利用重组系统构建大容量噬菌体抗体库

噬菌体抗体库技术是获得人源抗体的重要方法,此文探讨大容量天然噬菌体抗体库在筛选人源抗体中的实际应用价值。从正常人外周血分离淋巴细胞,通过基因工程方法获得抗体基因并且构建到含有重组位点的载体pDF中获得初级噬菌体抗体库,初级库在重组系统中重组之后获得了容量为9×1010的天然Fab噬菌体抗体库,通过序列测定和重组蛋白筛选来对抗体库的质量进行初步鉴定。对随机挑取的96个克隆测序序列分析表明各种型别比例基本合适;用四种抗原筛选有明显的富集,并且获得了针对其中一种抗原的阳性抗体克隆。     

双峰驼源天然噬菌体纳米抗体展示库的构建及抗GDH纳米抗体筛选

目的:构建噬菌体天然纳米抗体展示库,以期用于筛选不同抗原分子的纳米抗体筛选平台,并用艰难梭菌谷氨酸脱氢酶(GDH)抗原筛选靶向GDH的纳米抗体,对所构建的噬菌体天然纳米抗体展示库进行验证。方法:采用Oligo DT提取双峰骆驼脾脏总RNA进行反转录,通过巢氏PCR获取全套重链可变区基因,将其构建到噬菌粒pCANTAB5E载体,经多次电转化至E. coil TG1构建初级噬菌体抗体库,经辅助噬菌体拯救后构成噬菌体展示库,并对噬菌体展示库的库容及多样性进行分析和鉴定。同时以GDH为靶向抗原对文库进行淘筛,计算淘筛回收率,并对第三轮淘筛后平板的单克隆进行ELISA鉴定。结果:构建的天然噬菌体纳米抗体库的插入率为95%左右,随机挑取的9个克隆氨基酸同源性为66. 17%,经MEGA分析后具有较好的多样性,同时经辅助噬菌体拯救后,得到的噬菌体展示库滴度为4×10~(12)CFU/ml。在三轮淘筛过程中,回收率逐步升高,噬菌体得到了有效的富集,同时对阳性克隆进行测序及分析,最终得到2条抗GDH纳米抗体序列。结论:成功构建了双峰驼源天然噬菌体纳米抗体展示文库且多样性良好,为后续筛选其他的靶向抗原奠定了基础,同时筛选获得两条抗GDH纳米抗体序列,为制备艰难梭菌谷氨酸脱氢酶诊断抗体提供技术支撑。     

全人源抗肝癌噬菌体单链抗体库的构建与筛选鉴定

体外致敏并用EBV转化肝癌患者的PBMC．用PCR分别扩增VH和VL基因并组成ScFv基因．将ScFv基因与载体fuse5连接后,电击转化大肠杆菌MC1061,构建噬菌体呈现型ScFv库．用人肝癌细胞及人肝细胞对初级噬菌体抗体库进行亲和富集及phage-ELISA筛选．筛选获得的阳性克隆进行ELISA及免疫组化鉴定并测序．结果表明,经EBV转化的4例肝癌患者PBMC,ELISA检测均有抗肝癌抗体产生,经多次PCR,扩增出6种VH（γ、μ）和9种VL（κ、λ）基因,经连接组成54种ScFv基因．将ScFv基因与载体连接后,导入大肠杆菌MC1061,得到库容为1．0×10^8的初级噬菌体抗体库,全长ScFv基因的插入率为80％．用人肝癌细胞系HepG2和人肝细胞系QSG-7701对抗体库进行三轮正负淘选和富集后,从中随机挑取533个克隆进行ELISA筛选,得到179个阳性克隆,阳性率为33．6％．将179个阳性克隆进一步进行其他细胞系的鉴定,发现克隆A82对肝癌细胞系HepG2、人胚肾上皮细胞系HEK293呈强阳性反应,免疫组织化学结果显示与人肝细胞癌组织有特异性反应,而不与正常肝组织反应．且A82的相对亲和力为2．4mol／L,解离常数Kd为5．32×10^-9mol／L,显示其亲和力较高．对克隆A82进行测序分析,结果表明：A82全长742bp,含linker cDNA序列45bp,重链可变区基因与人胚系IgVH3-23有94.3％的同源性,轻链可变区基因与人胚系IgV4-2有94．9％的同源性,V．D．J分别属于VH3-23-D2-21-JH6-linker-V4-2-JL2．由上述结果可见,应用体外抗原致敏方法和EBV转化技术联合噬菌体抗体库技术,构建了库容量达1×10^8的全人源抗肝癌单链抗体库,通过细胞ELISA和免疫细胞化学鉴定,获得的噬菌体抗体克隆A82具有较强的特异性,为肝癌的临床诊断及导向治疗奠定了基础．     

抗HBsAg人源单链可变区抗体的筛选与可溶性抗体的表达

采用噬菌体表达展示技术,以从乙型肝炎病毒（HBV）表达抗原（HBsAg）阳性血汪有超速离心纯化的HBsAg为固相抗原,从噬菌体单链可变区半合成抗体库中经过5轮“吸附－洗脱－扩增”筛选过程,获得特异性较强的HBsAg人源单链可变区抗体（ScFv）克隆并提取质粒,经SfiⅠ/NotⅠ酶切鉴定后,亚克隆到pCANTAB5E表达载体中,转化大肠杆菌XL1－Blue。经IPTG诱导后,表达的可溶性HBsAg特异性ScFv以50％硫酸胺沉淀,经SDS－PAGE电泳表明,XL1－Blue中表达的HBsAg可溶性ScFv的分子量约28kD。免疫活性检测结果表明,该单链抗体具有较强的抗原结合性和特异性。HBsAg人源单链抗体的筛选和表达成功,为今后HBsAg人源抗体的研究和应用奠定了基础。     

抗呼吸道合胞病毒融合蛋白单链抗体的筛选及初步鉴定

目的：从大容量噬菌体抗体库中筛选人源性抗呼吸道合胞病毒F蛋白的单链抗体。方法：以RSV F蛋白为靶抗原,通过“吸附-洗涤-洗脱-扩增”过程从天然人源性噬菌体抗体库中筛选特异性抗F蛋白单链抗体。5轮筛选后,单克隆经ELISA检测,阳性克隆进行核酸序列分析,并将阳性克隆噬菌体感染E.coli HB2151,经IPTG诱导,制备抗RSV F蛋白的可溶性单链抗体,并进行Western及Dot blot分析。结果：经过筛选,获得了18株能与F蛋白特异性结合的阳性克隆,取OD值最高的克隆E4经测序并检索Kabat数据库分析,显示其基因与人免疫球蛋白可变区基因具有高度同源性,Western及Dot blot分析表明为单链抗体。结论：利用天然人源性噬菌体抗体库技术制备出高特异性的人源性抗RSV F蛋白单链抗体。     

人源天然抗TNF-α ScFv抗体的筛选及性质分析

目的以人肿瘤坏死因子(human tumour necrosis factor-α,human TNF-α)为靶抗原,从构建好的人源天然单链抗体(single-chain antibody fragment,ScFv)噬菌体抗体库中筛选对应的ScFv抗体,验证其中和活性后测定动力学常数(kinetic dissociation,KD)。方法以TNF-α梯度稀释后包被免疫管,对人源天然ScFv噬菌体抗体库进行3轮吸附-洗脱-扩增的富集筛选,制备TNF-α单克隆噬菌体抗体颗粒,经ELISA试验筛选阳性克隆后测序并分析;将正确的阳性抗体序列亚克隆到pET-26b表达载体上,原核表达后用Ni Sepharose 6 Fast Flow介质进行纯化;用MTT比色法对筛选的ScFv进行中和活性验证,并测定其中和抗体的KD。结果通过3轮筛选共得到18个正确的抗体氨基酸序列,对其原核表达及纯化后得到的6株可溶性表达的抗TNF-αScFv进行中和活性验证,并对其中有中和活性的4株ScFv抗体测定KD。结论从人源天然ScFv噬菌体抗体库中成功地筛选出4株抗人TNF-α的ScFv中和抗体,其中1株ScFv抗体的KD为4.80×10~(-8),细胞毒中和率达到48.9%,达到了药用级抗人TNF-α中和抗体的研发要求,为全分子抗体药物的构建及稳定细胞株的筛选奠定了一定的基础。     

从大容量噬菌体抗体库中筛选抗Acr蛋白人源单链抗体

目的:从天然的大容量噬菌体抗体库中筛选特异的抗结核分枝杆菌晶体蛋白( alpha-crystallin Acr)的人源抗体.方法:以结核分枝杆菌Acr蛋白包被免疫管,通过对噬菌体抗体库进行4轮“吸附-洗脱-扩增”的过程从大容量抗体库中筛选特异性抗结核分枝杆菌Acr蛋白的抗体,并对可变区序列进行了测序分析.将特异性的噬菌体抗体感染HB2151菌,经IPTG诱导表达,制备了抗结核分枝杆菌Acr蛋白的可溶性单链抗体;对其序列和抗原结合活性进行分析鉴定.结果:经过4轮筛选,获得了43个与结核分枝杆菌Acr蛋白结合的阳性克隆,其中29个特异结合的克隆;测序分析有26不同的可变区片段;通过可溶性单链抗体(scFv)表达筛选到14株特异性结合Acr蛋白的可溶性单链抗体克隆;经过基因测序,分析了可变区基因的亚群.成功制备了可溶性单链抗体.Westren blotting分析证实筛选的人源单链抗体能与天然蛋白结合.结论:利用单链大容量抗体库获得抗结核分枝杆菌Acr蛋白的噬菌体抗体并且成功制备抗结核分枝杆菌Acr天然蛋白的可溶性单链抗体,为今后的研究和应用奠定基础.     

全人源抗结肠癌噬菌体单链抗体库的构建及筛选鉴定

采用体外致敏法和EBV转化技术联合噬菌体展示技术构建噬菌体呈现型单链抗体库.从中筛选获得阳性克隆,并进行ELISA、免疫组化及测序鉴定.结果得到了库容为4.0×109的初级噬菌体抗体库,全长ScFv(Single-chain Fv)基因的插入率为90%.筛选获得两个克隆对HT-29呈强阳性反应,而与HFF等人正常细胞系呈弱阳性或阴性反应.免疫组织化学鉴定表明克隆F12与结肠癌组织和结肠癌旁组织阳性率的差别有统计学意义.由上述结果可见构建库容量达4.0×109的全人源抗结肠癌噬菌体单链抗体库是完全可行的,经筛选及鉴定获得了特异性较强的噬菌体克隆,为结肠癌的临床导向诊断和治疗奠定了基础.     

丙型肝炎病毒包膜蛋白E2可溶性单链可变区抗体在大肠杆菌中的表达

利用分子生物学技术,构建表达丙型肝炎病毒（HCV）包膜蛋白E2的人源单链可变区抗体（ScFv)的原核表达载体,并在大肠杆菌JM109中表达可溶性的HCV－E2－ScFv。以重组的HCV E2蛋白为包被抗原,利用噬菌体抗体库的表面展示技术,筛选含有HCV－E2－ScFv基因的噬菌体克隆,从噬菌体抗体阳性克隆中提取质粒,经Ncol/NotⅠ酶切鉴定后,该ScFv基因由750bp组成,将菜亚克隆到pCANTAB5E载体中,转化大肠杆菌JM109,在其培养上清中获得了可溶性HCV E2单链可变区抗体的表达。酶联免疫吸附法（ELISA）证实表达的HCV－E2－ScFv进行聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）,证实表达的HCV－E2－ScFv的分子量为28KD,为应用HCV－E2－ScFv进行肝组织免疫组织化学和细胞内免疫基因治疗研究奠定了基础。     

从免疫及天然噬菌体抗体库中筛选抗rP27Kip1单链抗体的研究

用重组p27Kip1蛋白(rP27Kip1) 免疫小鼠,从免疫和未经免疫的小鼠脾脏抽提mRNA并扩增小鼠H链(H链)及L链(L链)基因,分别组装成单链可变区片段(ScFv)基因,构建噬菌体免疫抗体库及天然抗体库. 文库仅经一轮抗原-抗体亲和筛选后,用TaqⅠ/HinfⅠ酶切分析转化子. 获自免疫抗体库的64个克隆中,有11个克隆的酶切片段相同,而天然抗体库的64个克隆的片段则都彼此不同,但有1个克隆的酶切片段与免疫抗体库的11个克隆酶切片段相同. 将这些酶切图谱相同的重组片段分别克隆入原核表达载体pET28b(+),并在大肠杆菌(E. coli)中表达,表达产物经ELISA分析,证实可特异结合rP27Kip1抗原,一方面说明在抗体筛选过程中辅以酶切图谱分析,可以有效提高筛选效率,另一方面,也说明从噬菌体抗体库筛选特异性抗体是制备单克隆抗体(McAb)的理想途径之一.     

从噬菌体抗体库中淘选血纤维蛋白特异的单链抗体

为构建小鼠噬菌体抗体库 ,以获得对人血纤维蛋白特异的抗体 ,由小鼠脾脏提取 m RNA,经反转录 PCR扩增出抗体重链、轻链可变区基因片段 ,将二者和一段编码十五肽 (Gly4 Ser) 3的 DNA接头借助重组 PCR组装成为单链抗体 (single- chain antibody,Sc Ab)基因 .将单链抗体基因插入噬菌体展示载体 p CANTAB- 5E,通过电击法转化大肠杆菌 TG1细胞 ,用辅助噬菌体 M1 3K0 7超感染 ,构建了库容量在 1 0 8以上的噬菌体单链抗体库 .利用亲和选择方法 (淘选 ) ,从噬菌体抗体库中选得血纤维蛋白特异的单链抗体 .模拟抗体成熟过程 ,用 DNA改组 (DNA shuffling)技术使抗体基因重新组合 ,构建新的改组抗体库 ,并从中选择到提高了亲和力的噬菌体单链抗体 .抗体基因在大肠杆菌中表达 ,表达蛋白经 Sephadex G- 75柱层析分离 ,得到初步纯化的单链抗体蛋白 .     

抗脐带间充质干细胞表面分子噬菌体ScFv抗体库的构建及初步鉴定

目的：利用噬菌体展示技术构建抗脐带间充质干细胞表面分子噬菌体ScFv抗体库。方法：收集P3代培养的UC-MSCs免疫BALB/c小鼠,提取其脾细胞总RNA,RT-PCR扩增全套VH和VL基因片段,将其先后克隆入噬菌粒pSEX81中,构建成完整的噬菌体ScFv抗体库。结果:构建的噬菌体ScFv抗体库的库容为2×107cfu,ScFv插入重组率为93％,BstN1酶切图谱呈不同多样性。ScFv抗体库经3轮初步筛选后插入重组率达100％,3个克隆出现了相同的酶切图谱,并且随着筛选次数的增加,输出/输入比明显提高,这说明抗体库得到了特异性富集。结论：成功地构建了抗脐带间充质干细胞表面分子噬菌体ScFv抗体库,这为将来筛选特异性抗体和进一步用于间充质干细胞表面特异性分子研究奠定了坚实的基础。     

Construction of a human scFv antibody library with VH regions randomized and its application

A non-immunized human single chain variable fragment (scFv) library containing 2.5 × 10(7) individual clones was constructed from antibody variable region genes of 200 non-immunized donors. ScFv gene repertories were generated by randomly combining rearranged variable regions of heavy chain (VH) and natural occurring light chain (VL) using overlapping extension PCR (OE-PCR). Five recombinant protein antigens from different species were successfully used to select specific binders. Phage ELISA showed that the recombinant phage particle could specifically bind to non-structural protein 1 of Avian influenza virus. This method can therefore efficiently generate a phage antibody library.     

噬菌体呈现技术制备结肠癌抗独特型抗体

 以纯化的鼠抗人结肠癌细胞单克隆抗体 (简称单抗 )MC5与钥孔血蓝素 (KLH)的交联物经腹腔免疫Balb c小鼠 ,取脾分离mRNA .RT PCR分别扩增抗体重、轻链可变区基因片段 (VH 和VLcD NA ,大小分别约为 340bp和 32 0bp) ,二者经linkerDNA连接形成ScFv(singlechainvariablefragment)DNA(约 75 0bp) .将ScFvDNA与噬菌粒载体pCANTAB5E的连接产物转化于大肠杆菌TG1,经辅助噬菌体M13KO7感染后 ,获得重组噬菌体抗体ScFv文库 .以单抗MC5对ScFv文库进行 4轮亲和筛选后 ,随机挑取 80个克隆经酶联免疫吸附实验 (ELISA)筛选出 2 2个呈现ScFv形式抗独特型抗体(抗 IdScFv)的噬菌体单克隆 .竞争抑制实验表明 ,在 2 2个阳性克隆中有 4个克隆所呈现的抗 IdScFv属β或γ型 .针对单抗MC5的噬菌体呈现型抗 IdScFv的制备 ,为筛选新的结肠癌重组抗 Id瘤苗候选分子奠定了基础     

驼源天然单域重链抗体库的构建与鉴定

从未经主动免疫的健康羊驼(Lama pacos)外周血淋巴细胞中提取总RNA,反转录后作为第一轮PCR的模板。根据重链抗体保守区域设计引物,经巢式PCR法扩增获得了全套重链抗体可变区基因,将其克隆至噬菌粒pHEN1,电转化大肠杆菌TG1得到初级抗体库NAL,含有2×10⁷个独立克隆,菌落PCR和Hinf I酶切分析结果显示,克隆效率大于97%,文库的多样性良好。辅助噬菌体救援后,得到噬菌体展示文库命名为NA-PDL,滴度达10¹³CFU/ml。以真菌毒素人工抗原DON-MBSA为目标抗原,对NA-PDL进行了淘选,第二轮洗脱物中,阳性克隆率达36.4%,提示针对目标抗原的噬菌体颗粒得到了有效富集,文库NA-PDL多样性较好,为后续淘选针对特定抗原的单域重链抗体奠定了基础。     

Production and characterization of the single chain antibodies against human alpha2b-interferon

A combinatorial library of single-chain antibodies (ScFv) from mice immunized with human alpha2b interferon (hIFN-alpha2b) was constructed. For obtaining of phage display antibodies the DNA fragments of ScFv were cloned into phagemid vector pCANTAB-5E and rescued from Escherichia coli cells by infection with bacteriophage M13. Bacterial clones synthesizing specific ScFv against hIFN-alpha2b were isolated by several rounds of affinity selection of phage library. After isolation and affinity purification of ScFv-IFN from bacteria cells a high ability to binding of the hIFN-alpha2b has been shown. The sequencing of isolated ScFv DNA and analysis of the data obtained have been carried out. The data of expression stability of obtained E. coli producers such as some features of ScFv expression are also discussed.     

超大容量人源性抗体库的构建

构建大容量抗体库是获得高亲和力抗体的重要基础和保障,如何构建大容量抗体库一直是被关注的热点。本对比分析了天然库、半合成库及全合成库基因多样性的特点,指出获得多样的功能性抗体基因是建库的关键。构建大容量抗体库要从提高连接和转化效率、利用体内重组系统提高抗体基因组合多样性以及提高包装和呈现的效率等多个环节进行条件优化,提高库容量和多样性。     

Construction of a single-chain variable-fragment antibody against the superantigen Staphylococcal enterotoxin B

Staphylococcal food poisoning (SFP) is one of the most prevalent causes of food-borne illness throughout the world. SFP is caused by 21 different types of staphylococcal enterotoxins produced by Staphylococcus aureus. Among these, staphylococcal enterotoxin B (SEB) is the most potent toxin and is a listed biological warfare (BW) agent. Therefore, development of immunological reagents for detection of SEB is of the utmost importance. High-affinity and specific monoclonal antibodies are being used for detection of SEB, but hybridoma clones tend to lose their antibody-secreting ability over time. This problem can be overcome by the use of recombinant antibodies produced in a bacterial system. In the present investigation, genes from a hybridoma clone encoding monoclonal antibody against SEB were immortalized using antibody phage display technology. A murine phage display library containing single-chain variable-fragment (ScFv) antibody genes was constructed in a pCANTAB 5E phagemid vector. Phage particles displaying ScFv were rescued by reinfection of helper phage followed by four rounds of biopanning for selection of SEB binding ScFv antibody fragments by using phage enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Soluble SEB-ScFv antibodies were characterized from one of the clones showing high affinity for SEB. The anti-SEB ScFv antibody was highly specific, and its affinity constant was 3.16 nM as determined by surface plasmon resonance (SPR). These results demonstrate that the recombinant antibody constructed by immortalizing the antibody genes from a hybridoma clone is useful for immunodetection of SEB.     

抗人AFP抗体噬菌体呈现文库的构建筛选及基因序列测定

从人ＡＦＰ免疫小鼠脾细胞ｍＲＮＡ中扩增出全套抗体Ｖ区基因并随机拼接为ＳｃＦｖ基因,构建全套ＳｃＦｖ基因噬菌体呈现文库,经两轮ｐａｎｎｉｎｇ筛选富集,一次从９４个单个重组噬菌体克隆中筛选到１４个具有ＡＦＰ结合活性的克隆,测定两个阳性克隆中ＳｃＦｖ基因的核苷酸序列,获得一个Ｖ＿Ｈ基因和两个Ｖ＿Ｋ基因,其基因序列分别与鼠ＩｇＶ＿ＨＪ５５８、Ｖ＿ｋ－ＯＸ１和Ｖ＿ｋ４／５家族同源性最高;推导出的氨基酸序列中均含有抗体Ｖ区特征性的两个恒定的半胱氨酸残基、具有明确的三个ＣＤＲ和四个ＦＲ序列,表明这三个基因均系新发现的功能性鼠抗体Ｖ区基因序列。     

B3HM细胞免疫小鼠脾细胞scFv噬菌体展示文库的构建及表达

目的: 利用噬菌体展示技术构建B3HM细胞免疫小鼠的脾细胞表达scFv文库。方法: 用人骨髓细胞系B3HM细胞免疫小鼠,取其脾细胞采用RT-PCR方法扩增VH 和Vk基因并克隆入噬菌体展示表达载体,构建scFv文库,测定文库的库容量,BstNI酶切单克隆分析文库的多样性,对文库进行富集检测,鉴定单克隆噬菌体与B3HM细胞结合反应。结果:文库的库容为5×106cfu,单克隆的BstNI酶切图谱显示多样性,单克隆噬菌体抗体与B3HM细胞呈阳性反应。结论:噬菌体展示文库的成功构建为寻找新的致白血病相关基因,阐明白血病发病机理奠定了基础。