细菌表面展示技术研究新进展

细菌表面展示是将靶标蛋白质表达于细菌表面以更好地实现其功能的一种技术,它在重组细菌疫苗、生物燃料电池、全细胞催化剂和生物修复等多个领域均有广泛的应用.随着相关技术的发展,表面展示系统的各种性能被不断地改良,同时新的表面展示系统也陆续被开发和应用,使该技术得到持续的丰富和发展.本文重点关注近年研究得较多的细菌表面展示系统,主要对各类细菌表面展示系统的开发、改造和修饰,以及该技术在生物修复和生物传感器方面的应用作一综述.     

细菌表面呈现技术研究进展

自从首次描述外源蛋白在大肠杆菌表面呈现成功以来,细菌表面呈现技术得到了迅猛的发展,无论是革兰氏阴性菌还是革兰氏阳性菌都可用于异源蛋白的表面呈现,该技术被应用于微生物学、免疫学、分子生物学、疫苗学以及生物工程的多个领域的基础和应用研究。     

分子文库展示技术

分子文库展示技术是一系列广泛应用于多肽、蛋白质及药物筛选和研究蛋白质间相互作用的有效的生物学技术。它将组合成的具有一定长度的随机序列寡核苷酸片段(或cDNA)克隆到特定表达载体中,使其表达产物(多肽片段或蛋白质结构域)以融合蛋白的形式展示在活的噬菌体或细胞表面。根据其蛋白质表达是否依赖于宿主表达系统,分为体内表达展示系统和无细胞展示系统(体外表达展示系统)。就其展示的部位不同又可分为噬菌体展示技术、细胞表面展示技术、核糖体展示技术、mRNA展示技术等。现对各种展示技术的基本原理及相关应用做简要综述。     

冰晶核蛋白及其在细菌表面展示技术中的应用

冰晶核蛋白(ice nucleation protein,INP)是一种分泌型外膜蛋白,广泛分布于丁香假单胞菌,荧光假单胞菌和其他革兰氏阴性菌中。由于其在相对高温下(-2~-4℃)形成冰核的特性,INP最早应用于生物制冷领域。在细菌表面展示技术中,冰晶核蛋白作为运载蛋白得到广泛的应用。与其他的表面技术载体蛋白相比较,冰晶核蛋白具有稳定表达外源蛋白及展示分子量较大的外源蛋白的优点。INP细胞表面展示技术已被应用于全细胞生物催化剂、全细胞吸附剂和环境污染物降解剂等的开发,本文将简述INP表面展示技术的研究进展。     

噬菌体展示技术及其在肿瘤研究中的应用

噬菌体表面展示技术是一项特异性多肽或蛋白的筛选技术,它将随机序列的多肽或蛋白片段与噬菌体衣壳蛋白融合表达而呈现于病毒表面,被展示的多肽能保持相对独立的空间结构,使其能够与配体作用而达到模仿性筛选特异性分子表位,从而提供了高通量高效率的筛选系统。近年来噬菌体展示技术已广泛应用于肿瘤抗原抗体库的建立、单克隆抗体制备、多肽筛选、疫苗研制、肿瘤相关抗原筛选和抗原表位研究、药物设计、癌症检测和诊断、基因治疗及细胞信号转导研究等。就近年来噬菌体展示技术在肿瘤相关研究中的运用作以综述。     

外源表位在Salmonella菌毛上的表达

过去的20年中,在细菌表面展示外源多肽的表达系统的研究取得了重要进展。而其中相当一部分是以细菌菌毛作为表达载体用于表达外源多肽或蛋白。本文将详述一种特殊的利用基因置换构建的沙门菌菌毛外源多肽展示系统,同时介绍一些其他的菌毛展示系统并探讨他们的优劣性。     

细菌运载蛋白及在表面展示技术中的应用进展

细菌细胞表面展示技术是一项新的蛋白质应用技术,其体系由运载蛋白、靶蛋白和宿主菌三者构成,一般可将其分为革兰阴性菌展示体系和革兰阳性菌展示体系两大类。目前已证实多种具有锚定活性的运载蛋白,并用于不同靶蛋白的细胞表面展示体系。该技术现已被应用于活体重组疫苗的开发、蛋白质文库构建与筛选、生物传感器、全细胞生物催化剂、全细胞生物吸附与降解等多个研发领域。     

脂肪酶的表面展示及其应用

脂肪酶是一种广泛应用的水解酶类。脂肪酶的表面展示技术不仅是脂肪酶蛋白质工程中一种有效的高通量筛选方法,而且展示的脂肪酶与自由酶相比具备更高的温度稳定性、有机溶剂稳定性等优点,其作为全细胞催化剂与传统的固定化脂肪酶相比也具备诸多优点。脂肪酶表面展示的宿主包括噬菌体、细菌以及酵母等,本文将分别介绍这三种宿主中脂肪酶表面展示的概况以及其作为高通量筛选和全细胞等方面的应用。     

脂肪酶表面展示技术

脂肪酶是一种广泛应用的水解酶类.脂肪酶的表面展示技术不仅是脂肪酶蛋白质工程中一种有效的高通量筛选方法,而且展示的脂肪酶与自由酶相比具备更高的温度稳定性、有机溶剂稳定性等优点,其作为全细胞催化剂与传统的固定化脂肪酶相比也具备诸多优点.脂肪酶表面展示的宿主包括噬菌体、细菌以及酵母等,将分别介绍这三种宿主中脂肪酶表面展示的概况及其作为高通量筛选和全细胞等方面的应用.     

利用间接ELISA定量分析伤寒沙门菌表面呈现表达的流感病毒抗原

目的:建立定量检测伤寒沙门菌表面呈现表达的流感病毒抗原的间接ELISA方法。方法:ELISA板以2.5%的戊二醛溶液预处理,将呈现表达M2e等流感病毒抗原表位的伤寒沙门菌的全细胞抗原在ELISA板上进行干燥包被,通过间接ELISA确立全菌抗原的最佳包被浓度;分别采用化学合成多肽M2e和GST-M2e融合蛋白干燥包被ELISA板,绘制标准曲线,对沙门菌表面呈现表达的抗原进行定量分析;对多肽和融合蛋白干燥包被进行比较,同时确立用于定量表面展示量的回归方程。结果:用多肽包被测定的呈现表达的M2e分子数为9.8×104,以GST-M2e包被测定的呈现表达的M2e分子数为1.3×105。结论:利用全菌干燥包被ELISA板可以对伤寒沙门菌表面呈现表达的抗原进行很好的定量分析。     

革兰氏阴性菌脂蛋白Lol系统转运蛋白的功能及表面展示分泌机制

细菌脂蛋白是细胞膜的重要组成成分,在革兰氏阴性菌的生理及致病性中扮演着重要的角色。革兰氏阴性菌中已知负责胞内脂蛋白转运的是Lol(Localization of lipoprotein)系统。该系统识别成熟脂蛋白的分泌信号,将外膜脂蛋白转运并定位于细胞外膜内侧。近年来的研究发现,跨细胞外膜进行表面展示的脂蛋白实际上在革兰氏阴性菌中广泛存在,其分泌机制开始成为研究热点。为了对革兰氏阴性菌中脂蛋白分泌机制的研究现状有一个系统全面的了解,本文概述了脂蛋白转运过程中Lol系统5个转运蛋白的功能与保守性、不同细菌中脂蛋白分泌信号的差异以及表面展示脂蛋白可能的分泌机制。     

自转运蛋白作为细菌表面展示系统的研究进展CSCD

细菌表面展示技术已成功应用于生物技术、生物医药等诸多领域。在众多细菌表面展示系统中,基于自转运蛋白构建的细菌表面展示系统因其强大的外源蛋白展示能力,展现出良好的应用潜力和应用前景。本文综述了当前已发现的自转运蛋白的种类、已解析的自转运蛋白的结构及其分泌过程,概述了基于自转运蛋白构建的细菌表面展示系统的优点及其应用情况。     

自转运蛋白作为细菌表面展示系统的研究进展

细菌表面展示技术已成功应用于生物技术、生物医药等诸多领域。在众多细菌表面展示系统中,基于自转运蛋白构建的细菌表面展示系统因其强大的外源蛋白展示能力,展现出良好的应用潜力和应用前景。本文综述了当前已发现的自转运蛋白的种类、已解析的自转运蛋白的结构及其分泌过程,概述了基于自转运蛋白构建的细菌表面展示系统的优点及其应用情况。     

大肠杆菌耐热肠毒素在细菌表面的呈现

为了探讨CS3菌毛呈现载体用于呈现立体表位的可行性,选择大肠杆菌耐热肠毒素（ST）作为靶蛋白,通过全细胞ELISA,电镜技术来检测重组蛋白的表达,结果显示重组蛋白以杂合菌毛的形式得到了表达,并保持有CS3载体蛋白的抗原性,初步表明ST在细菌表面得到呈现,CS3菌毛呈现载体可用于立体表位的呈现。     

酵母细胞表面展示系统的研究进展及其应用

酵母表达体系不但有原核表达体系的特点,同时具有真核细胞翻译后蛋白加工修饰的过程,因此,以酵母为基础的表面展示体系在诸多展示系统中有独特的优势。将酶,抗原,抗体和六聚组氨酸等不同蛋白和多肽展示在酵母细胞表面,可实现各种各样的用途。本文主要概述了酵母细胞展示的理论基础、展示体系类型及应用研究的进展。     

丝状真菌表面展示技术研究进展

丝状真菌表面展示技术是将表达的目的蛋白固定在丝状真菌细胞表面的一项新兴基因工程技术。丝状真菌具有极强的蛋白质分泌能力和良好的蛋白质翻译后加工能力,因而越来越多的丝状真菌表面展示技术得到开发和应用。本文就丝状真菌表面展示系统的研发和应用进展进行综述,并介绍与该系统构建密切相关的丝状真菌的细胞壁组成、锚定蛋白和遗传转化方法等技术。     

噬菌体展示技术的发展及应用

噬菌体展示技术是一种用于筛选和改造功能性多肽的生物技术 ,编码多肽的ＤＮＡ片段与噬菌体表面蛋白的编码基因融合后 ,以融合蛋白的形式在噬菌体的表面表达出多肽序列。这是一种表型与基因型的统一。噬菌体展示技术最初是以Ｍ 13噬菌体为载体的 ,其宿主菌为大肠杆菌。以大肠杆菌为宿主的展示系统还有其他 ,如λ噬菌体和Ｔ4噬菌体等展示系统。还有利用真核细胞的病毒以及酵母菌作为展示系统的。这些展示系统各有各的优势 ,但最常用的仍是Ｍ 13噬菌体表达系统。最初的噬菌体展示系统是将外源肽或蛋白质与噬菌体外壳蛋白ＰⅢ或ＰⅧ的Ｎ末端融…     

利用S-层蛋白在苏云金芽胞杆菌细胞表面展示多聚组氨酸肽

S-层(S-layer)是由单一的蛋白或糖蛋白组成的薄层晶状结构,它广泛存在于古细菌和真细菌细胞的最外表面,可包裹整个细胞。S-层在结构化学、形态学、遗传学以及物理化学等方面具有独特的性质,使之在生物技术、分子纳米技术和仿生学等领域蕴藏着广泛的应用潜力。近年来,随着微生物表面展示技术的兴起和展示系统的逐渐成熟,继外膜蛋白、附屑结构蛋白、粘附蛋白以及凝集素等表面蛋白之后,S-层蛋白被作为一种新的表面展示载体成功的在细胞表面展示了一些外源大分子。多聚组氨酸肽是由若干个单位的六聚组氨酸串联而成的短肽。六聚组氨酸能够有效的吸附镍、镉等重金     

噬菌体展示技术研究进展

噬菌体表面展示技术是一种将外源蛋白或抗体可变区与噬菌体表面特定蛋白质融合并展示于其表面,构建蛋白质或抗体库,并从中筛选特异蛋白质或抗体的基因工程技术。介绍这一技术的原理、相关展示系统以及在蛋白质相互作用的研究,抗体及疫苗的制备、多肽药物的研制等方面的应用潜力和独特的优点。     

杆状病毒表面展示系统的研究进展

杆状病毒表面展示系统是近几年发展起来的一种新的真核展示系统 ,通过在病毒衣壳蛋白gp6 4插入外源肽、二者融合表达或与特异性的锚定部位结合 ,在病毒表面进行融合表达而筛选出目的活性肽或蛋白。可用来展示需糖基化、二硫键异构化等翻译后修饰才表现功能活性的复杂真核蛋白及构建多肽文库、抗体库等。本文简述了该技术的原理、研究进展、应用及发展前景等。可以预见 ,杆状病毒表面展示技术的发展必将对生命科学及相关领域的发展产生深远的影响