生物工程学报

作者：苏伟明，秦也，张海伟，孙宾莲，龚睿

单位：1.江汉大学 医学部 武汉生物医学研究院，湖北 武汉 430056;2.武汉班科生物技术有限公司，湖北 武汉 430075;3.中国科学院武汉病毒研究所 高致病性病毒与生物安全全国重点实验室，湖北 武汉 430207;4.中国科学院大学，北京 100049

关键词：单域抗体;毕赤酵母;分子伴侣;二级结构;理化性质

基金：广州国家实验室专项(GZNL2024A01010)

单域抗体(single-domain antibodies, sdAbs)因其低分子量和优异的组织穿透性，在生物医药领域的应用日益广泛。相较于哺乳动物细胞和大肠杆菌表达体系，毕赤酵母表达系统兼具成本低、周期短的特性以及完善的蛋白折叠支持能力。为了提升酵母表达sdAbs的效率，本研究构建了6种分子伴侣(HDPI、YPDI、BZIP、TO、RPPO、Sec)与sdAb的酵母共表达体系。通过圆二色谱解析蛋白二级结构、测定热变性温度(thermal melting temperature, Tm)和蛋白半数变性尿素浓度(concentrations of urea when 50% protein unfolded, CUU)，结合浊度实验和胰蛋白酶消化实验，系统评估了分子伴侣对抗体结构与功能特性的调控作用。结果显示：共表达Sec将sdAb表达水平显著提升了1.68倍；分子伴侣的引入均未改变sdAb的二级结构及抗原结合活性；热稳定性实验中，仅BZIP共表达组观察到热稳定性增强(T_m值提升2.4 ℃)；尿素诱导变性实验中，YPDI共表达组的抗尿素变性能力显著提升(CUU值提高1.2 mol/L)；胰蛋白酶消化实验显示，YPDI组的酶解稳定性最优(3 h后活性保留58.3%)；浊度实验表明，YPDI与BZIP共表达可有效抑制抗体聚集，而HPDI、TO和RPPO则促进了聚集现象。综上所述，本研究揭示了不同分子伴侣对单域抗体理化性质的调控效应具有较显著差异。这些发现为优化单域抗体的生产工艺提供了重要的理论依据和实践参考。

来源：2026年第2期

《生物工程学报》期刊编辑部

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