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甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)是检测肾脏疾病,包括其多种并发症(如继发性甲状旁腺功能亢进)过程的主要指标。纳米抗体体积小、亲和力高、稳定性好、易于融合表达,是PTH相关疾病诊断与治疗的重要材料。但前期研究发现,无论是基于传统疏水作用或是无连接臂的羧基端定点包被PTH筛选方法,均很难获得能够特异结合PTH的纳米抗体,造成该结果的原因可能是上述包被方法影响了PTH的天然构象或由于空间位阻影响了抗原抗体有效结合,因此需要建立一种新的抗原包被方法,既能使PTH定点固载又能使其充分伸展、保持天然构象。本论文将借助生物素连接酶(biotin ligase,BirA)的定点修饰作用以及生物素与链霉亲和素间的特异结合作用,建立以链霉亲和素为介导,将定点生物素修饰的PTH进行定向固载,然后筛选纳米抗体的方法;为了便于获得稳定足量的定点生物素化目标蛋白,本论文还建立了一种简单的BirA定向固定化方法。研究结果如下:(1)Co3+介导的BirA固定化:在H2O2的作用下,NTA-Co2+-His标签蛋白复合物中Co2+被氧化成Co3+,同时实现His标签蛋白的固定化。本论文设计了氨基端与羧基端2种His6标签位置的BirA序列并获得目的蛋白,最终确定在pH 8.5,经终浓度10 mM H2O2氧化90 min、10 mM EDTA反应前处理及反应后50 mM咪唑洗脱实现了琼脂糖凝胶颗粒表面BirA酶的固定化,固载率为98.14%。(2)固定化BirA酶的特性表征及应用:分别在不同极端pH(3.0、4.0、5.0、10.0、11.0)以及高温下孵育后,固定化酶稳定性高于游离态酶,对碱性环境耐受更强。循环使用10次后,相对剩余活性为84.4%。4℃贮存20 d后,相对剩余活性87.2%。将其应用于带有BirA酶识别标签的底物PTH-Avi生物素化反应中,实现了酶与底物的一步催化与分离。(3)生物素-链霉亲和素体系筛选纳米抗体:将生物素化PTH固载到链霉亲和素板上,从噬菌体库中筛选抗PTH纳米抗体,噬菌体ELISA检测证明随机挑取的88个克隆均有PTH结合活性;对其中40个克隆进行序列比较后得到27条不同序列;克隆成功的13条基因中,在E.coli shuffle(T7)成功了表达6种,纯化后利用ELISA和Biacore对其进行活性分析,证明筛选的纳米抗体能够特异性地结合游离的PTH,其中2种平衡解离常数数量级为10-7。且对人血液中成分HSA及IgG几乎不存在非特异性吸附。