抗嘔吐毒素駝源單域重鏈抗體結合活性機理的研究

《抗嘔吐毒素駝源單域重鏈抗體結合活性機理的研究》是依託南昌大學，由塗追擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：抗嘔吐毒素駝源單域重鏈抗體結合活性機理的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：塗追
• 依託單位：南昌大學

項目摘要

駝源單域重鏈抗體由重鏈抗體的可變區組成，又稱為納米抗體，分子量小，具有易於製備、水溶性好、耐酸鹼、熱穩定性好等獨特性質。若能套用於食品安全領域，則可有效應對食品成分複雜、基質干擾大等難點，同時避免傳統抗體存在的一些缺陷。目前針對小分子抗原的納米抗體存在親和力普遍較低的問題，限制了其套用。深入研究納米抗體與小分子抗原相互作用機制，可為體外分子改造製備高親和力納米抗體提供理論基礎。 本研究擬採用抗嘔吐毒素納米抗體作為研究模型，將分子體外進化技術與生物信息學方法結合，首先通過比較分析體外進化前後性能變化，探尋可能的關鍵胺基酸殘基或區域，然後再結合計算機分析結果，有針對性地進行設計和改造，並進一步闡釋其結構與功能的關係，以期獲得高親和力納米抗體，為建立相應的新檢測方法奠定物質基礎。研究成果可為製備、設計以及改造針對其它小分子抗原的納米抗體提供新思路和線索，為食品安全和質量控制提供一套新的技術途徑。

結題摘要

納米抗體分子量約為普通抗體的1/12，具有易於製備、穩定性好、易溶於水等獨特性質。然而，針對小分子化合物的納米抗體普遍存在親和力不足，導致建立的免疫學檢測方法靈敏度較低，不能滿足食品安全檢測的要求。本研究採用分子體外進化技術、分子模擬及對接技術，對針對脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）納米抗體的識別機制進行了研究。首先建立了納米抗體突變位點均勻分布的隨機突變方法，並對隨機突變的噬菌體展示文庫進行了淘選；通過比較序列的變化，發現在CDR環兩側的胺基酸殘基位點存在高頻突變位點；對高頻突變區域進行了飽和突變實驗，獲得了與DON人工抗原親和力提高的突變子；採用分子模擬及分子對接對突變子結構進行了對比分析，結果顯示突變後納米抗體的整體結構沒有明顯變化，但是對CDR3環的朝向、構型等有明顯的影響，提示突變子通過改變CDR環兩側胺基酸對識別表位的結構。研究建立了納米抗體體外突變方法和納米抗體建模、最佳化及評價分析流程，在此基礎上，對模擬DON的納米抗體和針對黃麴黴毒素的納米抗體進行了分子改造研究。