约翰·霍普金斯大学医学院
图形摘要
贷方:纪 在用小鼠和人类细胞和组织进行的“概念验证”实验中，约翰·霍普金斯医学研究人员表示，他们已经设计出微小的蛋白质，称为纳米抗体，来自美洲驼抗体，可能用于向人类肌肉细胞输送靶向药物
研究人员表示，更精确地靶向这些组织的能力可以促进对更安全、更有效的方法的研究，以减轻手术期间的疼痛，治疗心律不齐和控制癫痫发作
实验结果发表在2月25日
《生物化学杂志》第21期
纳米体是蛋白质的小版本，称为抗体，标记潜在的病原体，供免疫系统破坏
科学家们不知道为什么它们只存在于一些物种中，如骆驼和鲨鱼，但自从20世纪80年代发现它们以来，研究人员一直在研究它们，将其用作研究工具和抗癌药物的输送系统，并取得了成功
约翰霍普金斯大学的研究人员意识到了这样的实验，他们怀疑纳米体可能有助于作为一种工具附着到细胞的钠离子通道上，钠离子通道充当一种开关，可以传导化学信号，打开或关闭肌肉细胞
这些开关有九种类型出现在人体内，每一种都针对肌肉或神经等组织
因为通道蛋白之间只有很小的差异，大多数药物无法区分它们，当试图将它们与麻醉剂等药物一起使用时，会造成安全隐患
研究人员说，现有的药物通过“关闭”神经和骨骼肌中的钠离子通道来阻止疼痛和镇静病人，但也可能危险地降低心率和干扰心律
约翰·霍普金斯医学院的研究人员说，其他研究确实表明，纳米体可以用来运载货物，这种能力可以推动将药物输送到特定的钠离子通道，消除这种副作用
“这就是为什么临床医生和制药公司感兴趣的是寻找能够调节这些通道的药物——或者打开或者关闭——”桑德拉·加贝利博士说
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约翰·霍普金斯大学医学院的副教授
加贝利认识到，小尺寸的纳米抗体可能允许它们结合到较大分子无法到达的区域，如经常用于类似应用的较大抗体
在他们的概念验证实验中，加贝利的研究小组筛选了一个由1000万纳米抗体组成的非常大的文库，以将其开发为蛋白质生物制剂，可能会区分肌肉和神经中的钠离子通道
在与哥伦比亚大学的马努·本-张诗钟的合作中，研究人员将一种荧光“报告”分子附着在纳米抗体上，当它与钠通道相互作用时就会发光
通过监测发光，研究人员发现两种纳米抗体Nb17和Nb82附着在骨骼肌和心肌特有的钠离子通道上
研究人员还测试了纳米抗体在不同温度下的稳定性，这是开发和向临床提供药物的关键因素
研究小组发现，纳米抗体Nb17和Nb82可以耐受高达168度的温度
8和150
8华氏度，表明这些纳米抗体在正常条件下会保持货架稳定
研究人员下一步计划对结合在一起的纳米体和钠离子通道进行成像，以揭示更多关于这种相互作用如何发挥作用的信息
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