大容量人天然抗体库的构建、鉴定及初步应用

从未经主动免疫的健康志愿者的外周血淋巴细胞中提取总RNA,用RT-PCR扩增人抗体重链(VH)和轻链(VL)可变区基因,得到了6种VH家族基因,11种VL家族基因,这些抗体基因家族覆盖了人抗体基因多样性的95%以上。采用改进的SOEPCR法将VH基因和VL基因连接成人单链抗体(scFv)基因,并克隆到噬菌粒载体pCANTAB5E中,将连接产物电转化大肠杆菌TG1,经辅助噬菌体M13KO7超感染,构建了库容为5.58×109的噬菌体单链抗体库。采用BstNI酶切法证明,构建的噬菌体单链抗体库具有良好的多样性。以TNF-α为靶,从该抗体库中筛选到了抗TNF-α抗体,这说明该抗体库可用于人源抗体的筛选。     

天然兔源噬菌体单链抗体库的构建与鉴定

目的:构建天然兔源噬菌体单链抗体库。方法:采用RT-PCR法从未免疫的兔子脾脏中克隆得到抗体重链可变区(VH)与轻链可变区(VL)基因,重叠PCR将VH和VL拼接成scFv片段,将scFv连接到噬菌粒pComb3XSS上,电转入XL1-Blue菌中,得到单链抗体库,并用此抗体库筛选抗肌酸激酶抗体。结果:构建了容量为4×108,基因重组率95%的单链抗体库,DNA指纹图谱显示抗体库多样性良好。以肌酸激酶为抗原,从该库中筛到3株抗肌酸激酶的抗体。结论:分析表明构建的天然兔源单链抗体库质量良好,可用于快速筛选、制备多种单链抗体。     

幽门螺旋杆菌单链抗体的筛选及鉴定

为了获得幽门螺旋杆菌特异性单链抗体scFv,通过噬菌体展示技术,首次直接用幽门螺旋杆菌细胞Hp对噬菌体单链抗体文库Tomlinson进行单链抗体的筛选,经5轮筛选后,通过ELISA方法检测,从随机挑选的96个克隆中获得了8株阳性克隆。再分别将阳性克隆与10种常见菌进行ELISA的交叉反应,最终得到1株特异性表达抗Hp的scFv的噬菌体JH1。随后又进一步对JH1所表达的scFv基因进行PCR扩增,分别得到scFv的VH片段、VL片段,全长基因分别为527bp、368bp和935bp,这些包含着部分载体序列的DNA片段与理论值相符。通过对scFv全长基因进行测序,在NCBI中进行基因序列比对,与已报道的一种植物RNA病毒的复制酶单链抗体基因序列有96％同源性。     

抗人胎盘酸性铁蛋白单链抗体的构建、表达与鉴定

目的:制备人胎盘酸性铁蛋白(PAF),构建、表达并鉴定抗人PAF单链可变区抗体片段(scFv)。方法:设计以SfiⅠ、NotⅠ为酶切位点、以(Gly4Ser)3为linker的2对引物,从抗人PAF单克隆抗体可变区基因的克隆载体中扩增VH和VL基因,用重叠延伸PCR在VH和VL基因间引入连接短肽,构建VH-linker-VL的scFv基因。经SfiⅠ、NotⅠ酶切后克隆到原核分泌型表达载体pUC19/119上,转化大肠杆菌TG1和筛选后测序验证,IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定其相对分子质量(Mr)。以人PAF为抗原,scFv为一抗,抗His单克隆抗体为二抗,间接ELISA鉴定其抗体活性。结果:重叠延伸PCR扩增产物经凝胶电泳可见约700bp的条带,DNA序列分析证明2株抗体具有完整的scFv序列,并含有c-myc和His。IPTG诱导阳性菌表达产物经SDS-PAGE鉴定有Mr约27000的显示条带,符合scFv与表达标签融合蛋白的理论值;间接ELISA证明表达产物可与PAF结合。结论:成功构建并表达了抗人PAF单链抗体,为进一步建立检测PAF的间接ELISA奠定了基础。     

Ⅱ型志贺毒素单克隆抗体可变区基因克隆及单链抗体的表达和功能鉴定

目的从分泌抗肠出血性大肠埃希菌Ⅱ型志贺毒素中和单克隆抗体杂交瘤细胞株S2C4中克隆抗体可变区基因,构建单链抗体（ScFv）,进行原核表达,并对其功能进行鉴定。方法从杂交瘤细胞株S2C4中提取总RNA,逆转录成cDNA。在cDNA3’-OH末端添加poly．G。PCR扩增包括5’非翻译区和信号肽序列在内的抗体重、轻链可变区基因VH和VL,PCR产物装入T—A载体测序。根据测序结果,设计引物分别扩增VH和VL编码区,再通过重叠PCR,在VH和VL．编码区基因之间引入连接链,构建Scn基因,并克隆到表达载体pComb3xSS中。重组载体导入E．coliTop10F’进行表达,重组蛋白经纯化后,分别用ELISA和动物保护性实验鉴定其生物学活性。结果VH和VL编码区基因全长分别为396bp和378bp,ScFv基因能在大肠埃希菌中高效表达,表达产物的分子量为34000,用NiSO4亲和层析柱成功纯化。功能性实验表明纯化的重组蛋白可以与Stx2毒素有效结合,能保护动物抵御毒素分子的攻击。结论成功地克隆S2C4单抗可变区基因,并构建、表达其单链抗体ScFv,为下一步进行该抗体人源化奠定实验基础。     

抗整合素β3胞外区噬菌体抗体库的构建及筛选

用RT-PCR的方法从人胶质瘤BT-325细胞中扩增人整合素β3胞外区,并克隆到载体pET-24a中构建表达载体.表达的人整合素β3胞外区经变性、复性和纯化后免疫BALB/c小鼠,提取脾脏总RNA,用RT-PCR技术扩增小鼠抗体重链(VH)和轻链(VL)可变区基因,经重叠PCR(SOE-PCR)将VH和VL连接成单链抗体(scFv)基因,并克隆到噬菌粒载体pCANTAB5E中,电转化至大肠杆菌TGl,经辅助噬菌体M13KO7超感染,构建噬菌体单链抗体库.通过淘选从该抗体库中筛选特异性识别人整合素β3胞外区的噬菌体单链抗体.结果表明,成功构建了库容为2.6×106的抗人整合素β3胞外区的单链抗体库,初步筛选到了与人整合素β3胞外区特异性结合的单链抗体.     

人源抗破伤风毒素单链抗体(ScFv)的原核表达、纯化及功能鉴定

实验通过DNA重组技术从一株可中和破伤风毒素的人源单克隆抗体细胞(G6)中扩增出了抗体VH、VL的基因,通过重叠PCR使连接片段与VH、VL连接成单链ScFv。经测序证实VH、VL为抗体的可变区序列,命名为ScFv-G6。将ScFv-G6连接转化PET/26b质粒,构建了抗体的表达载体,被命名为PET/26b/ScFv-G6。以该载体在大肠杆菌中分泌表达产物经Ni-亲和柱纯化后的小鼠试验证实,可抵抗破伤风毒素的攻击,表明为中和抗体。具有组织穿透力强,不易过敏,可直接靶向于毒素等特点,适合于破伤风的防治,具有重要的应用价值。     

BjαIT的表达、抗血清制备及scFv基因库的构建

根据成熟昆虫神经毒素BjαIT的氨基酸序列,人工合成毒素基因,并克隆至大肠杆菌表达载体pPET-30a（＋）。在IPTG的诱导下,神经毒素在大肠杆菌中融合表达,表达产物经镍亲和层析纯化,纯化蛋白免疫BALB／c小鼠,制备了特异性较高的抗血清,抗体滴度达1：512,000。提取免疫小鼠脾细胞总RNA,通过RT-PCR分别扩增重链可变区（VH）及轻链可变区（VL）基因片段,在连接肽linker的连接下成功构建了包含抗BjαIT的全长scFv基因库。本研究为新型蝎昆虫神经毒素BjαIT的检测奠定了基础。     

核糖体展示口蹄疫单链抗体库的构建

目的:构建库容量大、多样性好的核糖体展示口蹄疫单链抗体(scFv)库。方法: 分离口蹄疫病毒免疫的兔脾细胞,提取总RNA,用RT-PCR扩增兔抗体的重链可变区(VH)基因和轻链可变区(VL)基因,同时扩增作为间隔区的兔抗体Ck基因;采用重叠延伸PCR (简称SOE-PCR)技术连接VH-VL基因,同时引入T7启动子和核糖体结合位点序列,体外构建核糖体展示scFv库模板,连接pMD18-T载体转化E.coli DH5α大肠杆菌,挑取阳性克隆测序以鉴定scFv组装。结果:成功构建了库容量达8.21×10¹³的兔源口蹄疫核糖体展示scFv库。结论: 构建的大容量兔源性口蹄疫核糖体展示抗体库可以成为进一步筛选特异性口蹄疫单链抗体的实验平台,为开发诊断性口蹄疫单链抗体奠定了很好的实验基础。     

一株针对人EGFR的单链抗体克隆与哺乳细胞表达

目的:制备特异性抗人表皮生长因子受体(EGFR)的单链抗体(sc Fv),鉴定其生物学活性,为进一步研究基于单链抗体的免疫治疗奠定基础。方法:从分泌抗人EGFR单克隆抗体的杂交瘤细胞系提取总RNA,利用5'RACE技术扩增轻链和重链可变区(VL、VH)基因,构建具有VL、VH基因的单链抗体基因,并将构建的单链抗体基因克隆到真核细胞表达载体pc DNA3.1中进行表达和鉴定。ELISA鉴定单链抗体对抗原的特异性;Fortebio检测抗原抗体间的亲和力,流式细胞术检测单链抗体结合肺癌细胞系天然EGFR的功能活性。结果:获得唯一的轻重链可变区序列VL、VH,成功构建EGFR-sc Fv,特异性与天然EGFR蛋白结合,亲和力达3.22×10-9mol/L。结论:成功构建了抗人EGFR单链抗体,为肺癌免疫导向治疗研究奠定了基础。     

Selection of scFvs specific for the HepG2 cell line using ribosome display

The aim of this study was to construct a ribosome display library of single chain variable fragments (scFvs) associated with hepatocarcinoma and screen such a library for hepatocarcinoma-binding scFvs. mRNA was isolated from the spleens of mice immunized with hepatocellular carcinoma cell line HepG2. Heavy and k chain genes (VH and k) were amplified separately by RT-PCR, and an anti-HepG2 VH/k chain ribosome display library was constructed by assembling VH and k into the VH/k chain with a specially constructed linker by SOE-PCR. The VH/k chain library was transcribed and translated in vitro using a rabbit reticulocyte lysate system. In order to isolate specific scFvs, recognizing HepG2 negative selection on a normal hepatocyte line WRL-68 was carried out before three rounds of positive selection on HepG2. After three rounds of panning, cell enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) showed that one of the scFvs had high affinity for the HepG2 cell and lower affinity for the WRL-68 cell. In this study, we successfully constructed a native ribosome display library. Such a library would prove useful for direct intact cell panning using ribosome display technology. The selected scFv had a potential value for hepatocarcinoma treatment.     

基于核糖体展示技术进行抗狂犬病毒人源抗体的制备

构建了核糖体展示人源抗狂犬病毒单链抗体(scFv)库,筛选制备特异抗狂犬病毒糖蛋白(RVGp)的稳定性人源抗体.应用核糖体抗体库技术,从经狂犬病毒Vero疫苗免疫的志愿者外周血淋巴细胞中分离、构建核糖体展示scFv基因库.体外转录翻译后,以RVGp重组蛋白作筛选抗原,采用亲和富集法淘选RVGp特异性scFv抗体基因.在原核系统pET22b(+)/BL21(DE3)中实现scFv抗体片段的可溶性表达,ELISA鉴定阳性克隆.然后对筛选的scFv进行稳定性改构,构建VH-Lc-VK稳定性抗体,并对其生物学活性进行初步研究.成功构建了库容量约为6.2×1012的核糖体展示scFv抗体基因库.在180个筛选克隆中,克隆RB24、RB71、RB109和RB156显示出较高的ELISA值,其基因序列分析结果显示,它们是全新的人源抗RVGp抗体.改构后的抗RVGp VH-Lc-VK抗体的稳定性明显改进,可特异识别RVGp并有效中和狂犬病毒,抑制狂犬病毒对靶细胞的感染.以上结果表明,人源抗RVGp特异性抗体的获得,为狂犬病的有效预防、诊断和治疗提供了新的途径,而且将为其他人源抗体的制备提供理论依据和技术基础.     

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。     

Human anti-thyroid peroxidase single-chain fragment variable of Ig isolated from a combinatorial library assembled in-cell: insights into the in vivo situation

In an attempt to explore the natural variable heavy and light chain (VH/VL) pairing of autoantibodies involved in Graves' disease, we constructed a phage-displayed Ab library obtained by in-cell PCR of thyroid-infiltrating cells. We report here the molecular cloning and characterization of human single-chain fragment variable regions (scFv) specific for thyroid peroxidase (TPO) generated from this library. On the basis of the nucleotide sequences, three different scFvs were obtained (ICA1, ICB7, and ICA5). All were encoded by genes derived from the VH1 and Vlambda1 gene families. Using BIACORE for epitope mapping and kinetic analysis, we showed that these scFvs exhibited high affinity (Kd = 1 nM) for TPO and recognized three different epitopes. The biological relevance of these scFvs as compared with serum anti-TPO autoantibodies was assessed by competition studies. Sera from all the 29 Graves' disease patients tested were able to strongly inhibit (60-100%) the binding of the 3 scFvs to TPO. These data demonstrate that the in-cell PCR library generated human anti-TPO scFvs that retained the VH/VL pairing found in vivo and that the different epitope specificities defined by these scFvs overlapped with those found in the sera of patients with autoimmune thyroid disease.     

抗TNF-α单链抗体噬菌体展示文库的建立和鉴定

应用噬菌体展示技术构建抗肿瘤坏死因子α(tumornecrosis factor α,TNF-α)单链抗体(single chain Fv,scFv)文库,从中筛选抗TNF-αscFv并进行鉴定.利用重组人TNF-α(rhTNF-α)免疫小鼠,分别扩增小鼠VH和VL基因,经重叠延伸反应将VH和VL基因拼接成scFv基因,以SfiⅠ/NotⅠ位点定向插入pCANTAB 5E噬菌粒载体,转化E.coli TG1,构建了库容为4.6×108的抗TNF-α单链抗体库.对抗体库进行3轮富集筛选后,ELISA检测阳性克隆的抗原特异性,取1株阳性克隆进行测序分析.结果表明,抗TNF-αscFv基因序列长774bp,编码258个氨基酸.将此阳性克隆转化E.coliHB2151,IPTG诱导可溶性scFv的表达,经SDS-PAGE和Western印迹分析,scFv的分子量约为28kD.经亲和纯化后的scFv可与rhTNF-α结合,并可中和由rhTNF-α引起的L929细胞毒性.本文利用噬菌体抗体库筛选到了高亲和力的抗TNF-αscFv,为研制临床免疫治疗的新型抗体奠定了实验基础.     

抗松材线虫纤维素酶单链抗体库的构建及筛选

构建鼠源性松材线虫纤维素酶（Bursaphelenchus xylophilus cellulase, BXC）的噬菌体单链抗体库,从中筛选特异性BXC的单链抗体。以BXC为抗原免疫BALB/C小鼠,从脾脏提取总RNA,用RT-PCR技术扩增小鼠抗体重链（V_H）和轻链(V_L)可变区基因。经重叠PCR(SOE-PCR)在体外将V_H和V_L连接成单链抗体(scFv)基因,并克隆到噬菌粒载体pCANTAB5E中,电转化至大肠杆菌TG1,经辅助噬菌体超感染,成功构建了库容为5×10⁴的Anti-BXC单链抗体库,并从该抗体库中初步筛选到了特异性识别BXC的噬菌体单链抗体scFv。将表面展示单链抗体的单克隆噬菌体转化大肠杆菌HB2151进行可溶性表达,SDS-PAGE及Western blot分析结果显示,可溶性scFv获得表达,且与BXC具有结合活性,为松材线虫的检验检疫以及病理学研究奠定了基础。     

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...     

抗乙型肝炎病毒表面抗原T7噬菌体抗体库的构建

构建T7噬菌体单链抗体(scFv)库筛选抗乙型肝炎病毒表面抗原抗体.从抗-HBs阳性患者外周血淋巴细胞中提取总RNA,反转录合成cDNA第1条链,PCR分别扩增抗体重链可变区基因(VH)和轻链可变区基因(VL),经重叠延伸拼接(SOE)PCR组成scFv基因,并将其与T7噬菌体载体的2个臂相连接.体外包装后,在宿主菌BLT5403中,扩增重组噬菌体抗体库.以乙型肝炎病毒表面抗原进行4轮“吸附-洗脱-扩增”的筛选,酶免疫实验检测抗体活性.所建抗体库库容为1.53×107,扩增后初级库滴度为2.42×1010pfu/mL.以乙型肝炎病毒表面抗原筛选后抗体出现特异性富集,经酶免疫实验鉴定,得到2株与HBsAg抗原特异结合的噬菌体抗体,成功构建了抗HBsAg蛋白T7噬菌体抗体库.