青岛能源所开发聚苯乙烯表面纳米抗体定向固定技术

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伴随着生物技术的不断进步，纳米抗体作为新一代抗体，因其独特性能在体外检测、靶向治疗领域备受关注。蛋白质材料研究组围绕纳米抗体，建立了完善的抗体筛选技术平台，在利用纳米抗体进行体外检测中相继开发了多种技术手段，前期工作中（Analytica Chimica Acta 1279 (2023) 341840）利用多聚化纳米抗体成功开发 pentameric nanobodies-based immunoassayPNIA) 技术，在肿瘤标志物的检测中表现出优越的敏感性和高特异性。
        然而，纳米抗体在固相载体上的物理吸附能力不足制约其在免疫分析中的广泛应用。近日，青岛能源所蛋白质材料研究组开发了一种聚苯乙烯表面纳米抗体定向固定技术，相关研究成果发表于分析化学TOP期刊《Analytical Chemistry》。

聚苯乙烯表面纳米抗体定向固定技术

        小分子蛋白或多肽因物理吸附能力差，通常无法直接固定于固相材料表面进行测定分析。传统的方法是将其与载体蛋白或生物素进行偶联，这一过程不仅使成本和工作量急剧上升，对于表达量低下的蛋白质更是一大挑战。
        针对上述问题，研究团队利用全合成纳米抗体文库筛选获得高亲和力结合聚苯乙烯的纳米抗体B2，Kd值为0.7nM，且结合过程几乎不受疏水作用和静电作用的影响。通过分子对接和定点突变，研究人员揭示了纳米抗体B2 CDR2环中的Trp51残基与聚苯乙烯之间形成了关键的芳香氢键。为了探索B2在纳米抗体定向固定化方面的潜力，研究人员将B2与在聚苯乙烯表面无法被动吸附的癌胚胎抗原纳米抗体11C12进行融合表达，构建了一种双特异性纳米抗体。引人注目的是，这一融合蛋白在5分钟内就能直接从发酵液中实现在聚苯乙烯表面的有效定向固定化，并在化学发光酶联免疫分析中表现出了出色的线性关系。
        本技术平台具有以下特色：（1）绕过繁琐的蛋白质纯化、标记等步骤，实现从粗细胞提取物中直接高效、快速地固定目标蛋白，将处理时间从2.5天缩短至仅5分钟。（2）实现目标蛋白质的定向固定，有助于保持蛋白活性和空间结构的完整性。（3）适用于表达水平极低的蛋白，保证了固定效果的高效性和可靠性。
该工作由青岛能源所蛋白质材料研究组完成，硕士研究生邓洋为论文第一作者，刘文帅副研究员、年锐研究员和中国医科大学附属盛京医院检验科秦晓松主任为通讯作者。本研究得到山东省自然科学基金、QIBEBT国际合作项目、中国科学院2022中国医科大学-沈阳分院科学家合作项目的支持。
        原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c04375
        文章来源：青岛能源所