二硫键稳定的双特异性双抗体助力小蛋白近原子分辨率冷冻电镜成像：细菌 Na+/ 柠檬酸盐同向转运体 CitS 的案例研究

为解决小蛋白在结构生物学研究中难以进行高分辨率成像的问题，研究人员开展了二硫键桥联双特异性双抗体（diabodies）用于小蛋白近原子分辨率冷冻电镜（cryo-EM）成像的研究。结果显示该方法可使细菌柠檬酸盐转运体 CitS 达到 3.1 ? 分辨率的 3D 重构，拓展了 diabodies 在结构生物学的应用。

　　双抗体（diabodies）是经过工程改造的抗体片段，含有两个抗原结合 Fv 结构域。此前研究表明，它们通常具有高度灵活性，但可通过在 Fv 界面引入二硫键使其刚性增强。在本研究中，探索了二硫键桥联的双特异性双抗体用于小蛋白近原子分辨率冷冻电镜（cryo-EM）成像的潜力，因其可将靶蛋白与 “结构标记” 蛋白相连接。以细菌柠檬酸盐转运体 CitS 作为靶蛋白，人 Toll 样受体 3（TLR3）的马蹄形胞外域作为标记物进行案例研究。结果表明，含一个或两个二硫键的双抗体分别可使 CitS 的三维重构达到 3.3 ? 和 3.1 ? 的分辨率。这一分辨率超越了先前的晶体学结果，得以可视化该转运体的高分辨率结构特征。这项工作拓展了双抗体在结构生物学中的应用，解决了该领域的一个关键局限。