综述：膜蛋白纳米盘在抗体发现中的应用

这篇综述系统探讨了膜蛋白纳米盘（nanodiscs）技术在抗体发现中的突破性应用。通过对比传统去垢剂（detergents）方法的局限性，文章重点介绍了由膜支架蛋白（MSPs）、共聚物或载脂蛋白（如Salipro）构建的纳米盘如何维持膜蛋白（如GPCRs、离子通道）的天然构象和功能，从而提升抗体筛选效率。文中还涵盖了免疫接种（immunization）、结合体鉴定（binder identification）、亲和力分析（SPR/BLI）及结构解析（cryo-EM）等关键技术进展，为靶向膜蛋白的抗体药物开发提供了新思路。

　　

引言

膜蛋白占人类基因组编码蛋白的30%，却覆盖了60%以上的药物靶点，但其抗体发现长期受限于去垢剂（detergents）提取导致的构象失真。传统方法中，去垢剂虽能模拟脂质双层环境，却易引发G蛋白偶联受体（GPCRs）等蛋白的聚集或功能丧失，甚至剥离关键脂质分子。而纳米盘技术通过膜支架蛋白（MSPs）或合成聚合物（如SMALPs）包裹膜蛋白，形成直径可调的“类天然”脂质环境，显著提升了抗原性和筛选效率。

免疫接种

多跨膜蛋白因低表达量和胞外环表位隐蔽性，常导致动物免疫反应微弱。纳米盘通过保留天然构象，增强了免疫原性。例如，载脂蛋白A-I衍生的MSP纳米盘可稳定呈现GPCRs的胞外域，而共聚物SMALPs甚至能直接从细胞膜中“抓取”目标蛋白，避免表达纯化步骤。

结合体鉴定

纳米盘的均一性为高通量筛选（如噬菌体展示）奠定基础。其优势在稀有B细胞克隆筛选中尤为突出：单域抗体（sdAb）库通过纳米盘展示完整膜蛋白，可快速锁定高亲和力候选分子。

亲和力表征

表面等离子共振（SPR）和生物层干涉仪（BLI）依赖单分散蛋白，而纳米盘提供的稳定复合物能生成高质量动力学数据。例如，针对钾离子通道的抗体亲和力测定误差率从传统方法的30%降至5%以内。

结构分析

冷冻电镜（cryo-EM）解析的纳米盘-抗体复合物结构为理性设计提供依据。一项研究通过结构指导，将单域抗体（sdAb）从拮抗剂改造为激动剂，验证了构效关系的重要性。

未来挑战

尽管纳米盘技术已实现SMA-PAGE等创新应用，但规模化生产、膜蛋白-脂质比例优化仍是瓶颈。此外，如何适配超大型复合物（如线粒体电子传递链）的纳米盘组装，亟待突破。

全文贯穿一个核心：纳米盘技术正重塑膜蛋白抗体发现的范式，从靶点验证到临床前开发，每一步都因“天然构象”而事半功倍。