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重组蛋白表达是通过基因重组技术，将外源基因导入宿主细胞，利用宿主细胞的生物合成机制，进而在宿主细胞内表达目的基因。常用的重组抗体表达系统有大肠杆菌表达系统、哺乳动物细胞表达系统、昆虫细胞表达系统、酵母表达系统。其中，大肠杆菌表达系统是进行原核表达的首要选择，在进行真核蛋白表达时，会根据真核蛋白的特性以及不同的真核蛋白表达需求去选择相应的表达系统，哺乳动物细胞表达系统可以提供与天然细胞环境相似的细胞环境，适合用于结构复杂的真核蛋白表达，并且哺乳动物蛋白表达系统能够合成与人类自身蛋白的结构和功能相似的蛋白质，由重组蛋白哺乳表达系统产生的重组蛋白能够进行正确的翻译后修饰，如糖基化。重组蛋白的糖基化与其生物学功能密切相关，会影响蛋白的安全性和有效性。此外，哺乳表达系统能够高效地表达多种类型的重组抗体，例如重组IgG、Fab、VHH纳米抗体及VHH纳米抗体融合蛋白、scFv及scFv融合蛋白、人源化抗体和嵌合抗体等。近几年来，通过哺乳动物表达系统去进行重组抗体制备已经被广泛应用于药物开发和医学研究等领域。
Fig1重组蛋白表达流程图
重组抗体的
抗体是由B淋巴细胞产生的，在体液免疫中发挥重要作用的免疫球蛋白。如今，通过基因工程技术，可以构建包含大量不同抗体序列的抗体库。之后可以通过高通量筛选技术，如流式细胞术等，从抗体库中筛选出具有特异性结合能力的抗体。一个完整的蛋白表达系统包括目的基因、载体质粒、宿主细胞等。重组蛋白表达的原理主要是将目标基因克隆至表达载体上，并转化到宿主细胞中，之后经转录和翻译过程去产生目标蛋白。在生产IgG抗体时，常用的表达载体有质粒和病载体，可以在表达载体中插入启动子、转录终止信号等确保基因的转录与翻译是高效进行的。将IgG抗体的基因插入到载体的适当位置，之后将构建好的载体转染到宿主细胞中，可以利用标记去筛选出IgG抗体的稳定表达细胞株，用于大规模重组抗体制备。根据后续的纯化需要可以选择不同的标签，例如添加His标签、FLAG标签等可以进行亲和层析纯化。不同的宿主细胞对IgG抗体制备的效率也会产生不同的影响，常用的抗体哺乳表达细胞有CHO细胞、HEK293细胞，能够提供正确的翻译后修饰，以确保抗体的活性。
Fab抗体保留了IgG抗体的抗原结合片段（Fab），但没有C端恒定区，因此Fab抗体的稳定性较差，但可以通过将IgGCH3结构域整合到Fab片段中去提高其稳定性。Fab抗体时常用的表达载体有PET系列的原核表达载体和pCMV等真核表达载体，可以在表达载体中插入启动子、转录终止信号等确保基因的转录与翻译是高效进行的。通过添加His标签、FLAG标签等进行抗体的亲和纯化。不同的宿主细胞对Fab抗体制备的效率也会产生不同的影响，一般常用的宿主有大肠杆菌，它的生长速度，能够用于大规模重组抗体生产，但不能正确进行真核蛋白的折叠与修饰，HEK293细胞和CHO细胞等抗体哺乳表达细胞则可以利用哺乳动物蛋白表达系统的势去进行高稳定性的Fab重组抗体生产。
单链抗体是通过短柔性肽去链接轻链可变区（VL）和重链可变区（VH）所组成的具有抗体活性的比较小结合单元，这种去除了Fc段，同时保持了抗体的抗原结合能力，降低了免疫原性和分子量，提高了其在体内的稳定性和穿透性。单链抗体时常用的表达载体有PET系列的原核表达载体和pCMV等真核表达载体，可以在表达载体中插入启动子、转录终止信号等确保基因的转录与翻译是高效进行的。通过添加His标签进行亲和纯化，添加GST标签可以增加蛋白的可溶性，但在后续应用中要切除标签。大规模的单链重组抗体生产可以选择大肠杆菌作为宿主。HEK293细胞和CHO细胞等抗体哺乳表达细胞则可以生产高稳定性的单链抗体。
Fig2多克隆抗体的WesternBlot鉴定结果图
泰克生物拥有完善的重组抗体表达生产平台，丰富的重组蛋白和重组抗体表达经验，能够为客户提供包括人源、鼠源、兔源、羊源、犬源、驼源、牛源等各种种属的全长和scFv、Fab、VHH纳米抗体、嵌合抗体、双特异性抗体、Fc融合抗体表达服务，客户只需要提供抗体序列信息、杂交瘤细胞或cDNA。的技术支持可以根据客户的需求进行方案，结合自主的哺乳体系高表达载体和大规模重组抗体发酵平台，为客户提供包含序列分析、linker、融合标签，高表达载体构建、表达方案化、重组表达条件化、抗体纯化等高质量的一站式重组抗体制备服务。
参考文献
[1]TillerKE,TessierPMAdvancesinAntibodyDesignAnnuRevBiomedEng2022;17:191-216
[2]O'FlahertyR,BerginA,FlampouriE,etalMammaliancellcultureforproductionofrecombinantproteins:AreewofthecriticalstepsintheirbiomanufacturingBiotechnolAdv2022;43:107552
[3]ZhangR,RaoM,LiC,etalFunctionalrecombinanthumananti-HAVantibodyexpressedinmilkoftransgenicmiceTransgenicRes2022;18(3):445-53
为了快速增长，抗体开发不惜改变战略，重新布局产品，从而获得意想不到的效果。泰克生物为客户提供基于M13噬菌体抗体展示系统的高亲和力、高特异性的抗体药物前期发现技术服务，为客户后续的CAR-T/CAR-NK先导序列设计、抗体人源化、药物靶点抗体开发、双特异性抗体开发以及高效阻断型中和抗体开发等下游研发工作提供有力支持。https://www.tekbiotech.com/
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