級別(1011 pfu),兩步建庫法,保證了文庫的多樣性,抗體庫片段插入正確率高;可以兩周拿到全人源重組抗體

3.可以構建多物種(人源、小鼠、兔子、羊駝等)抗體文庫

4.可以構建多種類型(scfv、Fab、VHH 等)的抗體文庫

 

服務流程

服務內容

服務類型 具體項目 服務周期 交付內容
直接淘選 重組人scFV噬菌體抗體文庫淘選 2-4周

陽性菌株1-3株

序列1-3條

服務報告

兔天然scFV噬菌體抗體文庫淘選
羊駝納米抗體天然VHH文庫淘選
7肽庫和12肽噬菌體文庫淘選
犬scFV噬菌體抗體文庫淘選
人scFV噬菌體抗體文庫淘選(COVID-19)
建庫+淘選 噬菌體文庫構建及淘選:人,兔,小鼠,羊駝,犬,貓等。 12-14周

免疫文庫

陽性菌株5-10株

序列5-10條

服務報告

 

案例展示

根據文庫中數百個隨機抗體序列分析,其CDR3長度基本符合正態分布,跟文獻中報道的自然VHH抗體CDR3長度分布相符。

 

靶點A蛋白用天然納米抗體庫快篩,經4輪淘選后, 挑選的96個單克隆中有56個陽性克隆(差值均大于0.5),陽性率為58%

 

將最優的9條抗體序列表達成可溶VHH抗體,再次驗證 :

 

挑選背景值較低的抗體蛋白進行親和力測定,結果如下:

     

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