关于纳米抗体
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IgNAR 抗体特征

在软骨鱼体内发现了 3 种免疫球蛋白: 两种是由两条标准轻重链组成的抗体——IgM 和 IgW。 IgW与 IgM 类似, 但 IgW 只存在于较原始的有颌脊椎动物中, 如鲨鱼等。它的显著特征在于, 在 IgM 的基础上重复或删除一些区域, 通常认为其可以体现 IgM的进化历程; 另外一种为非典型抗体——IgNAR, 由重链同源二聚体组成, 没有轻链。

IgNAR 的重链含有 1 个可变区和 5 个恒定区, 可变区通过类似铰链区结构与恒定区相连, 其中可变区包含 3 个 CDR区。与传统抗体相比, 其 CDR2 并不典型, 被HV2取代,形成一个柔性接头,连接FR2和FR3,且对 CDR1和 CDR3 的支撑作用不明显。 IgNAR 含有一些非典型的半胱氨酸, 根据非典型半胱氨酸的不同可以将其划分为Ⅰ 型,Ⅱ 型和Ⅲ型。Ⅱ 型在 CDR1 和 CDR3 之间形成 1 个额外的二硫键; Ⅰ 型在 FR2 和 FR4 之间形成 1 个额外的二硫键, 并且在 CDR3 中形成 1~2 个二硫键。 IgNAR 可变区与高等脊椎动物免疫球蛋白结构特征相似: IgNAR 可变区与 T 细胞受体 (TCR)V α或免疫球蛋白的 Vκ 序列同源性比较高, 有 35% 完全一致; 它们的结构同源性也很高。与骆驼抗体类似,IgNAR 也存在 CDR3 与 CDR1 之间形成的二硫键。值得一提的是, 其 84 位为赖氨酸而不是甘氨酸, 由于甘氨酸在此位置以疏水的形式暴露, 从而形成疏水界面, 参与轻重链的相互作用, 这恰好解释了鲨鱼双重链抗体形成的结构基础。III型IgNAR一般只在软骨鱼年幼时(小于1岁)出现,其结构与II型IgNAR比较相似,只是在VNAR的CDR1有一个保守的色氨酸(Trp/W)残基。其CDR3仅有约15个氨基酸残基,缺乏多样性,却形成保护新生鱼的第一道防线,在成年软骨鱼免疫系统成熟的过程中发挥了重要作用,因此制备单域抗体时,需要成年的鲨鱼。


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