你的SCI高分文章,下一次“偶然”的发现,也许就从一支 15 kDa 的 sdAb 开始。
随着结构生物学、细胞成像与蛋白组学的高速发展,研究者对“小而精”的亲和工具提出了前所未有的苛刻需求:既要保持单克隆抗体的高特异性和高亲和力,又必须突破传统 IgG 的体积限制,以便深入组织切片、活细胞甚至亚细胞器内部进行标记、捕获或调控。源自骆驼科动物重链抗体(HCAb)的可变区——单域抗体(single-domain antibody, sdAb,又称 VHH 或 nanobody)——因其 12–15 kDa 的极小尺寸、高稳定性、可原核表达及可工程化改造等优势,已成为学术界公认的“下一代亲和探针”。Nanotag 品牌专注于 sdAb 研发,为科研工作者提供了品类齐全、序列公开、批次稳定的工具库,使“用抗体做实验”不再受限于体积、结构与宿主兼容性。
单域抗体(sdAb)的技术渊源与结构学优势
1.生物起源
sdAb 最早在 1993 年由比利时布鲁塞尔自由大学 Hamers-Casterman 团队在骆驼血清中发现。与普通 IgG 不同,骆驼科动物体内天然存在一种仅由重链组成的抗体(HCAb),其抗原结合功能完全由单一可变区(VHH)承担。
2.结构特征
分子量仅 ~12–15 kDa,仅为传统 Fab 片段的 1/3,IgG 的 1/10。
长且突出的 CDR3 区可深入靶蛋白的狭缝或活性口袋,识别常规抗体难以触及的表位。
框架区(FR2)的亲水性突变使其在缺少轻链的情况下仍保持高溶解度。
3.生化与生物物理表现
高耐热(Tm 常 > 70 °C)、耐酸碱、耐有机溶剂,适用于极端实验条件。
可在原核(E. coli)、酵母、昆虫及哺乳动物细胞等多种体系中表达,成本显著低于传统抗体。
单基因编码,易于通过基因工程融合荧光蛋白、酶、标签或多聚化结构域。
Nanotag sdAb 的产品特点:为科研设计,为发现服务
Nanotag 并未将 sdAb 视为“缩小版抗体”,而是围绕科研流程中的真实痛点进行系统优化:
覆盖度:提供针对 GFP、mCherry、HA、Myc、V5、FLAG、Actin、Tubulin、RFP、Vimentin 等 50 余种高引用标签与内源靶点的 sdAb。
模块化设计:所有序列均公开,使用者可直接在质粒骨架中进行 PCR 拼接,一步构建融合表达载体。
多价/多场景方案:同一抗原提供单体、Fc 融合、HRP 偶联、荧光染料偶联、磁珠/琼脂糖固化等多种版本,避免“一抗二抗”冗长流程。
sdAb 在基础科研中的四大典型应用
1.超高分辨成像(Super-resolution & Live-cell imaging)
传统 IgG 的 ~150 kDa 体积会在靶蛋白周围产生 10–20 nm 的“定位误差”,对 STED、MINFLUX 或 DNA-PAINT 等纳米级成像技术而言已是不可忽略的系统误差。Nanotag sdAb 将标记尺寸压缩到 < 3 nm,可实现对核孔复合体、中心体微管、突触间隙蛋白的精确定位。
案例思路:将 GFP-sdAb 融合自标记 HaloTag 或 SNAP-tag,实现双色、三通道超分辨追踪。
2.体内原位 pull-down(In-cell co-IP)
sdAb 可在活细胞中瞬时表达为“内源抗体”,通过表位标签捕获复合物。由于分子量小,其对蛋白相互作用网络的扰动远低于传统抗体。
实验策略:在 HEK293 细胞中共表达 HA-靶蛋白与 HA-sdAb-Fc,利用 Protein A/G 磁珠完成一步富集,洗脱后可直接进行质谱鉴定。
3.结构生物学辅助模块(Cryo-EM & NMR)
sdAb 可作为“结晶伴侣”或“冷冻电镜支架”稳定靶蛋白构象,提高分辨率。
典型案例:GPCR 研究中,Nanotag 针对构象表位开发的 sdAb 成功锁定受体活性态,使冷冻电镜密度图分辨率提升至 2.7 ?。
4.基因编辑与功能调控(Chromobody & intrabody)
将 sdAb 与转录激活域(VPR)、抑制域(KRAB)或表观修饰酶融合,可在不引入外源蛋白切割的情况下实现对内源蛋白的可逆调控。
应用示例:Nanotag 的 H3K9me3-sdAb-KRAB 系统在 iPSC 中实现位点特异性基因沉默,脱靶效应低于 CRISPRi。
特征 | IgG | scFv | DARPin | Nanotag sdAb |
分子量 | ~150 kDa | ~25–30 kDa | ~14–18 kDa | ~12–15 kDa |
稳定性 | 中等 | 低(易聚集) | 高 | 高 |
表位可达性 | 受限 | 受限 | 中等 | 极佳 |
原核表达 | 不可 | 可(易包涵体) | 可 | 高产可溶 |
多聚化改造 | 困难 | 中等 | 容易 | 极容易 |
从“能用”到“敢用”——sdAb 为科研想象力松绑
传统抗体技术曾推动生命科学研究跨越多个时代,但其固有的体积、结构与宿主限制也在无形中划定了实验设计的边界。Nanotag sdAb 以“极致小、极致稳、极致可塑”三大特征,为科学家提供了重新定义实验范式的机会:
在超分辨成像中,我们首次看到单个钙通道在膜上的“排队”轨迹;
在冷冻电镜中,我们解析出瞬时开放的转运蛋白构象;
在活细胞中,我们以毫秒级精度控制信号通路的开关。
这些突破并非源于昂贵仪器,而是源自一个 12 kDa 的“微型抗体”。当工具不再成为限制,研究者得以把注意力完全聚焦于科学问题本身。Nanotag sdAb 正在把“不可能”变成实验台上触手可及的操作。
货号举例:
货号 | 类型 | 名称 | 克隆 |
N0305-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-GFP BIOTIN | 1H1 |
N0305-DBCO | sdAb | sdAb anti-GFP DBCO | 1H1 |
N0305-HRP | sdAb | sdAb anti-GFP HRP | 1H1 |
N0405-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-RFP BIOTIN | 2B12 |
N0405-DBCO | sdAb | sdAb anti-RFP DBCO | 2B12 |
N0405-HRP | sdAb | sdAb anti-RFP HRP | 2B12 |
N0505-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-TagFP BIOTIN | 1H7 |
N0505-DBCO | sdAb | sdAb anti-TagFP DBCO | 1H7 |
N0705-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-Chicken IgY BIOTIN | 3G2 |
N0705-DBCO | sdAb | sdAb anti-Chicken IgY DBCO | 3G2 |
N1101-1MG | sdAb | Anti-human IgM Single-domain antibody | 2F2 |
N1105-1MG | sdAb | Anti-human IgM Single-domain antibody | 2F2 |
N1205-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-Mouse BIOTIN | 1A23 |
N1205-DBCO | sdAb | sdAb anti-Mouse DBCO | 1A23 |
N1205-HRP | sdAb | sdAb anti-Mouse HRP | 1A23 |
N1241 | sdAb | sdAb anti-Mouse Ig kappa light chain Halo fusion | 1A23 |
N1305-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-mScarlet-i BIOTIN | 2B12 |
N1305-DBCO | sdAb | sdAb anti-mScarlet-i DBCO | 2B12 |
N1305-HRP | sdAb | sdAb anti-mScarlet-i HRP | 2B12 |
N1405-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-CD62L BIOTIN | P3C11 |
N1405-DBCO | sdAb | sdAb anti-CD62L DBCO | P3C11 |
N1505-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-ALFA Biotin | 1G5 |
N1505-DBCO | sdAb | sdAb anti-ALFA DBCO | 1G5 |
N1505-HRP | sdAb | sdAb anti-ALFA HRP | 1G5 |
N1541 | sdAb | sdAb anti-ALFA Halo fusion | 1G5 |
N1605-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-VGlut1 BIOTIN | 9 |
N1605-DBCO | sdAb | sdAb anti-VGlut1 DBCO | 9 |
N1805-BIOTIN | sdAb | sdAb anti- Ubiquitin K48 Biotin | A4-1 |
N1805-DBCO | sdAb | sdAb anti- Ubiquitin K48 DBCO | A4-1 |
N1905-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-Ubiquitin K63 BIOTIN | D1-1 |
N1905-DBCO | sdAb | sdAb anti- Ubiquitin K63 DBCO | D1-1 |
N2005-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-Mouse IgG1 BIOTIN | 10A4 |
N2005-DBCO | sdAb | sdAb anti-Mouse IgG1 DBCO | 10A4 |
N2005-HRP | sdAb | sdAb anti-Mouse IgG1 HRP | 10A4 |
N2041 | sdAb | sdAb anti-Mouse IgG1 Halo fusion | 10A4 |
N2305-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-Syt1cyt (7D5) Biotin | 7D5 |
N2305-DBCO | sdAb | sdAb anti-Syt1cyt (7D5) DBCO | 7D5 |
N2405-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-Rabbit IgG BIOTIN | 10E10 |
N2405-DBCO | sdAb | sdAb anti-Rabbit IgG DBCO | 10E10 |
N2405-HRP | sdAb | sdAb anti-Rabbit IgG HRP | 10E10 |
N2441 | sdAb | sdAb anti-Rabbit IgG Halo fusion | 10E10 |
N2705-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-Mouse IgG2 BIOTIN | 14A4 |
N2705-DBCO | sdAb | sdAb anti-Mouse IgG2 DBCO | 14A4 |
N2705-HRP | sdAb | sdAb anti-Mouse IgG2a/b HRP | 14A4 |
N2741 | sdAb | sdAb anti-Mouse IgG2a/b Halo fusion | 14A4 |
N3105-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-mEOS Biotin | 1E8 |
N3105-DBCO | sdAb | sdAb anti-mEOS DBCO | 1E8 |
N3205-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-mNeonGreen BIOTIN | 1E2 |
N3205-DBCO | sdAb | sdAb anti-mNeonGreen DBCO | 1E2 |
N3305-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-mRUBY Biotin | 1F8 |
N3305-DBCO | sdAb | sdAb anti-mRUBY DBCO | 1F8 |
N3505-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-SARS-CoV-2 Spike protein S1 BIOTIN | W25 |
N3505-DBCO | sdAb | sdAb anti-SARS-CoV-2 Spike protein S1 DBCO | W25 |
N3605-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-SARS-CoV-2 Nucleocapsid BIOTIN | 2A7 |
N3605-DBCO | sdAb | sdAb anti-SARS-CoV-2 Nucleocapsid DBCO | 2A7 |
N3705-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-PSD95 BIOTIN | 1B2 |
N3705-DBCO | sdAb | sdAb anti-PSD95 DBCO | 1B2 |
N3805-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-GFAP BIOTIN | 1D12 |
N3805-DBCO | sdAb | sdAb anti-GFAP DBCO | 1D12 |
N4105-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-CNPase BIOTIN | 1D5 |
N4105-DBCO | sdAb | sdAb anti-CNPase DBCO | 1D5 |
N4205-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-CD45 BIOTIN | 4B7 |
N4205-DBCO | sdAb | sdAb anti-CD45 DBCO | 4B7 |
N4305-BIOTIN | sdAb | sdAb anti-Synaptotagmin 1 (A51) BIOTIN | A51 |
N4305-DBCO | sdAb | sdAb anti-Synaptotagmin 1 (A51) DBCO | A51 |
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