经验分享：纳米抗体技术应用的最新进展( 五 )

2.4.4纳米抗体作为解毒剂治疗
在许多国家，蛇、蝎子、蜘蛛等的毒液严重危害人类健康。研究表明，纳米抗体具有良好的中和能力， Jinkins等[73]成功分离出对α-眼镜蛇毒素(α-Cbtx)具有很高亲和力的VHHs(C2和C20) ，它们能够完全中和α-Cbtx的致死作用。 Calderon等[74]开发了一套针对黄腭蛇毒出血性和肌毒成分的纳米抗体，通过小鼠实验确定了NbsH6、H8和H9具有最好的蛇毒出血作用中和活性， NbsM28、M35、M43、M67、M85和M88可作为较好的肌毒作用抑制剂。 Ahmadi等[75]总结了几种蝎子毒液治疗的抗毒剂，与传统抗毒剂相比，纳米抗体因其具有较高的体外稳定性和低的免疫原性，具有发展为下一代蝎子抗毒血清的潜力，如有研究表明anti-HNc纳米抗体能够对毒蝎的HNc类毒素的侵害提供完全的保护，一种双特异性NbF12-10展现了出色的毒液中和能力，对致命的蝎子蜇伤也能提供全面保护。因此，未来纳米抗体可作为解毒剂以提供安全有效的治疗方法。
3纳米抗体在蛋白构象研究中的应用
蛋白质作为与疾病相关的活性大分子，其表达或修饰的变化在疾病诊断研究方面发挥重要的作用， Nb已成为能将动态蛋白冻结为单一功能构型的精致工具，针对蛋白质的鉴定和其在细胞内的定位，可以为众多研究提供理论基础。
3.1VHH与蛋白分子融合
纳米抗体的主要优势之一是可以将多个标签融合在其结构中，例如His标签或绿色荧光蛋白(greenfluorescentprotein,GFP)[85] ，可以帮助我们了解蛋白质在细胞或生物体内的定位和功能[86] ，融合复合物可作为靶向生物分子进行疾病诊断治疗或用于蛋白质的定向失活等。靶向大肠杆菌F4菌毛的VHH域已被成功设计成具有强蛋白酶抗性和低pH值下的稳定性结构，实现了在胃肠道条件下仍能保持功能， Virdi等[87]研究出一种由VHH与IgA的Fc片段融合而成mVHH-IgA的口服抗体，经过冷冻干燥或喷雾干燥等流程最终制备成饲料从而达到保护性治疗的目的，可规模化生产，进而预防断奶仔猪腹泻相关的疾病F4-ETEC 。
3.2VHH与蛋白分子靶向降解
与基因编辑和RNA干扰相比，直接在蛋白质水平上操作生物分子的途径对于蛋白质功能研究更为有效，可以避免潜在的脱靶效应等限制、克服基因失活的局限性和必需基因表型功能的丧失。为了实现感兴趣的蛋白(proteinofinteresting,POI)的功能丧失和蛋白溶解，靶向蛋白降解是目前主要研究的一种策略，一种Nb依赖型蛋白降解子可帮助实现POI快速降解及可逆调控，人们利用Nb不断开发出各种诱导型降解子如生长素、光或温度依赖性方式降解的POI 。
在生长素依赖性纳米抗体的研究中， Daniel等通过对后期促进复合物/环状体(anaphase-promotingcomplex/cyclosome,APC/C)一个亚基ANAPC4的研究，并结合生长素和基于纳米抗体降解技术的优势，创造了一种植物激素诱导蛋白降解子(auxin-inducibledegron,AID)-纳米抗体，可以靶向位于不同亚细胞结构的GFP标签蛋白质进行降解，证明了mAID-纳米抗体可对内源性GFP标签蛋白条件性和可逆性地失活，此外还通过建立mAID-纳米抗体在斑马鱼中的降解模型，进一步将生长素降解系统应用于脊椎动物模型生物中[88] 。
VHH在以GFP为目标的降解技术(degradegreenfluorescentprotein,deGradFP)中也得到了广泛的应用， Baudisch等在植物中使用一种特异性抗-GFP纳米抗体对绿色荧光蛋白进行靶向降解，通过实验证明纳米抗体驱动的蛋白质定向降解也可以用于植物，这是deGradFP系统第一次被成功地应用于烟草[89] 。
3.3VHH与辅助蛋白结构解析
获得高分辨率下POI结构解析一直是研究的热点， Nb具有紧凑的单个免疫球蛋白结构域结构，能够以较高亲和力结合靶蛋白，同时减少其构象异质性并稳定多蛋白复合物，纳米抗体衍生的巨型抗体(megabodies)在辅助单粒子冷冻电镜(single-particlecryo-EM)下确定蛋白质结构方面展示了其优势， Uchański等[90]通过将纳米抗体嫁接到选定的支架蛋白质上以产生稳定和有效折叠的单体嵌合体并开发了巨型抗体，这一研究有助于克服cryo-EM重建的分辨率颗粒大小和在水-空气界面的优先取向问题，能够获得具有高分辨率下的cryo-EM谱图，还能用于获得那些通常遭受严重的优先取向或由于太小而无法进行精确的颗粒排列的膜蛋白的三维重建。通过对极有价值靶标(如真核生物膜蛋白)的高分辨率结构分析，巨型抗体技术有潜力进一步促进单粒子冷冻电镜多领域研究的迅速发展。