如果你出生在1985年之前，你可能记得当你想听音乐时，你会去商店买cd。很难分享或重新混音这些歌曲，cd可能会随着时间的推移被刮花，而且很难跟踪不断增长的音乐收藏。我现在还有一架子cd，自从数字音乐革命开始，它们就被尘封了。我预测抗体领域也会出现类似的革命。重组抗体技术使科学家可以很容易地共享、混合、存储和跟踪这些科学工具箱的基本组件。
什么是重组抗体?
抗体被世界各地的科学家用来检测、纯化、量化、耗尽和可视化感兴趣的蛋白质(Greenfield, 2014)。传统上，它们被制成两种多克隆抗体或单克隆杂交瘤，但这些技术有几个缺点。动物体内产生的多克隆抗体可能在不同动物和出血日期之间存在差异，甚至克隆杂交瘤细胞系可以产生不止一种单抗(Bradbury et al.， 2018)。杂交瘤可能会失去单抗编码基因的表达或在低温保存后无法恢复(Bradbury & Plückthun, 2015a, b)。因此，来自100多家科研机构的研究人员提出了向重组dna抗体技术的转变(Bradbury & Plückthun, 2015a)。
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| 图1:(上)多克隆抗体是在动物体内产生的，由识别许多不同表位的抗体组成。(中)杂交瘤产生的单克隆抗体通常是识别一个表位的单克隆抗体。(下)重组单克隆抗体编码在质粒中，产生一个识别一个表位的单一抗体。 |
重组抗体是生成的单克隆抗体在体外使用合成基因，这些基因通常来自一个质粒或一个稳定细胞系的完整序列。这些基因编码抗体的重链和轻链，翻译成蛋白质后将组装成一个功能齐全的抗体。这些抗体可以像你使用动物或杂交瘤产生的抗体一样使用。
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| 图2:(左)图2:(左)抗体的轻链和重链基因编码在质粒中。(右)组装的抗体蛋白与抗原结合．从图片Fvasconcellos． |
重组抗体是如何产生的?
为了制造重组抗体，你首先需要知道序列。科学家们在识别和克隆抗体表达基因方面做得越来越好。如果从蛋白质样本(例如，患者血液中的亲和纯化抗体)开始，科学家可以使用质谱法确定抗体的氨基酸序列，然后合成编码这些氨基酸的基因(Tran等人，2016)。然后测试每一种抗体是否与抗原结合。如果从一个已建立的杂交瘤系开始，抗体可以通过对该系的DNA测序和随后的抗体链克隆转化为重组形式(Crosnier et al.， 2010;Andrews等人，2019年)。最后，科学家可以完成抗体选择和成熟的整个过程在体外从重组抗体文库中选择抗原结合。选择过程通常通过噬菌体展示、酵母展示、核糖体展示或哺乳动物展示来完成(Tsuruta et al.， 2017)。在体外选择使科学家能够创造针对目标的抗体，这些目标在动物体内可能无法很好地工作，因为它们与宿主蛋白质相似。
所研究的抗体被克隆到表达质粒后，质粒可以被引入宿主细胞，如细菌、酵母或哺乳动物细胞，用于产生抗体和随后的纯化。
学术实验室和公司已经开始制造编码亲和试剂的质粒。这些包括传统的重链和轻链重组单克隆抗体以及其他形式的抗体(例如，nanobodies和非抗体亲和试剂(如单体，DARPins) (Helma et al.， 2015)。
重组抗体的许多好处
与多克隆抗体和传统杂交瘤相比，重组抗体具有许多优势。
首先,长期稳定，批次之间的一致性和重组抗体的分子定义对于良好的再现性是必不可少的。非重组抗体因其不可复制的数据来源而臭名昭著(Begley & Ellis, 2012;贝克,2015)。这造成了大量的金钱和时间的浪费，仅在美国，每年在低质量抗体上的损失估计就有3.5亿美元(Bradbury & Plückthun, 2015a)。通过分子定义的抗体不会随着时间的推移而改变，科学家将确切知道他们使用的是什么抗体，任何进行的验证实验都将永远有用。
第二,质粒易于存储和共享，使重组抗体成为最实用的选择。杂交瘤更难运输，通常缺乏序列数据，而且可能随着时间的推移发生基因漂移。来自动物的抗体供应有限，而从质粒中产生抗体对我们的动物朋友来说要仁慈得多!
最后，如果我们想要更好的抗体，我们需要让科学界拥有工具来设计它们．鉴于科学家现在可以轻而易举地改进基因编码的研究工具，令人震惊的是，抗体的质粒和序列没有共享。例如,通过开放质粒共享，CRISPR社区创建了数百个有用的Cas9变种。通过提供编码抗体的质粒，科学家将能够制造更高亲和力的抗体，修改抗体的功能，提高抗体的稳定性，并设计出我们甚至无法想象的工具。
引用和资源
参考文献
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