Selection of trkB-binding peptides from a phage-displayed random peptide library

Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) shows potential in the treatment of neurodegenerative diseases, but the therapeutic application of BDNF has been greatly limited because it is too large in molecular size to permeate blood-brain barrier. To develop low-molecular-weight BDNF-like peptides, we selected a phage-displayed random peptide library using trkB expressed on NIH 3T3 cells as target in the study. With the strategy of peptide library incubation with NIH 3T3 cells and competitive elution with 1 μg/mL of BDNF in the last round of selection, the specific phages able to bind to the natural conformation of trkB and antagonize BDNF binding to trkB were enriched effectively. Five trkB-binding peptides were obtained, in which a core sequence of CRA/TXΦXXΦXXC (X represents the random amino acids, Φ represents T, L or I) was identified. The BDNF-like activity of these five peptides displayed on phages was not observed, though all of them antagonized the activity of BDNF in a dose-dependent manner. Similar results were obtained with the synthetic peptide of C1 clone, indicating that the 5 phage-derived peptides were trkB antagonists. These low-molecular-weight antagonists of trkB may be of potential application in the treatment of neuroblastoma and chronic pain. Meanwhile, the obtained core sequence also could be used as the base to construct the secondary phage-displayed peptide library for further development of small peptides mimicking BDNF activity.     

从抗TNF抗体的CDR肽库中获得拮抗TNF的短肽

为设计来自抗体的短肽 ,以抗肿瘤坏死因子 (TNF)嵌合抗体 (cA2 )CDRs为模板 ,在其两侧各加 3个随机氨基酸残基 ( X3 CDR X3 ) ,构建了 6个以CDR为基础的肽库 .经过 3轮亲和选择 ,挑取单克隆 ,进一步经ELISA检测TNF阳性噬菌体克隆 ,分离得到 7个ELISA阳性较好的噬菌体肽克隆 ,分别命名为CDR2L1、CDR2L2、CDR2L3、CDR1L1、CDR2H1、CDR3H1、CDR3H 2 .应用MTT方法 ,检测 7个克隆对TNF生物学活性的拮抗作用 .结果显示 :来自CDR2L ,CDR3H肽库中的CDR2L2、CDR2L3,CDR3H2噬菌体肽具有明显的拮抗TNF诱导L92 9细胞的细胞毒作用 ,其中以CDR2L2噬菌体肽的拮抗活性最强 .而来源于CDR1L ,CDR2H肽库的CDR1L1和CDR2H1噬菌体肽和来自CDR2L ,CDR3H肽库中的CDR2L1和CDR3H1噬菌体肽没有明显的拮抗TNF作用 .研究结果初步表明 :从cA2抗体CDR肽库中筛选得到的噬菌体CDR模拟肽具有亲本抗体相似的结合活性和生物学效应 ,从而为开发已知抗体 (特别是治疗用抗体 )CDR为基础的肽药物创建一个技术平台奠定基础     

噬菌体呈现肽库技术的应用

噬菌体呈现肽库是噬菌体显示技术的一个非常重要的分支。自问世以来,随着分子生物学技术的飞速发展,它已被广泛应用于免疫学、分子生物学、药理学、疫苗学等生命科学领域。简要概述了这一技术的应用。     

家蚕核型多角体病毒遍在蛋白及结合肽的研究

从家蚕核型多角体病毒镇江株(Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus Zhenjiang strain, BmNPV-ZJ)基因组DNA中克隆遍在蛋白（BmVUB）基因.序列分析结果显示,BmVUB基因长234 bp,编码77个氨基酸.BmVUB氨基酸序列内有一致HTH序列,遍在蛋白保守序列LRLRGG,参与遍在蛋白-蛋白酶复合体形成的4个保守性功能位点(Lys-29、Cys-48、Cys-63、Gly-76)及保守的Gly-Gly-X（X是疏水氨基酸残基）蛋白酶切信号序列,在遍在蛋白保守的Gly-Gly后多出由一个氨基酸组成的延伸肽.原核诱导表达表明BmVUB主要以可溶性形式存在,表达量占总菌蛋白的50%以上.纯化的遍在蛋白浓度为1.03～2.46 g/L,制备抗体,效价在3.2×10^-5以上.用噬菌体表面展示技术筛选遍在蛋白结合肽,所筛选的结合肽可与遍在蛋白特异性结合,其中结合肽VAPHHAYAPMRT对细胞增殖有明显的浓度调控作用,即低浓度促进细胞生长,高浓度强烈抑制细胞的生长.     

基于人HMGB1-B box的抑制性小肽筛选及其抗炎功能分析

目的从噬菌体构象型7肽库中筛选人HMGB1-Bbox的抑制性小肽。方法以重组人HMGB1-Bbox为靶分子对噬菌体构象型7肽库进行6轮亲和筛选,获得Bbox结合的克隆,并经ELISA验证。选取亲和力高的克隆进行DNA测序,并推导出呈现的多肽序列,通过IL-6 ELISA检测噬菌体呈现的小肽对人HMGB1-B box致炎功能的抑制作用。结果经过6轮亲和筛选,噬菌体的回收率增加,阳性克隆得到富集。挑选15个结合力强的克隆进行测序,推导出2个多肽序列。所获两个阳性噬菌体克隆能特异性地抑制人HMGB1-B box刺激THP-1细胞产生炎症因子的能力。结论获得了噬菌体呈现的能够抑制人HMGB1-B box的两个小肽。     

利用IgA蛋白酶β结构域为骨架构建细菌表面展示随机肽库

以IgA蛋白酶β结构域为骨架构建细菌表面展示随机肽库。设计合成两条寡核苷酸双链,链1含有一个随机编码序列(NNK)10,其3'端可与链2互补。通过两条链的退火、延伸、酶切、回收后与酶切、去磷酸化的载体以最佳连接比连接,采用酚∶氯仿抽提去除残留的连接酶,分批进行电转化,获得一库容量为5×106的随机肽库。随机挑选10个克隆进行测序,结果显示所构建肽库的基本框架与预期设计相符,四个寡核苷酸出现的频率也与理论值相接近,表明所构建的随机肽库是成功的。     

多肽噬菌体展示

噬菌体展示技术已被广泛地应用于生物学研究的各个方面.利用它可融合表达多肽、蛋白质结构域和蛋白质.尤其是多肽噬菌体展示,已被作为一种便利的研究工具去发现和研究那些与受体、酶、凝集素、抗体、核酸以及其他生物分子亲和的多肽配基和酶的底物专一性,该技术在药物的发现,疫苗的设计等医学领域也有着潜在的应用价值.     

脂多糖保守表位模拟肽的筛选与鉴定

用针对脂多糖保守表位的单抗2B4对噬菌体随机12肽库进行亲和筛选,通过噬菌体ELISA实验及脂多糖(LPS)竞争抑制实验鉴定阳性克隆.经三轮筛选后,与抗体结合的噬菌体得到明显富集,噬菌体ELISA结果显示,阳性率达80%.将其中12个阳性噬菌体克隆做鼠伤寒杆菌和大肠杆菌LPS竞争抑制实验,抑制作用非常明显,有良好的剂量依赖关系,证明这12个克隆与LPS具相似表位.DNA测序并推导噬菌体展示肽的氨基酸序列为,GPPQWFFSQPQL（5/12,41.7%）,LPQYFWNTATTA（3/12,25%）,FPQNHWNVPWAT（2/12,16.6%）,HSQSFWNAPLAM和AHPWTHGYFPPL（1/12,8.3%）.实验结果表明,用2B4抗体筛选到的噬菌体短肽克隆可模拟保守表位,即脂多糖的模拟肽（位）.     

抗肿瘤小分子多肽的研究进展

抗肿瘤小分子多肽具有分子量小、低毒性、高活性、易于穿透肿瘤细胞等特点,一些抗肿瘤小分子多肽已进入临床研究,成为肿瘤药物研发的新热点。本文从抗肿瘤小分子多肽的不同来源途径、结构改造及生物活性等方面,对其近年来的研究进展作简要概述。     

脂多糖保守表位模拟肽的筛选与鉴定

用针对脂多糖保守表位的单抗2B4对噬菌体随机12肽库进行亲和筛选,通过噬菌体ELISA实验及脂多糖(LPS)竞争抑制实验鉴定阳性克隆.经三轮筛选后,与抗体结合的噬菌体得到明显富集,噬菌体ELISA结果显示,阳性率达80%.将其中12个阳性噬菌体克隆做鼠伤寒杆菌和大肠杆菌LPS竞争抑制实验,抑制作用非常明显,有良好的剂量依赖关系,证明这12个克隆与LPS具相似表位.DNA测序并推导噬菌体展示肽的氨基酸序列为,GPPQWFFSQPQL（5/12,41.7%）,LPQYFWNTATTA（3/12,25%）,FPQNHWNVPWAT（2/12,16.6%）,HSQSFWNAPLAM和AHPWTHGYFPPL（1/12,8.3%）.实验结果表明,用2B4抗体筛选到的噬菌体短肽克隆可模拟保守表位,即脂多糖的模拟肽（位）.     

从噬菌体随机肽库中筛选流感病毒神经氨酸酶的抑制多肽

目的:从噬菌体呈现12肽库中筛选与流感病毒神经氨酸酶特异性结合的肽。方法:以甲三型流感病毒裂解疫苗原液为靶分子,经过3轮生物淘选,从噬菌体随机肽库中筛选与之结合的噬菌体。用ELISA方法鉴定噬菌体克隆与靶分子的结合力,用荧光方法测定噬菌体克隆对流感病毒A/Sydney/5/97(H3N2)神经氨酸酶的抑制活性。对筛选到的阳性克隆进行DNA序列测定并推导出相应的氨基酸序列。结果:经过3轮筛选后,42个噬菌体克隆与靶分子有高度亲和力,23个噬菌体克隆对流感病毒A/Sydney/5/97(H3N2)神经氨酸酶有抑制活性。对27个噬菌体克隆的测序结果表明,分别有10个和2个克隆的序列是一致的,其氨基酸序列分别为KSLSRHDHIHHH和WPRHHHSASVQT。结论:通过噬菌体肽库筛选到抑制流感病毒神经氨酸酶的12肽,为进一步研究对流感病毒神经氨酸酶有抑制活性的分子药物奠定了基础。