基因工程抗体
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基因工程抗体名词解释基因工程抗体是利用基因工程技术对人工合成抗体进行定制和改造的一种生物工程技术。
抗体是一种由免疫系统产生的蛋白质,它可以识别和结合体内外的异物,从而协助机体进行免疫防御。
基因工程抗体通过选择性克隆和定制抗体基因序列,可以产生特异性更强、稳定性更好、生产成本更低的抗体。
基因工程抗体包括以下几种:1. 单克隆抗体(Monoclonal Antibodies):基因工程技术可以使得单个淋巴细胞克隆产生大量相同的抗体,从而获得具有高度特异性的单克隆抗体。
这种抗体广泛应用于医学诊断、疾病治疗和科学研究等领域。
2. 重链抗体(Recombinant Antibodies):重链抗体是利用基因工程技术使抗体重链蛋白的编码基因与其他蛋白的编码基因相融合,生成融合抗体。
这种重链抗体可以通过改变其结构和功能来提高其生物活性和稳定性。
3. 组合抗体(Bispecific Antibodies):基因工程技术可以将两种不同的单克隆抗体的编码基因进行融合,产生具有双特异性的组合抗体。
这种抗体可以同时结合两个不同的目标分子,从而实现更强的疗效和更多样化的应用。
4. 人源化抗体(Humanized Antibodies):由于小鼠源抗体和人类抗体在体内效价和安全性方面存在差异,基因工程技术可以通过改造抗体的基因序列,使得抗体具有更接近人类抗体的结构和功能。
这种人源化抗体更适合在治疗和预防疾病时使用。
基因工程抗体的应用广泛,其中的一些常见应用包括:1. 肿瘤治疗:通过基因工程技术,可以定制针对特定肿瘤抗原的单克隆抗体,用于治疗癌症。
2. 自身免疫性疾病治疗:基因工程抗体可以定制具有特异性和高效的抗体,用于治疗自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等。
3. 传染病治疗:通过基因工程技术,可以改造抗体的结构和功能,用于治疗传染病,如艾滋病、流感和乙肝等。
4. 分子诊断:基因工程抗体可以用于检测和诊断疾病,如癌症标志物的检测和感染性病原体的检测等。
基因工程抗体的例子
基因工程抗体是通过基因重组技术将特定抗体基因导入至其他生物细胞中,使其具备产生抗体的能力,从而实现大规模生产高效、高纯度的抗体。
以下是一些基因工程抗体的例子:
1. 重组抗体药物:例如,重组人源单克隆抗体药物,如阿达木单抗(Adalimumab)和帕尼单抗(Panitumumab),用于治疗自身免疫疾病和某些癌症。
2. 基因工程抗体治疗疫苗:例如,COVID-19疫苗中使用的mRNA 疫苗,通过基因工程技术将病毒的抗原编码序列导入到人体细胞中,诱导免疫系统产生抗体来抵抗病毒感染。
3. 重组抗体诊断试剂:例如,基因工程技术可用于生产特定病原体抗体,如新冠病毒SARS-CoV-2抗体,用于开发快速诊断试剂盒,帮助早期检测和诊断疾病。
4. 基因工程抗体治疗:例如,CAR-T细胞疗法,通过基因工程技术将患者自身T细胞中的受体基因改造,使其能够识别和杀死癌细胞,用于治疗某些血液恶性肿瘤。
5. 基因工程抗体生产:基因工程技术可用于大规模生产特定抗体,如重组人源单克隆抗体,用于研究和治疗领域。
这些基因工程抗体的例子说明了基因工程技术在抗体研究、生产和
应用中的重要性和广泛应用性。
基因工程抗体名词解释
基因工程抗体是由人工合成或修改的基因来产生的抗体,也称为重组抗体。
与传统的抗体不同,基因工程抗体不受限于动物来源,可以通过人工合成的方式来获得。
基因工程抗体的制备过程包括选择目标抗原、构建重组抗体基因、转染宿主细胞、高效表达和纯化等步骤。
因为基因工程抗体可以定制化地设计和制备,具有高度特异性和亲和力,因此在生物医学研究、临床诊断和治疗等方面具有广泛的应用前景。
常见的基因工程抗体包括单克隆抗体、人源化抗体、嵌合抗体和重组抗体等。
其中,单克隆抗体是指由单一克隆细胞产生的抗体,具有高度特异性和一致性;人源化抗体是将动物源的抗体人源化,避免了人体免疫系统对异种抗体的攻击;嵌合抗体是将两种或以上不同来源的抗体结合起来产生的新型抗体,具有更广泛的抗原覆盖范围和高亲和力;重组抗体则是根据目标抗原的结构和性质,设计并合成新的抗体基因来产生新型抗体,具有更高的特异性和亲和力。
基因工程抗体的发展将会在生物医学领域带来更多的应用和发展机会,同时也将推动基础研究和药物研发的进步。
基因工程抗体的名词解释
嘿,你知道基因工程抗体吗?这可不是什么普通的玩意儿啊!基因
工程抗体就像是一个被精心打造的超级武器!比如说,普通抗体可能
就像一把普通的剑,能战斗,但能力有限。
而基因工程抗体呢,那简
直就是一把经过高科技改良的激光剑,威力超强!
基因工程抗体呀,是通过基因工程技术对抗体进行改造和重组得到的。
这就好像是给抗体来了一场华丽的变身秀!科学家们就像是神奇
的魔法师,运用各种技术手段,让抗体变得更强大、更精准、更有针
对性。
想象一下,疾病就像是一群可恶的小怪兽,而基因工程抗体就是专
门来对付它们的超级英雄。
它可以精准地找到那些小怪兽,然后毫不
留情地发起攻击。
你看啊,在医学领域,基因工程抗体可是有着大用处呢!它能帮助
医生们更有效地诊断疾病,就像一个敏锐的侦探,能迅速找出问题所在。
而且在治疗疾病方面,它也是一把好手,能给患者带来新的希望。
我记得有一次,我和朋友聊天,说到基因工程抗体,他一脸茫然。
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2023-10-30contents •基因工程抗体概述•基因工程抗体技术•抗体工程技术•基因工程抗体和抗体工程的应用•未来展望与挑战目录01基因工程抗体概述基因工程抗体是指通过基因工程技术对抗体基因进行改造或合成,以产生具有特定性能的抗体分子。
基因工程抗体是通过操作DNA分子层面,根据需求对抗体基因进行各种形式的改造,如插入、敲除或突变等,以获得具有特定性能或去除不良特性的抗体。
基因工程抗体的定义基因工程抗体的种类将鼠源性抗体的人源化改造,使其具有人抗体的亲和性和特异性,同时降低鼠源性抗体的免疫原性。
人源化抗体单克隆抗体双特异性抗体突变体抗体通过杂交瘤技术,将鼠源性的B细胞和骨髓瘤细胞融合,产生的杂交瘤细胞能产生单一抗体的克隆。
具有识别两种不同抗原表位的抗体,通常用于肿瘤免疫治疗和自身免疫性疾病的治疗。
通过基因突变技术,改造抗体分子的结合位点,以获得更强的亲和力、更高的稳定性或降低免疫原性。
基因工程抗体可以用于肿瘤免疫治疗,如靶向肿瘤细胞的抗体-药物偶联物(ADC),通过将细胞毒性药物偶联到抗体上,实现定向杀伤肿瘤细胞。
肿瘤免疫治疗基因工程抗体可以用于治疗自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等,通过抑制或调节免疫反应达到治疗目的。
自身免疫性疾病治疗基因工程抗体可以作为疫苗的一部分,通过刺激机体产生特异性抗体来增强免疫力。
疫苗开发基因工程抗体的应用02基因工程抗体技术从免疫原刺激的B细胞中提取抗体基因,包括重链和轻链可变区基因。
抗体基因的获取将抗体基因与适当的载体连接,构建成表达载体。
载体构建将表达载体导入合适的宿主细胞,如细菌、酵母或哺乳动物细胞系。
转化宿主细胞在宿主细胞中表达抗体,通常以融合蛋白的形式存在。
抗体表达抗体基因的克隆和表达抗体库的建立和筛选抗体筛选通过亲和力、特异性等指标筛选出高亲和力和高特异性的抗体。
抗体库的建立通过PCR扩增抗体基因,构建成多样性抗体库。
B细胞克隆从免疫动物的脾脏或淋巴结中提取B细胞,并克隆化。
单克隆抗体与基因工程抗体的制备技术掌握:1.杂交瘤技术的基本原理2.抗体工程的基本技术一、单克隆抗体技术(Monoclonal antibody,McAb)(一)概述:克隆(clone):由单个细胞繁殖、扩增而形成性状均一的细胞集落的过程称为克隆。
多克隆抗体(polyclonal antibody,PcAb):大多数抗原分子具有多个表位,每一种表位均可刺激机体一个B细胞克隆产生一种特异性抗体。
传统制备抗体的方法是用包含多种表位的抗原物质免疫动物,从而刺激多个B细胞克隆产生针对多种抗原表位的不同抗体。
因此,所获得的免疫血清实际上是含有多种抗体的混合物,称为多克隆抗体。
单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb):由一个仅识别一种抗原表位的B细胞克隆产生的同源抗体,称为单克隆抗体−−→单个克隆→B−)淋巴细胞化学性质单一、特异性强的抗体(单克隆抗体细胞群①哺乳动物在感染病原体后,体内会形成多种相应的B淋巴细胞(浆细胞),因而产生多种特异性抗体。
②每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
多克隆抗体:劣势:均一性差、特异性低、排斥副反应强。
单克隆抗体:优势:活性专一、特异性强、纯度高、副反应弱。
(二)杂交瘤技术的基本原理1.杂交瘤技术的基本原理是通过融合两种细胞后同时保持两者的主要特性。
2.细胞的选择与融合:(1)亲本1:经过抗原免疫的B细胞,通常来源于免疫动物的脾细胞。
(2)亲本2:肿瘤细胞,通常选择多发性骨髓瘤细胞(Sp2/0)。
其具备以下特点为:①与B细胞为同一体系,可增加融合的成功率②稳定、易培养③自身不分泌Ig或CK④融合率高⑤是HGPRT缺陷株3.融合剂(fusogen)①引起融合的病毒:副粘病毒②化学制剂:聚乙二醇(PEG)③细胞电融合技术:电脉冲(三)选择培养基的应用1.细胞融合是一个随机的物理过程。
融合后可能出现以下情况:①脾细胞与瘤细胞②瘤细胞与瘤细胞③脾细胞与脾细胞④未融合的瘤细胞⑤未融合的脾细胞⑥细胞多聚体形式2.杂交瘤细胞的选择性培养基——HAT培养基细胞的DNA合成一般有两条途径:(1)主要途径:糖和氨基酸→核苷酸→DNA(2) 替代途径:1) 细胞融合的选择培养基中有三种关键成分:①次黄嘌呤(hypoxanthine,H)②甲氨蝶呤(aminopoterin,A)③胸腺嘧啶核苷(thymidine,T)2)三者取前缀缩写为HAT培养基3)原理:叶酸作为重要的辅酶参与DNA主要合成过程,氨基喋呤是叶酸的拮抗剂,能阻断该主要合成途径。
由一个仅识别一种抗原表位的B 细胞克隆产生的同源抗体,为单克隆抗体(McAb)。
其理化性状高度均一,抗原结合部位和同种型都相同,生物活性专一,特异性强,纯度高,有效抗体含量高,无效蛋白含量少,易于实验标准化和大量制备。
单克隆抗体在医学领域中有广泛的应用。
基因工程抗体(genetic engineering antibody)又称重组抗体,在充分认识Ig(immunoglobulin)的基因结构和功能基础上,应用DNA 重组和蛋白质工程技术,按人们的意愿在基因水平上对编码Ig分子基因进行切割、拼接与修饰等,并导入受体细胞,使之表达出新型抗体分子。
该抗体保留了天然抗体的特异性和主要生物学活性,减少或去除了无关结构,更接近人的Ig,第一节杂交瘤技术的基本原理杂交瘤技术的基本原理是通过融合两种细胞后同时保持两者的主要特征。
当两个细胞紧密接触时候,其细胞膜可能融合在一起。
融合细胞含有两个不同的细胞核,称为异核体(heterokaryon),产生具有原来两个细胞基因信息的单个核细胞,称为杂交细胞(hybid cell),包括B 淋巴细胞杂交细胞和T淋巴细胞杂交细胞。
一、B淋巴细胞杂交瘤技术该技术中采用的两株细胞分别是经抗原免疫的小鼠脾细胞和小鼠骨髓瘤细胞。
前者的主要特征是它的抗体分泌功能,但在体外不能长期生长;而后者则可在体外培养无限分裂增殖,二者杂交融合,形成在体外无限增殖分裂并产生McAb 的杂交瘤细胞。
其原理如下:(一)细胞的选择与融合融合细胞一方为经过抗原免疫的B 细胞,通常来源于免疫动物的脾细胞;另一方则是具有永生性的肿瘤细胞,选择同一体系的细胞可增加融合的成功率。
浓度为40%(W/V)的聚乙二醇PEG1000~2000)是目前最常用的细胞融合剂。
(二)选择培养基的应用细胞融合是一个随机的物理过程。
经融合过程后细胞将有多种形式出现,须进行特别的筛选得到融合的脾细胞与瘤细胞。
HAT培养基应用原理:细胞的DNA合成一般有两条途径。
基因工程抗体的定义及种类
基因工程抗体是通过基因工程技术手段,将人工合成的抗体基因导入到生物体中,使其能够产生特定的抗体蛋白。
基因工程抗体具有高效、可定制、可扩展的特点,被广泛应用于生物研究、医学诊断和治疗等领域。
根据抗体来源的不同,基因工程抗体可以分为以下几类:
1. 全人源抗体:完全由人类基因编码的抗体,与人体内自然产生的抗体非常相似,因此具有较低的免疫原性和较高的亲和力,被广泛用于治疗人类疾病。
2. 人鼠嵌合抗体:将人源的可变区(variable region)基因与
小鼠的恒定区(constant region)基因组合,形成具有人源可
变区和小鼠源常变区的抗体。
这种抗体在结构上更接近于人体抗体,可以减少免疫反应。
3. 草鼠抗体:有时称为小鼠源抗体,是最早被研究和开发的基因工程抗体。
草鼠抗体的可变区与小鼠相同,常量区与人类相似。
尽管草鼠抗体具有较高的免疫原性,但其广泛用于研究和诊断领域。
4. 单特异性抗体:这是由单个抗体链变体或人工构建的抗体基因克隆产生的抗体。
与完整抗体相比,单特异性抗体更小,更便于制备和改造,广泛应用于研究和临床领域。
5. 二抗(二抗体):由两种不同的单克隆抗体通过基因工程技
术合并而成,具有双重特异性。
这种抗体可用于治疗癌症、自身免疫性疾病等。
总的来说,基因工程抗体的种类非常丰富,每一种都具有特定的特点和应用价值。
随着基因工程技术的不断发展,未来还会有更多新型的基因工程抗体涌现。
基因工程抗体的定义及种类一、基因工程抗体定义基因工程抗体是指通过基因工程技术对抗体基因进行克隆、表达和纯化,产生的具有高度特异性和稳定性的抗体。
与传统抗体相比,基因工程抗体具有更高的特异性和亲和力,并且可以克服传统抗体生产中的一些限制,如产量低、批次间一致性差等问题。
二、基因工程抗体种类1.单克隆抗体单克隆抗体(Monoclonal Antibody,简称mAb)是通过杂交瘤技术产生的单一特异性抗体。
杂交瘤技术是将免疫后的B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,形成的杂交瘤细胞具有分泌特异性抗体的能力。
通过筛选和克隆,可以得到具有所需特性的单克隆抗体。
单克隆抗体具有高度特异性和亲和力,广泛用于治疗、诊断和科研等领域。
2.多克隆抗体多克隆抗体(Polyclonal Antibody)是来自免疫后的动物血清或脾脏组织的混合抗体。
多克隆抗体的制备相对简单,适用于大规模生产。
但是,由于是多克隆抗体,其特异性不如单克隆抗体高。
多克隆抗体通常用于基础研究和临床诊断等应用。
3.人源化抗体人源化抗体(Humanized Antibody)是通过基因工程技术将鼠源单克隆抗体的可变区基因插入到人抗体基因中,形成嵌合抗体基因,然后将嵌合抗体基因转染到人类细胞系中表达产生。
人源化抗体的免疫原性较低,可以在人体内保持较长时间的活性,并且副作用较小。
人源化抗体适用于治疗和诊断等领域。
4.功能化抗体功能化抗体(Functionalized Antibody)是通过基因工程技术对抗体可变区基因进行改造,引入新的功能基团或其他蛋白质,使其具有新的功能。
功能化抗体可以在保持原有抗体的特异性和亲和力的基础上,增加新的治疗或诊断功能。
例如,可以引入酶活性基团,使其具有细胞毒性作用;也可以引入荧光基团,使其具有荧光示踪功能。
功能化抗体在肿瘤治疗、自身免疫性疾病等领域具有广泛的应用前景。
基因工程抗体生命科学学院 09动物医学学号:2009082554 姓名:张孝辉指导老师:郑新添【摘要】:基因工程抗体以其独特的优点(免疫原性低、可按人的意愿加以改造等)正逐渐取代动物源性单抗。
随着基因工程和蛋白质工程等生物技术在抗体研制领域的广泛应用, 适应不同需要的基因工程抗体的种类日趋多样化, 构建日趋合理化, 在体内的生物学效应也日臻完善, 使之较天然单抗的治疗效果更好, 范围更广, 并在初步临床试用中展示了光辉的前景。
【关键词】:基因工程抗体; 生物技术【前言】:单抗作为一种有效的新型生物制剂促进了基础医学、临床医学、生物学、农学等众多生命学科的发展, 尤其在疾病的预防、诊断及治疗方面的作用日益重要。
然而作为体内的应用, 啮齿类动物单抗的高免疫原性, 使所有病人均发生不同程度的人抗鼠抗体反应(HAMA), 削弱了治疗的有效性, 并对清除抗体的器官产生毒性损害, 因此其应用严重受限。
为了创造出更理想的治疗用抗体分子, 将制备单抗的细胞工程技术与生产重组分子的基因工程技术和蛋白质工程技术相结合, 产生了基因工程抗体。
短短的几年研究使得这个领域的发展日新月异, 目前已成为抗体应用研究的热点。
但随着研究的深入进展, 也暴露出许多问题。
目前在以单抗为基础的临床治疗研究中, 面临五个最重要的问题及技术挑战:(1)使基因工程抗体具有与亲本抗体相一致的亲和力及特异性;(2)克服人抗动物单抗及人抗任何与单抗相交联的细胞毒性物质的免疫反应;(3)制备合适的细胞毒性物质;(4)符合体内药物动力学及生物分布特性;(5)高产量, 低成本。
本文综述了近几年国内外学者为攻克这几个难题在基因工程抗体领域所做的努力及研究进展。
1.基因工程抗体概述基因工程抗体又称重组抗体, 是指利用重组DNA 及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配, 经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子。
目前报道的基因工程抗体很多, 分类方法不一, 大体可以分为三类。
1.1完整的抗体分子该类抗体类似于天然抗体分子, 但经改造后更接近于人的免疫球蛋白, 可在一定程度上降低HAMA。
1.1.1嵌合抗体(chimeric antibody):由在基因水平上连接的小鼠抗体V 区及人抗体C 区组成。
这种抗体含 75%~ 80%人抗体, 20%鼠抗体, 保留了原来鼠源单抗的特异性, 但对人体仍具一定的免疫原性。
1.1.2人源化抗体(humanized antibody)又称重构型抗体、改型抗体(reshaped antibody)或CDR 移植抗体(CDR grafting antibody):通过置换三个发夹状环的鼠抗体超变区(又称互补决定区,CDR), 使构成抗原结合部位的轻重链各 3 个CDR 区是鼠源的, 其余均为人源的。
该抗体对人的免疫原性大大降低, 但与抗原的亲和力也有所下降。
虽然目前通过选择与鼠单抗同源性大的抗体及改变骨架(fragment region, Fr)上某些关键的氨基酸残基或遮蔽鼠单抗CDR 表面的残基(veneering) 等方法,人源化抗体与抗原的亲和力只能达到原先鼠源单抗的33%~ 35%。
而且杂交瘤技术使人们可能在稳定的细胞株中生产任何一种单抗,该技术已广泛应用于科研及临床诊治中。
鼠单抗作为异源性蛋白在人体内可诱发抗鼠抗体(HAMA)的产生(Elliott等,1994),而通过杂交瘤技术获取人单抗,技术上还存在诸多问题,为解决这一难题,鼠单抗人源化成为最早出现的基因工程抗体(Vaughan等,1998)。
1.1.3完整的人抗体(fully human antibody):这是由人淋巴细胞产生的理想的抗体分子, 不包含任何鼠源成分。
此种抗体不仅完全避免了HAMA 的产生, 而且特异性、亲和力不受影响。
尽管利用人细胞制备单抗的工艺尚不成熟, 但抗体库技术、体外亲和力成熟及转基因动物的研究等, 已使生产完整的人抗体成为可能。
【1】1.2抗体分子片段小分子抗体片段具有免疫原性低, 分子量小, 易于渗入目标组织及清除, 不与Fc 受体阳性细胞相结合等优点, 并便于发展其他效应, 如与毒素相连, 融合表达免疫毒素; 与放射性同位素相连, 在体内成像定位检查时本底低, 能呈现清晰图像。
1.2.1 单区抗体又称单域抗体:由单个VH 功能区构成, 制备方法简便。
但亲和力较完整抗体下降了一个数量级, 另外VH 暴露了原先和VL 结合的疏水性表面,影响了其特异性。
因此如果要应用VH 仍需进一步改造。
【2】1.2.2单链抗体:由VH 和VL 中间联以含14~ 15 个氨基酸残基的小肽, 较稳定, 但亲和力比完整抗体及Fab 低, 可能与肽连接物干扰有关。
除此之外, 一些scFv 有很强的聚集趋势。
因此, 双价、三价 scFv 应运而生。
研究表明, 多价 scFv 在结构和功能上更接近亲本抗体, 与抗原结合比单价 scFv 更敏感, 亲和力更高, 几乎与亲本抗体结合抗原的功能一致。
1.2.3 二硫键稳定的Fv :链内二硫键通过联结VH 和VL 功能区中结构上固定的骨架区使VH 和VL 成为一体。
这种方法适用于任何Fv, 因为用来连接二硫键的残基位于结构上固定的骨架区, 链内二硫键远离CDRs, 不干扰抗体与抗原结合。
因此与 scFv 相比,dsFv 更具稳定性及亲和性。
1.2.4 Fab 和嵌合 Fab:Fab 包括重链的VH2CH1 和轻链的VL2CL, 如果CH1 和CL 是人源的, 就为嵌合Fab。
Fab 由于两条链间的非极性相互作用, 很稳定, 而且因为有CH1 便于检测。
基因工程菌表达的Fab 与酶解获得的Fab 具相同的功能。
它的表达有时会比scFv 低, 可能与两条链在细菌周质中的折叠有关, 但亲和力比 scFv 好, 几乎与亲本抗体一致。
1.2.5分子识别单位(molecular recognition unit,MRU ):一种肽或非肽类分子, 表达一个CDR, 可能模拟亲本分子的特异性。
有一些模拟抗体的肽类似物已被合成, 并证明能阻断病毒与细胞的结合;只构建并合成了一例非肽类分子, 完全消除了抗体对人的免疫原性。
MRU分子量小, 在药物动力学、生物分布尤其是组织穿透性、用药规则等方面具优越性, 可能成为显像分子及打靶分子中很重要的一部分。
不过MRU 是否具有同Fab 及Fv 片段一样的亲和力还有待于进一步证实。
【3】1.3新型抗体分子将抗体的部分片段连接到与抗体无关的序列上或被其他功能性分子所取代, 使这些抗体不仅具有与抗原结合的特性, 还能发挥其他效应。
1.3.1 抗体相关分子又称新效能抗体:通过基因拼接、化学交联等方法, 使不同类型抗体分子与酶、化学药物、放射性同位素、生物毒素、超抗原等相结合。
抗体发挥导向及载体效应, 使所连接物质准确无误地聚集于靶组织, 具有特异性高、用量少、副作用小的优点。
1.3.2双特异性抗体又称双功能抗体:这种抗体的两个Fab 段能同时与两个不同的抗原相结合, 如与特异性抗原及效应细胞相结合。
可通过化学交联、二硫键交换连接两种特异性不同的抗体或通过两种杂交瘤细胞融合而制备。
还有人报道用逆转录病毒衍生的穿梭载体进行基因转移来生产。
1.3.3 催化抗体(catalytic antibody)又称抗体酶(abzyme):指具有催化活性的抗体, 不仅能与抗原结合, 还能使他们发生化学转变。
这些抗体明显的作用是选择性结合并降解病毒、肿瘤细胞及其他生理靶细胞表面表达的蛋白质及碳水化合物抗原。
此外, 催化抗体还参与药物、化学制剂、新物质的合成, 并能为基本化学反应提供理论依据。
例如转换态稳定、酸2碱反应及亲电、亲核反应的催化。
自从第一例与酯类水解有关的转换态类似物的催化抗体的研制成功, 已建立了许多方法以提高催化抗体的反应性 , 包括蛋白质工程的应用及协同因子结合位点的设计等。
最近, 还有人报道用抗体库制备出切割各种核酸的抗体酶。
表面表达的噬菌体抗体库也为催化抗体的生产及临床诊断、治疗方面的发展提供了一条可行的途径。
【4】2基因工程抗体生产技术2.1常规技术提取杂交瘤细胞DNA、总RNA 及mRNA, 构建基因组文库或cDNA 文库, 利用抗体“共同引物”(consensus primer)及逆转录PCR 技术扩增、克隆出所需抗体基因,重组入原核或真核表达载体中, 在原核或真核系统中表达。
原核宿主细胞表达成本低, 可大量生产, 目前E. coli系统应用最多。
然而原核细胞不能进行翻译后的加工, 如二硫键的精确形成和糖基化,而这些加工对维持抗体的正确折叠, 保持抗体的结构与功能具有重要的作用。
因此,应用真核系统表达抗体基因有一定意义【5】。
现今用于表达抗体基因的真核细胞多为骨髓瘤细胞,这类细胞表达产量高, 具良好的生物学活性, 但有无致癌潜能尚待深入研究, 因此用昆虫、植物细胞、酵母等表达抗体基因的报道并不鲜见。
但真核细胞转染困难、效率不高、产量有限。
2.2抗体库技术即用细菌克隆取代B 细胞克隆来表达抗体谱(repertoire)。
主要步骤如下:(1)从免疫或未免疫的B 细胞中分离抗体可变区基因;(2)PCR 扩增抗体基因片段, 随机克隆入相应载体, 从而形成组合文库;(3)转化细菌, 表达产物通过多轮抗原亲和吸附, 最终筛选出所需抗体并大量生产。
表面表达的噬菌体抗体库是此项技术的一个突破性进展。
在丝状噬菌体(M 13、Fd)外壳蛋白基因的信号肽序列与编码成熟蛋白序列之间插入外源基因, 并不影响其表达系统。
外源蛋白融合表达在噬菌体外壳蛋白的N 端, 可以自发折叠成天然状态, 具有其生物活性, 不形成包涵体。
它在筛选时检测的不是细菌克隆的可溶性表达产物, 而是噬菌体载体转化细菌后, 融合表达在噬菌体颗粒表面上的噬菌体抗体。
通过多轮抗原吸附22洗脱22扩增, 最终筛选到所需的抗体克隆, 大大简化了筛选过程。
【6】抗体库技术较杂交瘤技术筛选范围缩小、时间缩短, 而且获得的是人源的抗体, 但要获得高亲和力抗体, 还需建立在免疫人体的基础上, 这对某些抗原来说有很大限制。
2.3体外亲和力成熟抗体应答过程中二次应答抗体的亲和力显著高于初次应答的抗体, 此为亲和力成熟现象。
抗体库技术不包括引发突变的过程在内, 而多次免疫人体有很大限制, 因而模拟体内过程, 在体外诱发突变成为获得高亲和力的一条途径。
目前主要的方法为定点突变(替换关键部位的氨基酸)和随机突变(先造成大量随机突变, 再经抗原选择), 避开了免疫人体的限制, 同时其多样性也为难于筛选到的单抗如催化抗体提供了可能。
随机合成库工作量繁重为其不足之处。
2.4转基因动物以人的免疫球蛋白(Ig)基因组取代动物 Ig 基因组, 用相应抗原免疫动物后获得的即为人抗体。