中國生物物理學會表型組學分會

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中國生物物理學會表型組學分會表型組學是在系統水平上深入研究生命體在各種不同環境條件下的跨尺度表型特徵的學科，利用高通量的表型分析技術和生命組學研究，研究複雜生命系統，是聯繫生物體基因型和表型的橋樑。為了進一步促進我國表型組學的發展，建立數據和科研的全球交流中心，引領科技新方向、新潮流，促成世界級產業創新力量集聚，中國生物物理學會表型組學分會於2019年7月正式批覆成立。目前，表型組學分會已有來自全國各地50多家單位的324名會員。

目錄

機構簡介

分會設有倫理與法規工作組、表型測量技術工作組、數據分析與共享工作組以及青年委員工作組，旨在通過各方努力推動我國表型組學的蓬勃發展。

相關資訊

【前沿科普】新一代「生物技術導彈」——納米抗體

納米抗體——是什麼？新在哪？

抗體是一種免疫球蛋白，大多數動物和人類體內的IgG抗體為由輕鏈和重鏈組成的Y形結構，分子質量一般在150 ku左右。納米抗體是科學家1989年發現的一種來源於駱駝科動物體內、天然缺失輕鏈的重鏈抗體可變區，分子質量只有15 ku，是常規抗體分子質量的1/10。其蛋白質晶體結構長度為4 nm，直徑為2.5 nm，是目前已知分子質量最小的抗體，因此稱之為納米抗體（圖1）。相比於傳統抗體，納米抗體的活性結合區域較長，氨基酸數量多達16~18個，且其溫度穩定性及有機溶劑耐受性更強，部分還可耐受蛋白酶，也能耐受更廣的酸鹼範圍（傳統抗體僅耐受pH6~9，納米抗體可耐受pH2~11）。此外，納米抗體的製備方式為工程菌表達，不同於傳統抗體的雜交瘤細胞製備方式，因此也具有易表達、易於基因工程改造的優點。基於其穩定性、穿透力等方面的優勢，目前納米抗體在疾病治療、診斷及物質檢測等領域廣受關注。

相對分子質量小而抗原結合活性強

納米抗體比常規抗體小那麼多，其對抗原的結合活性是否不如常規抗體呢？事實並非如此，納米抗體雖然體積尺寸小，但卻具有親本抗體的完整抗原結合活性。納米抗體對抗原的高親和性來自於其獨特的蛋白質結構。

納米抗體結構及活性部位如圖2所示，其只有3個高度可變區域（CDR1/CDR2/CDR3）。由於納米抗體的CDR3長度比一般抗體的CDR3長，在一定的程度上彌補了因輕鏈缺失而造成的結合力下降，從而使其具有較強的抗原結合能力。並且，納米抗體不含有多餘冗雜結構，僅保留了最關鍵的抗原結合活性部位，這些部位被保守的框架區域（非高度可變區域FR1/FR2/FR3/FR4）所包圍，形成了形狀較小的凸狀、凹槽狀或口袋狀等空腔，可以優先識別裂口，並結合這些隱藏和凹陷的抗原表位，這也是常規抗體難以識別的表位，因此，具備上述抗原結合活性是納米抗體相較於常規抗體特有的一大優勢，這也是它分子質量小但抗原結合活性強、不亞於常規抗體的原因。

穩定性高

常規傳統抗體穩定性較差，然而納米抗體的穩定性卻非同一般，主要歸因於其內部存在額外的二硫鍵。在常規抗體中，形成環間二硫鍵的現象極少，而在納米抗體中卻較為普遍。基於二硫鍵不易斷裂，構象不易發生改變，所以納米抗體往往相對常規抗體更耐高溫和高濃度的有機溶劑。

基於此優勢，就可以預想到納米抗體高穩定性特點在其應用環境中的重要性了。在抗體在生產應用過程中，有多種因素導致抗體蛋白結構發生誘導變性，包括溫度、有機溶劑、壓力、化學試劑、酸鹼環境以及蛋白酶等。部分納米抗體可以在-20 ℃、4 ℃條件下保存幾個月，甚至在 37 ℃條件下保存幾個月到一年也不會丟失其抗原結合活性，這種長期穩定性使其能在室溫下運輸、儲存和使用。納米抗體區別於常規抗體的重要特點是其在極端溫度下的可逆性。這種可逆性可以通過檢測高溫孵育一段時間後納米抗體的活性來進行表徵（圖3）。通過總結部分已報道的納米抗體性能檢測情況發現，大部分納米抗體在 85 ℃高溫長時間處理後仍可保持結合活性，而常規抗體則不可逆地失活。