纳米抗体源于骆驼科动物的重链抗体，作为一种新型生物医疗工具，已在多个领域取得重要应用。当前，获取纳米抗体的主要策略是构建羊驼纳米抗体的噬菌体展示文库，通过抗原的筛选来选出高亲和力的纳米抗体。本综述将探讨推动纳米抗体设计与优化的结构特征、功能属性以及计算方法。我们分析了其独特的抗原结合域，并强调互补决定区（CDR）在靶向识别及特异性方面的重要作用。

纳米抗体相较于传统抗体，展现出多种优势，包括小巧的尺寸、高稳定性和良好的溶解性。这些特性使得纳米抗体成为在诊断、治疗和生物传感方面高效且低成本的抗原捕获工具。传统的抗体由多个结构域构成，呈Y形结构，而纳米抗体为较小的抗体片段，缺乏轻链，首次在1993年于骆驼血清中被发现，并在其他骆驼科动物中普遍存在。

尊龙凯时人生就博能够提供从骆驼、羊驼和美洲驼中获得的天然噬菌体展示文库及免疫噬菌体展示文库的筛选服务。通过天然噬菌体展示文库获得的纳米抗体序列，经过重组表达后亲和力可达到10^-9M级，而通过免疫噬菌体展示文库获得的序列更是可达10^-10M级。

纳米抗体通常具有三个互补决定区（CDR），其结合亲和力可与单克隆抗体相媲美，且能够与传统抗体难以接触的隐蔽表位相互作用，如酶活性位点及SARS-CoV-2刺突蛋白的特定位点。纳米抗体的结构与免疫球蛋白类似，由反平行的β-链组成，形成其稳定的构架。CDR的可变性，使得它们在抗原结合中发挥重要作用，尤其是CDR3，其序列变异性最大，对结合特异性贡献显著。

与传统抗体（约150kDa）相比，纳米抗体的分子量更小（约12–15kDa），而且具备更高的热稳定性、优异的溶解性和低免疫原性。此外，纳米抗体可通过细菌表达系统以经济高效的方式大量生产，同时，使用真核表达系统所生产的纳米抗体一般具有更高的生物活性。因此，随着其独特优势的显现，纳米抗体逐渐在生化应用中取代传统抗体。

此外，纳米抗体也为解决传统抗体无法处理的研究挑战提供了新思路。例如，纳米抗体在稳定蛋白质构象方面表现出色，干扰G蛋白偶联受体的功能。作为新型工具，纳米抗体可用于简单检测与免疫检查点蛋白程序性死亡受体1（PD-1）结合的肽，以及用于解析小蛋白结构的复合体如Legobodies和Megabodies。

通过免疫动物（如羊驼或骆驼）获得纳米抗体，通常涉及将目标抗原注射到体内，并构建噬菌体展示文库进行筛选。随着定向进化技术的发展，现今的纳米抗体库可以迅速通过合成方法构建，从而在几周内生成不同的突变文库。这些突变库在CDR-H3的长度上表现出差异，形成独特的结合表面，能够针对膜蛋白和稀有构象状态的蛋白质进行筛选。

在基础生化研究之外，纳米抗体的应用正在扩展至临床诊断和治疗。它们已被用于乳腺癌、脑肿瘤、肺部疾病及传染病等多种人类疾病的临床研究中，尤其在新冠疫情期间，研究人员探索了纳米抗体作为抗病毒剂的潜力。针对SARS-CoV-2刺突蛋白的纳米抗体工程设计，已显示出阻止病毒与ACE2结合的可能性，从而干扰其感染能力。

尊龙凯时人生就博利用噬菌体展示技术，生产高生物活性和高亲和力的纳米抗体，欢迎咨询我们的相关服务，共同推动生物医疗领域的发展。