亲和力成熟是免疫系统在对抗原的应答过程中产生亲和力更高的抗体的过程,此过程依赖于抗体可变区的随机突变及体内细胞对抗体的筛选。当前体外亲和力成熟技术在蛋白质工程中的应用越来越广泛,旨在提高分子之间的相互作用。我们利用亲和力成熟技术对磷酸酪氨酸激酶的SH2（Src homology 2）结构域优化使其具有结合磺酸酪氨酸（s Tyr）的能力,通过此技术我们对纳米抗体进行优化获得了具有高亲和力的SARS-CoV-2中和抗体。蛋白酪氨酸的磺酸化修饰是一种常见的翻译后修饰,参与生物体内一系列重要的生化反应。酪氨酸的磺酸化修饰与一些疾病的发生相关,但缺乏富集酪氨酸磺酸化修饰蛋白的工具,导致磺酸化修饰蛋白的研究较为匮乏。天然的SH2结构域具有结合磷酸酪氨酸（p Tyr）的能力,且磺酸化基团与磷酸化基团具有高度相似性,基于这一特点对SH2结构域进行改造突变获得一些结合磺酸酪氨酸的SH2变体。此外,在本研究中,我们改良了常规的文库筛选策略,常规的文库筛选通过随机分选单克隆的方式获得阳性克隆,这会使得某些高亲和力变体由于原始基数少或生长速度慢导致最终分选单克隆时难以获取。NGS（Next-generation sequencing）技术具有通量大、精确度高和信息量丰富等优点,利用NGS数据的优势可以降低实验中的偶然性。我们将常规文库筛选与NGS数据分析相结合,弥补常规文库筛选的缺陷。依据NGS数据,我们分别对筛选过程中文库氨基酸占比的变化和各变体的增长趋势进行分析,根据所定义的富集指数“EI”计算每条变体的富集值,选出潜在的磺酸酪氨酸超亲体。最终通过ELISA（Enzyme-linked immunosorbent assay）及BLI（Biolayer Interferometry）实验鉴定出与磺酸酪氨酸具有高亲和力的变体SH2-4。2019年爆发新冠肺炎,这种疾病是由新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引起的。SARS-CoV-2的传播不仅影响了人类社会的发展还严重威胁着人类的生命健康。SARS-CoV-2是一种RNA病毒,其通过病毒包膜上的Spike蛋白与宿主细胞表面的血管紧张素转换酶（Angiotensin-converting enzyme 2,ACE2）结合进入宿主细胞。这种相互作用,为疫苗和中和抗体的设计提供了一个重要切入点。在本研究中,我们获得了一种具有中和能力的纳米抗体（Nanobody）,这种抗体可以结合SARSCoV-2蛋白外壳中的Spike蛋白并阻断其与宿主细胞表面ACE2的结合,进而达到预防和治疗的作用。我们首先使用Spike、Spike的受体结合结构域（Receptor Binding Domain,RBD）、Spike的S1结构域三种抗原对合成纳米抗体的噬菌体展示文库筛选,获得了多种结合不同表位的纳米抗体。通过表位竞争实验,我们发现纳米抗体C5具有中和能力,但由于其亲和力水平较差且蛋白产量较低,我们通过构建亲和力成熟文库对纳米抗体C5进行优化,成功获得了亲和力水平高,中和能力强且蛋白产量高的纳米抗体C5D2、C5G2。