Fab片段是什么意思？義翹神州Fab片段制備服務(wù)詳解

Fab段：抗原結(jié)合片段（fragment of antigen binding，F(xiàn)ab），相當于抗體分子的兩個臂，由一個完整的輕鏈和重鏈的VH和CH1結(jié)構(gòu)域組成。

Fab段包含完整的可變區(qū)，以及恒定區(qū)的CH1區(qū)域。

IgG經(jīng)蛋白酶水解所形成的片段。木瓜蛋白酶水解IgG形成2個相同的Fab段和1個Fc段；胃蛋白酶水解IgG形成1個F(ab′)2段和若干多肽碎片(pFc′)。若F(ab′)2重鏈間二硫鍵斷裂，可形成2個Fab′片段，后者可進一步被酶解成Fv片段。

Fab抗原結(jié)合片段（Antigen-binding fragment），由完整的輕鏈（可變區(qū)和恒定區(qū)）和部分重鏈結(jié)構(gòu)（可變區(qū)和一個恒定區(qū)片段）組成，輕鏈與重鏈通過一個二硫鍵連接。每一個Fab相當于“Y”字形抗體的左臂或右臂，體積較小（分子量47-48 kDa）。

由于Fab同時具備了抗原結(jié)合區(qū)和部分恒定區(qū)，使其不僅具備了單鏈抗體（scFv）一樣的抗體-抗原親和力、組織穿透力等，并擁有更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從而在臨床診斷和治療上發(fā)揮巨大的作用。

Fab的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)上，F(xiàn)ab的構(gòu)成包括輕鏈可變區(qū)（light chain variable domain，VL）、輕鏈恒定區(qū)（light chain constant region，CL）、重鏈可變區(qū)（heavy chain variable domain，VH）和一個重鏈恒定區(qū)（heavy chain constant region 1，CH1）。兩個Fab的CH1與抗體結(jié)晶區(qū)（crystalline fragment，F(xiàn)c）的CH2通過鉸鏈部分（hinge region）連接，構(gòu)成一個全長IgG抗體?；谶@種結(jié)構(gòu)，通過對全長抗體進行蛋白酶酶切，也可以得到Fab片段。

例如，通過木瓜蛋白酶直接將IgG降解成兩個Fab片段和一個Fc片段，而選擇使用胃蛋白酶或無花果蛋白酶的情況下，IgG會被分解成兩個通過鉸鏈連在一起的Fab和一個沒有鉸鏈區(qū)的Fc，這兩個特殊結(jié)構(gòu)分別稱為F(ab’)2片段和pFc’片段。F(ab’)2 片段可以還原成攜帶部分鉸鏈區(qū)（二硫鍵橋硫醇）的Fab片段，即Fab’。無論是Fab、Fab’或者F(ab’)2 都不含F(xiàn)c區(qū)域，不會干擾抗Fc介導(dǎo)的抗體檢測。

Fab 抗體片段

Fab的表達

如上述中提到的，F(xiàn)ab可以通過在單抗的基礎(chǔ)上直接通過酶切獲得，這種方式優(yōu)點是快速簡單，但劣勢也很明顯，首先是需要單抗原料，一般數(shù)量有限且價格昂貴，另一方面，即使優(yōu)化了全抗體的酶促切割后，得到的Fab往往會損失一定的免疫反應(yīng)性。 重組Fab的優(yōu)勢比較明顯，由于不具備Fc區(qū)，從而不需要翻譯后修飾和糖基化，可以同時在原核和哺乳動物系統(tǒng)中表達。

雖然Fab可以在大腸桿菌中表達，但表達量較低，這源于其在周質(zhì)空間的組裝效率較差。Fab的輕、重鏈依靠二硫鍵連接，而二硫鍵的形成離不開周質(zhì)空間的氧化環(huán)境，這就需要信號肽將輕、重鏈分別引導(dǎo)至周質(zhì)空間完成折疊，與scFv相比效率大大降低。有些研究也表明，硫氧還原蛋白酶缺失的大腸桿菌更易使Fab折疊正確，這就涉及到宿主菌株的選擇及改造，比較耗時耗力。

Fab在哺乳動物細胞中表達更加合理，正確的折疊的同時，表達量也能滿足需求。銘研生物重組抗體表達服務(wù)采用自研的哺乳動物表達系統(tǒng)，具備更高效、更合理的方案，詳情請咨詢。

Fab抗體文庫

理論上，小鼠B細胞抗體庫小于108，人的B細胞抗體庫小于1012。通過scFv的常規(guī)構(gòu)建流程，其抗體庫容量一般在107數(shù)量級，甚至更少。而Fab組合抗體庫可以達到1010-1013的級別，這大大增加了篩選到理想抗體的可能性。

庫容量的差別源于構(gòu)建方式的差別，一般的scFv展示庫的構(gòu)建是通過提取RNA反轉(zhuǎn)錄得到cDNA，然后從cDNA文庫中直接通過重疊延伸拼接法，即直接在基因?qū)哟尾僮?，在PCR中完成VH與VL基因的隨機組合，從而獲得scFv抗體的基因文庫。這種操作使建庫更加快速、方便，卻也使scFv文庫容量有限。

Fab文庫則不然，通過對完全不同的VH與VL的基因分別構(gòu)建載體（也有研究證明構(gòu)建在一個載體上亦可），實現(xiàn)VH與VL在大腸桿菌表達后實現(xiàn)完全地隨機在菌體內(nèi)組合，從而得到容量巨大的抗體庫（理論容量可達1014）。這類建庫手段有組合感染法、Cre-LoxP體內(nèi)重組等技術(shù)。受制于轉(zhuǎn)染效率的限制，雖然得到的庫容量小于理論值，依舊能提供非常大的容量，經(jīng)過幾輪篩選就可以得到比較理想的抗體。

Fab的應(yīng)用

Fab片段是zui早被研究的抗體片段之一，克服了多種抗體類型（傳統(tǒng)單抗，scFv等）很多缺點，例如Fc介導(dǎo)的免疫系統(tǒng)旁路激活、血液清除率過快、熱力學穩(wěn)定性差及降低的親和力等。

如今，F(xiàn)ab顯著的應(yīng)用是在自身免疫病、腫瘤和部分眼科等疾病的治療領(lǐng)域，如：已經(jīng)上市的賽妥珠單抗酯（一種Fab片段），可以有效地針對類風濕性關(guān)節(jié)炎；作為Fab片段的美妥昔單抗I也已經(jīng)用于治療肺癌；此外，還有雷尼珠單抗，用于眼科的黃斑病變等。

不僅在治療方面，F(xiàn)ab在生物傳感器方面也在發(fā)揮日益重要的作用。通過不同的固化技術(shù)，F(xiàn)ab已經(jīng)成功固定在金、無機和塑料顆粒上，也可以固化在多糖、硅和磁性載體等的表面。這些生物傳感器可以廣泛應(yīng)用于各類疾病的檢測，包括癌癥、糖尿病、自身免疫病等，再配合重組抗體生產(chǎn)上的優(yōu)勢，F(xiàn)ab可以帶來巨大的社會效益。

義翹神州抗體制備服務(wù)介紹：

義翹神州在重組抗體表達方面具有豐富的經(jīng)驗，除了表達全長抗體外，還可以表達各種形式的抗體片段，如單鏈抗體 (scFv)、抗原結(jié)合片段(Fab)、納米抗體 (VHH) 和抗體融合蛋白 (antibody-fusion proteins)等。基于優(yōu)化的哺乳動物蛋白平臺，義翹神州可在HEK293或CHO細胞中的表達和生產(chǎn)Fab抗體片段。 利用此技術(shù)生產(chǎn)的Fab片段較酶切全長抗體獲得的Fab片段具有更好的質(zhì)量。

scFv可以在微生物系統(tǒng)如E. coli中表達, 也可以通過瞬轉(zhuǎn)技術(shù)在哺乳動物細胞中表達。義翹神州具備在不同系統(tǒng)中表達不同抗體片段的能力，您可以根據(jù)實際需求進行選擇。您只需將抗體片段的基因序列發(fā)送給我們，義翹神州負責完成從基因合成到zui終純化抗體片段的整個過程。

抗體片段生產(chǎn)服務(wù)內(nèi)容：

①基因合成及密碼子優(yōu)化

②載體構(gòu)建

③表達及純化

④QC分析

⑤交付內(nèi)容

更多詳情盡在義翹神州網(wǎng)站：https://cn.sinobiological.com/services/fab-scfv-antibody-production-service