噬菌体短肽库的构建及其随机短肽的多样性

噬菌体短肽库是将随机合成的寡核苷酸序列通过与单链噬菌体外壳蛋白基因融合,从而将随机短肽表达于噬菌体的表面。将体外随机化学合成的寡聚核苷酸序列重组到单价噬菌体表达载体,构建了噬菌体短肽库,证明其库容为２×１０￣７集落形成单位（ｃｆｕ）,重组率为９３％。同时将１１个随机克隆进行序列测定,证实其寡聚核苷酸序列和氨基酸的分布几乎是完全随机的,其多样性可以满足特异性短肽筛选的要求。     

噬菌体显示技术在短肽库中的应用现状

噬菌体显示技术是近年来出现的一种新技术、它是将外源蛋白通过与丝状噬菌体外壳蛋白融合而将外源蛋白表达于噬菌体颗粒的表达。该技术已经被广泛地应用于噬菌体短肽库的构建。由于该表达的短肽可以与其相应的结合分子相识别而发挥其生物活性,因而,噬菌体短肽库技术在分子间识别机理的研究,蛋白工程的改造以及药物的筛选、疫苗的研制等方面具有广泛应用前景。本综述了近年来噬菌体显示技术在短肽库中的应用进展。     

噬菌 展示法筛选与EphB2结合的短肽

酷氨酸蛋白激酶受体ＥｐｈＢ２的Ｉｇ类似区,克隆到融合表达闰载体ｐＥＴ２８ａ中,阳性克隆经ＩＰＴＧ诱导,表达出氨基端带６个连续组氨酸残基的融合蛋白。利用Ｎｉ－ＮＴＡ金属螯合亲和层析法有变性条件下对表达的蛋白进行纯化,纯度大于９４％。以此纯化蛋白为靶,将其包被于ＥＬＩＳＡ板上,经过三轮亲和筛选,从噬菌体随机７肽库中筛选到１９个具有ＥｐｈＢ２活性的重组噬菌体克隆,对阳性噬菌体克隆的短肽序列进行了分析。     

应用噬菌体随机肽库技术筛选戊型肝炎病毒中和表位模拟肽

以识别戊型肝炎病毒（HEV）构象依赖性中和表位的单克隆抗体8C11、8H3作为固相筛选分子,对噬菌体随机7肽库进行4轮筛选后,随机挑取单克隆噬菌体进行测序。合成优势7肽序列基因,将其插入HBcAg-AA78-83位置之中,进行原核表达,所获重组蛋白经蛋白印迹实验证实可与相应单抗结合,电镜下可见重组蛋白能形成与HBcAg相似的类病毒颗粒。化学合成单抗8H3筛选出的优势7肽,所获7肽经生物传感器结合实验证实与单抗8H3结合。这些结果提示用噬菌体7肽库可以筛选出部分模拟构象性表位的短肽,为亚单位疫苗的研制提供了新的思路。     

表位九肽库的构建及人Ⅳ型胶原酶特异结合肽的筛选

将人工合成的编码九肽的随机序列DNA片段克隆进丝状噬菌体表达载体FUSE5,经多次电击转化和表达,获得肽段与噬菌体pⅢ蛋白融合并展示在噬菌体表面的随机序列九肽表位肽库。库容量达10 10个克隆。以Ⅳ型胶原酶为靶蛋白,采用亲和纯化筛选模式,从中筛选出Ⅳ型胶原酶结合肽。进一步ELISA检测筛选出与Ⅳ型胶原酶特异结合的20个阳性克隆。序列分析发现一组肽含有WDXXD的共同序列,一组含有WVGXXR的共同序列。其中WDXXD的序列与Ⅳ型胶原酶单链抗体可变区序列同源。结果表明,多肽库是筛选蛋白特异结合肽的有力工具,表位九肽库的构建和筛选方法的建立为进一步应用筛选具有高亲和力的特异结合肽奠定了基础。     

噬菌体表面显示肽库研究进展

噬菌体表面显示肽库研究进展韩照中苏国富黄翠芬（军事医学科学院生物工程研究所,北京１０００７１）关键词噬菌体表面显示肽库１９９０年,Ｓｃｏｔ首次将随机序列肽与丝状噬菌体的表面蛋白ｇｌｌ融合,并呈现在噬菌体表面,建立噬菌体表面显示肽库（ｐｅｐ－ｔｉｄｅｓ...     

随机十肽库的构建及血管形成素结合肽的筛选

将合成的含有随机序列（NNK）₁₀的寡核苷酸片段,克隆入噬菌体呈现载体噬菌粒pCANTAB5E的SfiⅠ,NotⅠ位点,即cpⅢ蛋白信号肽与成熟肽之间,电转化E.coli TG1,构建了噬菌体表面呈现的十肽库,实际库容为3.53×10⁷,插入率为66.7%.经辅助噬菌体M13KO7超感染后,获得滴度为4.8 ×10¹¹ pfu/ml的噬菌体上清.经过两轮panning筛选和富集,从构建的随机十肽库中筛选到26个具有血管形成素结合活性的重组噬菌体克隆,对其中12个阳性噬菌体克隆的短肽序列进行了分析,ELISA检测结果显示12个阳性噬菌体克隆都能够与血管形成素特异性结合.     

脑膜炎大肠杆菌IbeA蛋白结合肽序列的亲和筛选

应用噬菌体展示肽库技术,以重组的脑膜炎大肠杆菌致病蛋白IbeA作为靶分子,经过吸附-洗脱-扩增-再吸附的亲和筛选,随机挑选亲和力强的噬菌体克隆,进行ELISA、竞争抑制实验和序列测定。结果显示,经3轮淘选后,间接ELISA鉴定得到高亲和性结合IbeA蛋白的15个阳性克隆。竞争抑制实验结果表明,游离IbeA蛋白能竞争抑制噬菌体结合肽克隆与固相包被的IbeA蛋白的结合,其抑制作用随游离IbeA蛋白浓度的降低而减弱。测序结果得到5种阳性噬菌体克隆展示肽序列。上述结果提示以脑膜炎大肠杆菌IbeA蛋白为靶筛选所获得的噬菌体12肽克隆,具有特异性,其结合肽序列呈现相对保守性。建立的从噬菌体随机肽库筛选IbeA蛋白结合肽的方法具有方便、灵活和高效可行的特点。     

利用噬菌体随机肽库筛选可结合志贺毒素B亚单位的短肽序列

以制备的重组志贺毒素B亚单位(StxB)为靶标,利用噬菌体展示亲和淘选技术,经4轮筛选,从随机十二肽库中筛选到与StxB结合的一批噬菌体克隆,对特异结合活性较高的27个噬菌体克隆的表面展示肽进行序列测定,其中A6序列出现16次,A9和A3序列分别出现2次和3次。为评价筛选克隆中和毒素毒性的能力,将展示肽出现频率最高的A6噬菌体克隆,体外与志贺毒素孵育进行动物试验,动物存活率达33.3%,表明毒素的毒性得到部分抑制,A6短肽可能发展成为志贺毒素的拮抗剂。     

BLyS对噬菌体随机12肽库的筛选

用B淋巴细胞刺激因子（BLyS）对噬菌体随机12肽库进行亲和淘洗,3轮筛选后阳性噬菌体得到富集。用ELISA鉴定噬菌体克隆,多个阳性克隆测序后得到了同一个小肽序列(RHKIQLRQNIIT)。将该小肽与GST融合,在大肠杆菌中进行表达及纯化,ELISA实验进一步验证了其具有与BLyS特异结合的活性。该小肽有可能成为其天然受体的拮抗剂。      

具有GCSF活性的噬菌体展示肽

从NFS 6 0细胞中克隆了小鼠粒细胞集落刺激因子 (granulocytecolony stimulatingfactor,G CSF)受体的细胞因子受体同源区 (cytokinereceptorhomologous ,CRH)结构域 ,采用GST融合表达策略 ,实现了CRH结构域的表达 .以纯化的GST CRH融合蛋白为靶 ,从噬菌体随机环七肽库中筛选CRH结构域的结合肽 ,找到两组具有核心序列的噬菌体展示肽 .其中C2和C13噬菌体展示肽能刺激NFS 6 0细胞增殖 ,说明C2和C13噬菌体展示肽具有G CSF活性     

噬菌体随机肽库筛选抗志贺样毒素Ⅱ结合亚单位Stx2B的单抗的识别表位

目的利用噬菌体随机肽库技术筛选志贺样毒素Ⅱ结合亚单位Stx2B的单抗的识别表位。方法以抗志贺样毒素Ⅱ结合亚单位Stx2B的单克隆抗体筛选噬菌体随机12肽库,挑取阳性克隆测定DNA序列,推导其氨基酸序列并进行同源性分析。通过ELISA鉴定获得的噬菌体短肽与单抗之间的结合特性。结果从噬菌体随机12肽库中筛选出20株可与抗志贺样毒素Ⅱ结合亚单位Stx2B的单抗特异结合的噬菌体克隆,其中多数克隆呈现核心序列WTSRW（Q）,该序列与志贺样毒素Ⅱ结合亚单位Stx2B的一级序列具有一定的同源性。结论WTSRW（Q）序列是志贺样毒素Ⅱ结合亚单位Stx2B单抗的识别表位。     

趋化因子受体 CCR5 亲合短肽的筛选

趋化因子受体 5 (CCR5) 是 HIV-1 与宿主细胞结合的辅助因子之一,其功能缺失或被 CCR5 拮抗剂封闭则会阻止 HIV-1 感染细胞 . 为得到与 CCR5 特异结合的肽类拮抗剂,采用噬菌体展示技术,以稳定表达 CCR5 的 CHO 细胞 (CHO/CCR5) 作为靶标,通过噬菌体随机 12 肽库筛选与 CCR5 特异结合的多肽;经过四轮筛选后,挑选 20 个阳性噬菌体克隆进行测序,从中得到 11 个含有 AFDWTFVPSLIL 序列的小分子肽 . 含该序列的噬菌体能与抗人 CCR5 单抗 (2D7) 竞争性结合 CCR5 ,且合成肽 AFDWTFVPSLIL 对趋化因子 RANTES 与 CHO/CCR5 的结合具有明显的抑制作用,初步证明该小肽与 CCR5 具有特异性结合作用 .     

胰凝乳蛋白酶短肽抑制剂的筛选和活性分析

报道了一种从噬菌体肽库中筛选胰凝乳蛋白酶短肽抑制剂的新方法．在通常的亲和富集筛选的基础上,利用胰凝乳蛋白酶自身的水解活力切割掉结合的底物噬菌体,再经抑制活力分析得到抑制性噬菌体克隆．这样筛得的噬菌体克隆具有明显的胰凝乳蛋白酶结合活力和抑制活力,ＤＮＡ序列分析发现其保守序列为（Ｓ／Ｔ）ＲＶＰＲ（Ｒ／Ｈ）．按此序列化学合成的短肽Ａｃ－ＡＳＲＶＰＲＲＧ－ＮＨ２、Ａｃ－ＡＳＲＶＰＲＨＧ－ＮＨ２同样表现出对胰凝乳蛋白酶的抑制作用．该方法为蛋白酶短肽抑制剂的筛选提供了一条有效途径     

噬菌体肽库技术的应用

噬菌体肽库是由大量带有不同肽段的单个噬菌体组成的重组噬菌体库,通过分析筛选到的多肽的结构和序列,可以了解蛋白质分子之间的相互作用。随着生物技术的发展,噬菌体肽库技术在基因治疗、抗原表位定位、确定核酸结合蛋白、基因疫苗研究和药物筛选等方面得到广泛应用并取得了很大进展。     

P-糖蛋白的表达及其结合肽的筛选

为获得P 糖蛋白胞外段 ,构建了高效表达载体pGEX Pgp ,转化大肠杆菌DH5α ,进行表达、鉴定及纯化 ,以获得的融合蛋白为靶蛋白 ,筛选噬菌体随机 12肽库 ,免疫细胞化学方法进行鉴定 .SDS PAGE分析 ,表达出约 30kD大小的蛋白 ;从噬菌体随机肽库中筛选获得了与P 糖蛋白特异性结合的噬菌体阳性克隆 ,测序获得了其特异性结合肽序列 :NDGLLFTWQPSP .免疫细胞化学结果显示 :筛选得到的噬菌体阳性克隆可与耐药细胞BIU 87 ADM结合 ,而与敏感细胞BIU 87不结合 .结果表明 ,筛选获得的结合肽可与耐药的肿瘤细胞结合 ,表现出一定的肿瘤特异性 .P 糖蛋白结合肽的筛选 ,为进行人膀胱癌多药耐药的靶向治疗等工作奠定了基础 .     

利用噬菌体表面展示技术筛选转铁蛋白黏附肽的研究

为了筛选转铁蛋白黏附肽,应用噬菌体表面展示技术经过三轮生物淘选,成功地从随机七肽库中得到黏附转铁蛋白的重组噬菌体克隆,经过相对亲和力常数测定和DNA测序得到4个转铁蛋白黏附肽的序列。实验中以回收率和选择比为操作参数,对淘选进行了优化,并发展了一种基于噬菌体滴度的相对亲和力常数测定方法。转铁蛋白受体是一种有效的肿瘤标记物,利用转铁蛋白为载体可以实现药物靶向运输,因此转铁蛋白黏附肽将是重组蛋白质药物连接转铁蛋白的有用标签。     

噬菌体展示技术筛选bFGF模拟短肽

目的：通过噬菌体展示技术筛选得到与FGFR结合的bFGF模拟短肽,为bFGF肽类抑制剂的研发提供实验基础。方法：以Balb/c 3T3细胞为靶标,以COS-7细胞作消减,对噬菌体随机七肽库进行4轮生物淘洗,再采用ELISA检测单克隆噬菌体对Balb/c 3T3亲和性和特异性,选取阳性克隆进行DNA测序分析。结果：从富集的噬菌体中获得12个阳性克隆,获得一组疏水性七肽及共同基序PR。结论：利用肽类新药开发的重要工具--噬菌体展示技术,得到2段bFGF的受体结合模拟肽,可望作为bFGF抑制剂的先导肽。     

脓毒症单核巨噬细胞特异性结合肽的筛选

利用噬菌体随机肽库展示技术,筛选出与脓毒症单核/巨噬细胞特异性结合的短肽,探索脓毒症治疗的新方法.分别以经过脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)处理的人外周血单核细胞株(THP-1)细胞作为筛选的靶细胞,以未经LPS处理的THP-1细胞作为非特异性噬菌体吸附细胞,对噬菌体随机环七肽库进行4轮“差减"筛选,经过细胞ELISA验证阳性噬菌体克隆,对获得的阳性克隆进行DNA测序及生物信息学分析,并进一步利用免疫荧光实验,鉴定噬菌体克隆与LPS处理THP-1细胞的结合特异性.4轮筛选后,随机挑取的噬菌体克隆,测序后得到可与LPS处理的THP-1细胞特异性结合肽.对去冗余后的七肽进行Clustal W多序列比对分析和BlastP蛋白同源相似性分析,细胞免疫荧光检测确定获得的噬菌体展示七肽可与LPS处理的THP-1细胞特异性结合.噬菌体随机肽库技术为脓毒症单核/巨噬细胞表面靶位的筛选提供了高效、快捷的筛选体系,实验获得的多肽基序具有高度保守性和细胞特异性,这些多肽的生物活性将是下一步的研究内容.     

从噬菌体展示肽库中筛选脂质A的结合肽

以脂质A为靶标,筛选噬菌体展示十二肽库,三轮后随机挑取14个噬菌体克隆进行结合活性鉴定,并对5个克隆进行序列分析。结果表明,14个克隆全部是阳性克隆,测序结果显示4个阳性克隆的序列完全一样。说明筛选到了一个脂质A的结合多肽。