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β2微球蛋白(β2-microglobulin,β2M)是肾衰患者透析并发症的主要致病毒素,过多的β2M积累于患者的体内可导致透析相关淀粉样变,严重影响患者的生存质量。现有的血液透析法对中分子毒素β2M的去除能力有限,基于抗原抗体的特异性识别作用能更好地去除β2M。相比于传统抗体,纳米抗体具有稳定性好、抗原结合性强、易于修饰改造等优点,是有良好应用前景的血液净化吸附配基。常规的非定向固载法常导致蛋白活性位点被掩盖,甚至失活。生物酶法是常用的定向固载方法,相比于非定向固载法,该法能更好地保持蛋白的活性。本论文以抗β2M纳米抗体为配基,利用转肽酶A,制备定向固载抗β2M纳米抗体的血液净化吸附剂,并对其吸附β2M的能力进行评价,希望获得β2M吸附能力良好的纳米抗体吸附剂。具体内容如下:(1)融合有转肽酶A识别标签的抗β2M纳米抗体的制备及活性检测。利用基因工程手段在抗β2M纳米抗体基因序列末端添加转肽酶A识别标签和6×HisTag,转化至2种大肠杆菌。经对比,在宿主ShuffleT7(DE3)中的表达量高于宿主Origami TM2(DE3)。表达的纳米抗体经金属离子亲和层析纯化后,产量达到60 mg/L。生物分子相互作用分析技术(Bio-molecule interaction analysis core-technology,Biacore)和酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)结果表明,融合有转肽酶A识别标签的抗β2M纳米抗体对β2M具有较高的亲和活性,其平衡解离常数为1.595×10-88 M。(2)转肽酶A的表达优化与活性评价。将转肽酶A的质粒转化至3种大肠杆菌均实现可溶表达,经表达条件优化后,综合考量表达量和层析纯化效果,最终选用BL21(DE3)作为宿主菌,每升TB培养基可获得转肽酶A 94.1 mg/L,纯度可达95%。选取融合有转肽酶A识别标签的抗β2M纳米抗体和FITC标记的三聚甘氨酸作为底物进行转肽反应,结果表明转肽酶A具备催化活性。通过酶促反应条件优化,发现当纳米抗体、酶、荧光肽的摩尔比例为5:1:10时,酶促反应效率达到最高,可达60%。(3)血液净化吸附剂的制备及性能评价。利用转肽酶A成功在琼脂糖凝胶上实现抗β2M纳米抗体的定性固载。通过吸附特异性实验对比了非定向固载和定向固载吸附剂在吸附性能上的差异,结果显示,定向固载吸附剂的吸附量较非定向固载吸附剂提高了65.6%,单位分子的吸附量是非定向固载的2.4倍。定向固载吸附剂在血浆的复杂体系下,仍有较好的去除率,但由于与血浆蛋白存在非特异性吸附,影响了吸附剂对β2M的吸附性能。