Nanobody là các kháng thể miền đơn (single domain, VHH) được tổng hợp tái tổ hợp dựa trên trình tự của các kháng thể chỉ chứa chuỗi nặng được phân lập ở lạc đà và cá mập. Nanobody hiện đang được dùng như là một giải pháp mới cho việc làm tăng khả năng nhận biết cũng như là trung hòa các loại độc tố thực phẩm. Botulinum neurotoxin (BoNT) là một loại độc tố thần kinh nguy hiểm do C. botulinum sinh ra, được tìm thấy trong các mẫu thực phẩm, có khả năng gây ngộ độc với lượng rất nhỏ khoảng 1 - 2 ng/kg, đặt ra một yêu cầu về việc phát triển các phương pháp phát hiện với độ nhạy cao. Trong nghiên cứu này, tái tổ hợp nanobody ALc-B8 (A8) và JNE-B10 (J10) gắn đặc hiệu với chuỗi nhẹ của độc tố thần kinh BoNT type A (BoNT/A) và type B (BoNT/B) đã được tổng hợp, ứng dụng trong phát hiện và trung hòa độc tố. Nanobody A8 (33 kDa) và J10 (32 kDa) sử dụng vector pET28a trên chủng vi khuẩn E.coli BL21 (DE3) RIL với điều kiện bổ sung IPTG 0,5 mM tại OD600 khoảng 0,6 - 0,8 và sinh khối được thu sau 16 - 18 giờ cảm ứng ở 16°C. Nanobody A8 và J10 sau khi tinh sạch với hiệu quả 10 - 20 mg nanobody/L nuôi cấy và có khả năng nhận biết đặc hiệu với chuỗi nhẹ BoNT/A và BoNT/B tái tổ hợp ở nồng độ 100 μg/mL bằng phương pháp Western blotting. Kết quả này là tiền đề cho việc ứng dụng 2 nanobody này vào mục đích phát hiện và trung hoà độc tố botulinum.
Nanobody, VHH, Botulinum, độc tố thực phẩm, trung hoà, protein tái tổ hợp.
[1]. J. P. Salvador, L. Vilaplana, and M. P. Marco, "Nanobody: outstanding features for diagnostic and therapeutic applications," Analytical and Bioanalytical Chemistry, vol. 411, no. 9, pp. 1703-1713, 2019, doi: 10.1007/s00216-019-01633-4.
[2]. S. S. Arnon, R. Schecter, T. V. Inglesby, et al., "Botulinum toxin as a biological weapon: Medical and public health management," Journal of the American Medical Association, vol. 285, no. 8, 2001, pp. 1059-1070, doi: 10.1001/jama.285.8.1059.
[3]. G. Yao, K. H. Lam, J. Weisemann, et al., "A camelid single-domain antibody neutralizes botulinum neurotoxin A by blocking host receptor binding," Scientific Reports, vol. 7, no. 1, pp. 7438, 2017, doi: 10.1038/s41598-017-07457-5.
[4]. D. Kumaran, R. Rawat, S. A. Ahmed, and S. Swaminathan, "Substrate binding mode and its implication on drug design for botulinum neurotoxin A," PLOS Pathogens, vol. 4, no. 9, 2008, doi: 10.1371/journal.ppat.1000165.
[5]. J. M. Tremblay, C. L. Kuo, C. Abeijon, et al., "Camelid single domain antibodies (VHHs) as neuronal cell intrabody binding agents and inhibitors of Clostridium botulinum neurotoxin (BoNT) proteases," Journal of the International Society on Toxinology, vol. 56, no. 6, pp. 990-998, 2010, doi: 10.1016/j.toxicon.2010.07.003.
[6]. S. I. Miyashita, J. Zhang, S. Zhang, C. B. Shoemaker, and M. Dong, "Delivery of single-domain antibodies into neurons using a chimeric toxin–based platform is therapeutic in mouse models of botulism," Science Translational Medicine, vol. 13, no. 575, 2021, doi: 10.1126/SCITRANSLMED.AAZ4197.
[7]. P. M. Mcnutt, E. J. Vazquez-Cintron, L. Tenezaca, et al., "Neuronal delivery of antibodies has therapeutic effects in animal models of botulism," Science Translational Medicine, vol. 13, no. 575, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.abd7789.
[8]. K. ho Lam, J. M. Tremblay, E. Vazquez-Cintron, et al., "Structural Insights into Rational Design of Single-Domain Antibody-Based Antitoxins against Botulinum Neurotoxins," Cell Reports, vol. 30, no. 8, pp. 2526-2539, 2020, doi: 10.1016/j.celrep.2020.01.107.
[9]. K. H. Lam, J. M. Tremblay, K. Perry, K. Ichtchenko, C. B. Shoemaker, and R. Jin, "Probing the structure and function of the protease domain of botulinum neurotoxins using single-domain antibodies," PLOS Pathogens, vol. 18, no. 1, 2022, doi: 10.1371/journal.ppat.1010169.
[10]. U. K. Laemmli, "Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4," Nature, vol. 227, no. 5259, pp. 680-685, 1970, doi: 10.1038/227680a0.
[11]. G. C. Girt, A. Lakshminarayanan, J. Huo, et al., "The use of nanobodies in a sensitive ELISA test for SARS-CoV-2 Spike 1 protein," Royal Society Open Science, vol. 8, no. 9, pp. 211016, 2021, doi: 10.1098/rsos.211016.