噬菌體展示技術(shù)的原理及應(yīng)用

       將編碼多肽的外源DNA片段與噬菌體表面蛋白的編碼基因融合（插入信號(hào)肽與衣殼蛋白基因間）后，以融合蛋白的形式呈現(xiàn)在噬菌體的表面，每個(gè)噬菌體只含1個(gè)外源基因，被展示的多肽或蛋白可保持相對(duì)的空間結(jié)構(gòu)和生物活性，展示在噬菌體的表面。導(dǎo)入了各種各樣外源基因的一群噬菌體，就構(gòu)成一個(gè)展示各種各樣外源肽的噬菌體展示庫(kù)。

       當(dāng)用一個(gè)蛋白質(zhì)去篩查一個(gè)噬菌體展示庫(kù)（展示文庫(kù)為流動(dòng)相，被篩蛋白為固定相）時(shí)，就會(huì)選擇性地同與其有相互作用的某個(gè)外源肽相結(jié)合，從而分離出展示庫(kù)里的某個(gè)特定的噬菌體，研究該噬菌體所含外源基因的生物學(xué)功能。

技術(shù)發(fā)展

分類及適用性

噬菌體展示優(yōu)越性

1、將蛋白與其遺傳信息之間提供了直接的物理聯(lián)系，可有效的對(duì)所需功能的克隆進(jìn)行反復(fù)篩選并擴(kuò)增。

2、被展示多肽或蛋白結(jié)構(gòu)功能與天然狀態(tài)接近，可簡(jiǎn)便快速篩選得到與靶分子高親和力的被展示物。

3、篩選過(guò)程中，特定的噬菌體克隆由于對(duì)其配體的特意親和性而不斷的得到富集，從而使相對(duì)稀少的可以結(jié)合配體的克隆能夠快速、有效地從一個(gè)大文庫(kù)中被篩選出來(lái)。

4、與其它技術(shù)相比，容易對(duì)庫(kù)容量較大的文庫(kù)進(jìn)行篩選。

噬菌體展示局限性：

1、肽庫(kù)容量受大腸桿菌轉(zhuǎn)化效率影響，容量一般在10⁹，高于此限制的較多基因?qū)㈦y以表達(dá)；

2、編碼多肽的基因帶有一定的密碼子偏愛(ài)性，限制了肽庫(kù)的復(fù)雜度；

3、噬菌體宿主大腸桿菌的生物合成系統(tǒng)有自身的限制因素，如缺乏氨基酸修飾、蛋白糖基化、不能合成D型氨基酸。

4、在噬菌體展示過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)細(xì)菌轉(zhuǎn)化、噬菌體包裝，有的展示系統(tǒng)還要經(jīng)過(guò)跨膜分泌過(guò)程，這就限制了所建庫(kù)的分子多樣性。

5、不是所有的序列都能在噬菌體中獲得很好的表達(dá)，因?yàn)橛行┑鞍踪|(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)需要折疊、轉(zhuǎn)運(yùn)、膜插入和絡(luò)合，導(dǎo)致在體內(nèi)篩選時(shí)需外加選擇壓力。

應(yīng)用范圍

腫瘤研究及藥物靶向治療

診斷用疫苗研發(fā)

酶抑制劑篩選

構(gòu)建抗體/cDNA文庫(kù)

研究蛋白質(zhì)與核酸相互作用的生物學(xué)過(guò)程

研究新型的基因?qū)�向系統(tǒng)

Eg1：從HBx（肝癌相關(guān)抗原）單抗細(xì)胞中克隆重鏈可變區(qū)基因，重組入M13噬菌體，驗(yàn)證表達(dá)產(chǎn)物具有活性，然后表達(dá)出單鏈抗體、單域抗體或嵌合抗體，為肝癌導(dǎo)向治療研究提供基礎(chǔ)。

Eg2：為解決非典型嗜血流感桿菌毒力因子表面蛋白混合寡糖LOS制備疫苗遇到的免疫原型弱的問(wèn)題，用兔抗LOS篩選肽庫(kù)，得到4個(gè)一致性序列，其中3個(gè)與兔抗親和力高。用篩選得到的3個(gè)高親和力肽免疫兔得到的抗體對(duì)染病小鼠模型具有抗體保護(hù)性作用。

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