路少鹏 岳敏 张欣欣 李丹 王文魁 齐永华

摘要：【目的】克隆構建利巴韦林（ RBV）单链抗体（scFv）基因，对其理化特xing 进行分析并对蛋白质结构进行模拟，为后期检测方法的建立及分子改造提供参考依据。【方法】以分泌利巴韦林抗体的杂交瘤细胞株总RNA为模板，通过RT-PCR技术扩增抗体的重链可变区（VH）和轻链可变区（VL），然后以柔性连接短肽（Gly4Ser）3为接头拼接完整的scFv-RB V-利用生物信息学方法对scFv-RBV的理化性质及蛋白结构功能进行预测分析。【结果】构建的scFv基因编码240个氨基酸，相对分子质量为26 162.27 Da，理论等电点（pI）为8 57。在二级结构中，p一折叠（3917%）和无规卷曲（45.41%）占主导地位，a-螺旋（5.42%）和β-转角（10%）相对较少。在三级结构中，VH和VL区域被Linker相互牵拉靠近，形成典型的口袋样形状的空问构象，符合单链抗体的结构特征，理论上可以与RBV抗原特异性结合。【结论】成功构建scFv-RBV基因，并利用生物信息学方法预测分析scFv的二级、三级结构，该结果可为后期进行单链抗体的表达、纯化及定向进化提供理论支撑。

关键词：利巴韦林（ RBV）;单链抗体（scFv）;生物信息学;结构预测

中图分类号：S 859.1

文献标志码：A

文章编号：1008-03 84（ 2021） 08-0909-08

Construction and Structure of Anti-ribavirin Single-chain Antibody Gene

LU Shaopeng 1.2， YUE Min 2. ZHANG Xinxin 2. LI Dan 2. WANG Wenkui l*， QI Yonghua 2*

（ 1. College of Animal Medicine. Shanxi Agriczdtural University， Taigu， Shanxi 030801 . China; 2. Henan Engineering

Laboratoryfor Molecular Diagnosis of Animal Diseases， Xinxiang University， Xinxiang， Henan

453000. China ）

Abstract： 【Objective】 The ribavirin （RBV） single-chain antibody （scFv） gene was constructed. cloned. andphysiochemically analyzed to establish a model for the detection method development and molecular modification.【Method】 Using the total RNA of the hybridoma cell line secreting RBV antibody as a template， both heavy-chain （ VH） andlight-chain variable （VL） regions of the antibody were amplified by RT-PCR. Then the short peptide （Gly4Ser） 3 wasemployed as the splicing joint to construct the complete scFv-RB V. Bioinformatics methods were applied to predict and analyzethe physiochemical properties， protein structure. and functions of the gene. 【Results】The constructed scFv-RBV encoded240 amino acids with a relative molecular mass of 26.162.27 Da and a theoretical isoelectric point of 8.57. The secondarystructure of the protein consisted of 39.17% p-sheets. 45.41% random coils. 5.42% a-helices， and 10% p-turns. In the tertiarystructure， the VH and VL regions were pulled close by Linker， forming a typical pocket-like spatial configuration that conformsto the structural characteristics of a single-chain antibody. Theoretically， it could bind specifically to RBV antigens.【Conclusion】 The successfully constructed scFv-RBV in this study afforded the utilization of bioinformatics methods topredict and analyze the secondary and tertiary structures of scFv gene paving the way for further studies on the expression，purification， and directed evolution of the single-chain antibodies.

Key words： ribavirin （ RBV） ;

single chain antibody fragment （ scFv） ： bioinformatics;

protein structure

0 引言

【研究意义】利巴韦林（ Ribavirin，RBV）是一种广谱抗病毒药物，在畜牧业中被广泛用于治疗禽流感、口蹄疫、流行性腹泻、狂犬症等疾病[1-2]。长期使用或滥用可导致动物机体对病毒抵抗力降低，同时也会残留于动物性食品中，因此，我国禁止在畜禽养殖过程中使用RBV[3-4]。免疫学检测技术作为小分子化合物检测的主要手段之一，其核心试剂是高适应性的检测抗体。……