噬菌体展示重组人淋巴毒素突变体库及受体亲和筛选

淋巴毒素 (lymphotoxin , LT) 通过 TNFR1 受体传递凋亡信号,从而发挥抗肿瘤活性 . 对 LT 的受体结合区域进行多点随机突变,利用噬菌体展示重组人淋巴毒素 (rhLT) R46 , S106 , L130 三点随机突变组合文库和 S106 ～ F110 区域随机突变体库 . 噬菌体库与固相化 TNFR1 受体进行亲和筛选,富集了能与 TNFR1 受体结合的 rhLT 突变体 . 随机挑选 20 个单克隆噬菌体进行 ELISA 受体结合鉴定,其中 80 ％的克隆与 TNFR1 受体特异性结合,有 4 个克隆与 TNFR1 受体的结合能力高于野生型序列的 rhLT. 将这 4 个结合力高的突变体克隆于 pET32a(+) 载体,经过大肠杆菌表达和纯化操作后,检测这些突变体蛋白与 TNFR1 受体的结合活性和对 L929 细胞的杀伤活性,发现 3 个克隆的受体结合性质与其展示于噬菌体上时基本吻合,其中 C199 克隆与 TNFR1 的结合活性比野生型序列的 rhLT 提高了近 30 ％,且其对 L929 细胞的杀伤活性提高了近 90%. 应用噬菌体展示技术对淋巴毒素进行体外进化研究的尝试,为下一步的蛋白质结构和功能研究提供了思路,可成为大分子药物开发的有效工具 .     

抗EGFRvIII噬菌体抗体库的构建和筛选

目的：应用噬菌体展示技术筛选针对表皮生长因子受体突变体Ш (epidermal growth factor receptor variant type Ⅲ, EGFRvIII)的单链抗体 (single chain Fv, scFv)。方法：利用原核表达纯化的人EGFRvIIIex蛋白和高表达EGFRvIIIex的小鼠成纤维细胞系NIH3T3免疫小鼠,扩增VH和VL片段并拼装成scFv 基因,连接至噬菌粒pCANTAB 5E,电击转化Hpd3cells,构建噬菌体单链抗体库,并进行3轮富集筛选。在第4轮筛选时,采用了降低抗原浓度的方法。然后将筛选得到的阳性克隆测序分析,转化E.coli HB2151,IPTG 诱导可溶性scFv 的表达。结果：构建了库容为7.9×107 的噬菌体单链抗体库。经过第4轮低浓度抗原筛选,得到了较高亲和力的克隆。取单个阳性克隆测序分析结果表明,该抗EGFRvIII scFv 基因序列长807 bp,编码268个氨基酸。IPTG诱导后表达的可溶性scFv 可分别与纯化的EGFRvIIIex抗原以及细胞表面的EGFRvIIIex结合。结论：利用噬菌体抗体库筛选得到了高亲和力的抗EGFRvIII scFv,为开发针对EGFRvIII的抗体药物提供了靶向载体分子。     

抗EGFRvⅢ噬菌体抗体库的构建和筛选

目的:应用噬菌体展示技术筛选针对表皮生长因子受体突变体Ш(epidermal growth factorreceptor variant typeⅢ,EGFRvIII)的单链抗体(single chain Fv,scFv)。方法:利用原核表达纯化的人EGFRvIIIex蛋白和高表达EGFRvIIIex的小鼠成纤维细胞系NIH3T3免疫小鼠,扩增VH和VL片段并拼装成scFv基因,连接至噬菌粒pCANTAB5E,电击转化Hpd3cells,构建噬菌体单链抗体库,并进行3轮富集筛选。在第4轮筛选时,采用了降低抗原浓度的方法。然后将筛选得到的阳性克隆测序分析,转化E.coliHB2151,IPTG诱导可溶性scFv的表达。结果:构建了库容为7.9×107的噬菌体单链抗体库。经过第4轮低浓度抗原筛选,得到了较高亲和力的克隆。取单个阳性克隆测序分析结果表明,该抗EGFRvIII scFv基因序列长807bp,编码268个氨基酸。IPTG诱导后表达的可溶性scFv可分别与纯化的EGFRvⅢex抗原以及细胞表面的EGFRvⅢex结合。结论:利用噬菌体抗体库筛选得到了高亲和力的抗EGFRvⅢ scFv,为开发针对EGFRvⅢ...     

FABP5基因重组突变体蛋白抗前列腺癌细胞活性分析

为构建脂肪酸结合蛋白5 (FABP5)突变体的原核表达体系,评价突变体蛋白质体外抗前列腺癌细胞的活性.利用定点突变技术,突变FABP5蛋白脂肪酸结合的3个关键位点,并构建原核表达体系,对重组蛋白质进行原核表达、分离纯化.通过细胞毒性、细胞划痕和细胞侵袭试验,评价重组FABP5突变体蛋白质对前列腺癌细胞22RV1和PC3增殖、迁移和侵袭的影响.结果 显示定点突变后的DNA与表达载体pQE32连接并转入大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3),经序列测定正确,构建了重组表达工程菌,并诱导表达的重组蛋白经亲和层析纯化获得纯度较高的重组蛋白;三突变体对细胞的增殖、迁移和侵袭抑制作用比3个单突变体和3个双突变体抑制效果明显;单突变体和双突变体组内对细胞的增殖、迁移和侵袭抑制作用差异较小;而野生型重组蛋白质对两株细胞的增殖、迁移和侵袭具有促进作用.本研究从所有突变体中筛选出FABP5的三突变体重组蛋白质对前列腺癌细胞抑制作用较好,为后续开发去势抵抗性前列腺癌(CRPC)蛋白质药物提供参考.     

重组人淋巴毒素随机点突变组合文库的构建

构建重组人淋巴毒素（rhLT）随机点突变组合文库以进行体外分子进化及结构和功能的研究。应用含随机核苷酸序列的引物,通过Overlap PCR的方法分别对rhLT 的46、106和130位氨基酸进行定点随机突变,获得各单点随机突变体库。通过基因操作将这三个单点随机突变体库拼接并克隆于Pmd_18T载体建立三点组合突变体文库,DNA测序鉴定突变位点的随机性和多样性,原核表达该变异体库,体外测定生物学活性。成功获得rhLT三点随机点突变组合文库,其转化克隆数达到1.5×10⁵,是多样性理论值的4.5倍。50个样品的序列分析显示各个位点的核苷酸和氨基酸序列的突变都呈随机性分布。对原核表达的30个样品进行生物学活性测定,结果70%(21个)的样品无活性、23.3%(7个)的样品活性低于rhLT、6.7%(2个)的样品活性高于rhLT。成功构建了rhLT随机点突变组合文库,该库不仅在一级结构上具有良好的随机性和多样性,而且具有生物学活性的多样性,为应用噬菌体展示等高通量筛选策略对淋巴毒素进行体外分子进化和结构与功能的深入研究打下了基础。     

具有高亲和力和稳定性的人源性抗PD-L1二硫键稳定Diabody的制备

目的：对天然噬菌体抗体库进行筛选并对抗体进行体外亲和力成熟,获得高亲和力人源性抗PD-L1抗体,然后对该抗体进行二硫键稳定改造,获得具有高亲和力和稳定性的人源性抗PD-L1的二硫键稳定Diabody。方法：首先以PD-L1重组蛋白为抗原在天然噬菌体Fab抗体库中筛选Fab抗体,其次分析结合能力较好的抗PD-L1的Fab抗体可变区基因中的热点,通过对轻链、重链CDR3区的7处热点随机突变构建噬菌体抗体突变库,从中筛选出亲和力得到提高的抗体。最后在抗体骨架区引入两个二硫键,构建二硫键稳定的抗PD-L1的ds-Diabody,并在毕赤酵母GS115中进行表达。结果：该方法筛选获得了6株特异性抗PD-L1噬菌体Fab抗体,对结合能力较好的其中一株抗体CDR3区的热点进行随机突变,成功构建库容为1.14×10⁸ CFU/mL的噬菌体抗体突变库,并从中筛选出亲和力提高约6倍的噬菌体抗体突变株。对该抗体骨架区进行二硫键引入,成功构建与表达二硫键稳定的ds-Diabody。结论：构建的ds-Diabody比Fab抗体与PD-L1结合亲和力高、稳定性好,为药物开发、肿瘤治疗等研究P...     

人干扰素α1b突变体IFNα1b/31K的构建及其生物学评价

目的:构建干扰素α1b突变体IFNα1b/31K,以期获得高效低毒的新型药物分子。方法:根据合理药物设计,采用定点突变技术,将干扰素α1b第31位氨基酸残基突变为K,并构建表达IFNα1b/31K重组蛋白。纯化后,对其抗病毒活性、抗肿瘤细胞增殖活性和动物体内急性毒性进行考察。结果:IFNα1b/31K表达量占菌体总蛋白的30%以上。纯化后的IFNα1b/31K纯度大于95%,比活性约为IFNα1b的1.7倍,抗肿瘤增殖活性比IFNα1b降低,未见对实验动物的急性毒性作用。结论:成功设计构建并表达了高效低毒的IFNα1b突变蛋白分子。     

小鼠γ干扰素/上皮生长因子受体结合域融合蛋白的构建及其抗肿瘤活性的提高

采用基因工程和蛋白质工程技术,构建了一种新颖的小鼠γ干扰素/上皮生长因子受体结合域融合蛋白,该蛋白保留了完全的抗病毒活性,达到10~8IU/L菌液;利用~(125)I-mEGF进行的受体结合竞争抑制实验,证明融合蛋白所带有的上皮生长因子结合域有与EGF竞争结合受体的功能;体外抗乳腺癌细胞增殖实验证明融合蛋白具有比干扰素母体分子更明显的抗肿瘤细胞增殖效应;在小鼠B16黑色素瘤模型上,融合蛋白和干扰素母体治疗后的2组小鼠,平均瘤体重量分别为1.6和2.6g,具有统计学差异.表明融合蛋白具有比干扰素母体分子更强的体内肿瘤生长抑制作用.     

干扰素α-2bHis89/His159的分子获得及性能分析

目的：通过结构分析和定点突变,构建干扰素α-2bHis89/His159(IFNα-2bHis89/His159),以期获得高性能干扰素突变体。方法：采用PCR体外定点突变技术,使干扰素α-2b基因的第89位密码子由编码酪氨酸的TAC突变为编码组氨酸的CAC,第159位密码子由编码谷氨酸的GAA突变为编码组氨酸的CAC。将扩增片段克隆入pET23b表达载体,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)。表达的IFNα-2bHis89/His159经包涵体变性、复性、DEAE层析和CM层析纯化后,用WISH-VSV系统进行生物活性测定。以SD大鼠进行初步药代动力学研究。结果：IFNα-2bHis89/His159主要以包涵体形式表达,表达量占菌体总蛋白的40%以上。纯化后,IFNα-2bHis89/His159的纯度大于95%,比活性大于2.8×108IU/mg。相对于IFNα-2b较短的消除半衰期,IFNα-2bHis89/His159的消除半衰期得到延长,为2.34±0.27h。结论：构建了IFNα-2bHis89/His159的重组表达载体,并成功地在大肠杆菌中实现了高效表达,建立了IFNα-2bHis89/His159的纯化工艺,获得了体外活性增高并且体内稳定性得到改善的新型干扰素α-2b突变体。     

烟曲霉突变体库的构建及伊曲康唑耐药菌的筛选

目的构建烟曲霉突变体库并筛选耐药突变子,初步探讨烟曲霉的耐药机制。方法利用根瘤农杆菌T-DNA介导的插入突变构建烟曲霉突变体库,用伊曲康唑对突变体库进行筛选,挑取烟曲霉耐药突变株。结果利用根瘤农杆菌T-DNA插入突变,本研究获得了1805株突变子,诊断PCR显示突变子基因组DNA上均含有潮霉素标记,说明T-DNA均插入到了宿主的基因组上。通过筛选,本研究成功获得了16株烟曲霉伊曲康唑耐药菌,其中有两株对两性霉素B表现为不同程度的耐药性。结论通过构建烟曲霉突变体库以及耐药突变子筛选获得了16株烟曲霉耐药菌,为进一步研究烟曲霉的耐药机制奠定了基础。     

鼠源抗B型肉毒毒素Fab抗体库的构建及初步筛选

目的:应用重组噬菌体抗体库技术制备抗B型肉毒毒素Fab抗体。方法:用重组B型肉毒毒素重链C端片段(BoNTB/Hc)免疫BALB/c小鼠,从其脾淋巴细胞扩增免疫球蛋白Fd段和κ链基因,克隆至表达载体pComb3中,并将抗体Fab段表达于噬菌体表面,建立容量为5.96×106cfu的噬菌体抗体库。以BoNTB/Hc为抗原对所建抗体库进行4轮亲和筛选,获得与B型肉毒毒素特异性结合的克隆,并进行序列测定。结果:构建了抗B型肉毒毒素Fab抗体库,筛选出特异性克隆1个。结论:从鼠源噬菌体免疫抗体库中初步获得了特异性抗B型肉毒毒素的Fab抗体。     

人源化鼠抗人纤维蛋白单链抗体的体外分子进化

以人源化鼠抗人纤维蛋白单链抗体的5株CDR3突变体为基础,利用致错PCR和DNA重排方法对其进行了突变和重排,然后克隆重组装的突变单链抗体至载体pHB-1HSCFV而构建了库容为10^5的抗体库,利用噬菌体表面呈现技术对构建的人源化抗体突变库进行了富集,并利用单链抗体-碱性磷酸酶系统进行了阳性克隆的筛选和鉴定。随后以鉴定的5株阳性克隆为基础进行了第二轮的致错PCR、DNA重排、抗体库的构建和富集,并筛选到4株亲和力较亲本鼠抗体All更好的人源化抗体,该研究为研制低免疫原性的导向溶栓制奠定基础。     

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。     

人副流感病毒3型HN糖蛋白N-糖链的功能研究

为了研究人副流感病毒3型(hPIV3)HN糖蛋白N-糖链的功能,采用基因定点突变技术构建糖基化位点突变体,然后检测各突变株的蛋白电泳速率、细胞表面表达量、受体结合活性、神经氨酸酶活性和促细胞融合活性。HN分子的G1、G2、G3和G4 4个糖基化位点分别和联合突变后发现G1、G2和G4及其联合突变株(G12、G14、G24和G124)电泳速率加快,而G3突变株电泳速率没有变化。各突变株的表达效率,神经氨酸酶活性与野毒株相比差别无统计学意义(P>0.05),但受体结合活性和促细胞融合活性均有不同程度的降低(P<0.05)。G1、G2和G4位点突变后受体结合活性分别为突变前的83.94%、76.45%和55.32%,而促细胞融合活性降为突变前的80.84%、77.83%和64.16%。联合突变株G12、G14、G24和G124血吸附活性进一步降低,为突变前的33.07%、20.67%、19.96%和15.11%,促细胞融合活性进一步降低为突变前的46.36%、12.04%、13.43%和4.05%。结果表明:hPIV3HN糖蛋白的糖链对HN糖蛋白的受体结合活性和促细胞融合活性有重要影响,推断糖链的丢失可能会引起HN糖蛋白头部结构(受体结合活性位点所在区域)或者方向的改变或者无法与宿主细胞膜表面的凝集素受体(一种与N-糖链结合的受体)结合,进而导致受体结合活性和促细胞融合活性的降低。     

EGFRvⅢ胞外区基因重组腺病毒的构建及单域抗体的制备北大核心CSCD

本研究旨在构建能够表达人表皮生长因子EGFRvⅢ胞外区基因的重组腺病毒,并通过免疫骆驼构建噬菌体单域抗体库,筛选和制备EGFRvⅢ胞外区特异性单域抗体并对其进行鉴定。从人前列腺癌细胞系PC-3细胞中提取总RNA,反转录为cDNA,以cDNA为模板扩增EGFRvⅢ胞外区基因,并连接pAdTrack-CMV质粒载体,转化含有pAdEasy-1的大肠杆菌(Escherichia coli)BJ5183感受态细胞,获得同源重组质粒转染HEK293A细胞,得到表达EGFRvⅢ胞外区蛋白的重组腺病毒。利用重组腺病毒免疫双峰驼,构建EGFRvⅢ胞外区特异性噬菌体单域抗体库,并以EGFRvⅢ蛋白为筛选抗原,对其进行筛选,对筛选得到的单域抗体进行诱导表达、纯化及鉴定。结果表明获得了表达EGFRvⅢ胞外区基因的重组腺病毒。构建得到的EGFRvⅢ特异性噬菌体单域抗体库的库容为1.4×109;经过3轮富集和筛选,通过噬菌体ELISA筛选出31个与EGFRvⅢ胞外区蛋白结合的阳性克隆,并对OD450值较高的重组单域抗体E14进行了表达和纯化。经ELISA鉴定,重组单域抗体E14可与EGFRvⅢ胞外区蛋白产生抗原抗体结合反应,具有较高的亲和力。说明制备的EGFRvⅢ特异性噬菌体单域抗体库具有较高的库容和多样性,且筛选得到的单域抗体具有较高的抗原活性和免疫学反应性,为今后以EGFRvⅢ为靶点的恶性肿瘤的诊断和治疗提供新的实验依据。     

血管内皮生长因子人单链抗体--基因克隆、高效表达、亲和力成熟及生物活性鉴定

利用抗体噬菌体展示技术, 克隆了血管内皮生长因子人基因工程单链抗体, 抗体表达量达菌体总蛋白的45%. 用层析柱复性技术同步完成抗体的纯化和复性. 生物活性实验表明, 该抗体不仅特异结合人VEGF165, 而且竞争抑制VEGF165与其受体的结合. 为了提高单链抗体的亲和力, 采用错配PCR法, 随机突变抗体重链可变区基因, 建立次级抗体突变库, 并从中筛选出高亲和力突变株. 研究了抗体突变株蛋白质三维结构特点及其与亲和力的关系, 这些结果不仅为肿瘤血管靶向治疗奠定了基础, 而且为抗体的高效表达及其亲和力体外成熟提供了参考模型.     

血管内皮细胞生长因子受体Flt-1结合小肽的融合表达及活性鉴定

血管内皮细胞生长因子 (VEGF)通过结合其酪氨酸激酶受体KDR、fms样酪氨酸激酶 1(Flt 1)调节新生血管形成 ;筛选能封闭VEGF结合Flt 1的小肽 ,可以通过阻断肿瘤血管形成 ,抑制实体瘤生长 .将从噬菌体 12肽库中筛选获得的 2个能与Flt 1结合的阳性噬菌体克隆 (F5 6和F90 )十二肽DNA(36bp)克隆到表达载体pQE4 2中 ,在大肠杆菌M15中稳定表达二氢叶酸还原酶融合蛋白(DHFR F5 6 F90 ) ,经变性、复性后得到纯度达 90 %的可溶性蛋白 .ELISA检测表明 ,DHFR F5 6 F90能结合可溶性受体sFlt 1和血管内皮细胞 ;12 5I VEGF竞争抑制实验显示 ,DHFR F5 6能竞争抑制VEGF同可溶性受体sFlt 1结合 .结果提示 ,F5 6可能是VEGF受体Flt 1的有效拮抗剂 ,具有抗肿瘤新生血管形成的潜在应用前景     

拟南芥角质层发育突变体中WBC11基因的分析与鉴定

从拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)突变体库中筛选到一个发育突变体ku7fy1,其突变表型为叶片狭长,生长缓慢。该研究利用图位克隆技术和候选基因测序鉴定出ku7fy1角质层发育基因(white-brown complex11,WBC11)有一个点突变。对该突变体cDNA测序结果显示,WBC11基因的突变导致其第7个内含子在形成成熟mRNA时无法被正常剪切,使该突变体内WBC11的mRNA大量降解并在翻译时提前引入终止密码子。甲苯胺蓝染色实验显示,突变体叶片表面角质层有缺陷;遗传互补实验进一步证明,突变体ku7fy1中的突变基因是WBC11,ku7fy1表型是由WBC11突变造成的。     

抗鳗弧菌独特型单克隆抗体dsFv的构建及其噬菌体表面呈现

抗鳗弧菌独特型单克隆抗体 1E10是能够模拟鳗弧菌的保护性表位 ,可以作为疫苗使用的一种单克隆抗体 .利用基因工程抗体技术从抗鳗弧菌独特型单克隆抗体杂交瘤细胞株 1E10中克隆出抗体的重链及轻链可变区基因 (VH 和VL) .通过定点突变技术将VH4 4和VL10 5突变为半胱氨酸并且连接到噬菌体表达载体pCANTAB5E中 ,突变后的VH 和VL 基因位于cpⅢ先导序列和cpⅢ基因之间 ,在LacZ启动子调控之下 ,以融合蛋白的形式被导入细胞间隙 ,依靠链间二硫键组装成二硫键稳定型Fv抗体 (dsFv) .加入辅助噬菌体M13K0 7后 ,dsFv以融合蛋白的形式表达在噬菌体表面 .ELISA测定显示 :dsFv噬菌体能够与抗原结合并且这种结合呈噬菌体浓度依赖 .结果表明 :成功构建出了抗鳗弧菌独特型单克隆抗体dsFv基因并使其在噬菌体表面获得了正确呈现 .该dsFv噬菌体有望成为新一代基因工程疫苗用于预防鱼类鳗弧菌感染