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.     

人源性天然抗体库的构建及淀粉样蛋白Aβ1-42寡聚体单链抗体的筛选和鉴定

本研究旨在利用噬菌体展示技术构建人源性天然抗体库,以可溶性Aβ1-42寡聚体对抗体库进行筛选获得针对低分子量Aβ1-42寡聚体的特异性单链抗体.利用RT-PCR法从10个健康人外周血淋巴细胞中得到全套人抗体VH和VL基因,经过重叠延伸PCR将VH和VL连接得到scFv片段,将scFv片段酶切后克隆至pCANTAB5E噬菌体载体,电转化TG1感受态菌,获得库容为2.5×109单链抗体库.经辅助噬菌体M13K07拯救,以可溶性Aβ1-42寡聚体为抗原,对抗体库进行4轮筛选,ELISA法筛选特异性识别Aβ1-42寡聚体的阳性克隆,将筛选到的阳性克隆B19转化至E coliHB2151菌,诱导表达可溶性scFv抗体.SDS-PAGE及Western blotting分析结果显示可溶性scFv抗体获得了正确表达,且能够与Aβ1-42三聚体及纤维特异性结合,亲和力(Kd)为9×10-6 mol/L.Aβ1-42寡聚体特异性单链抗体的获得为老年性痴呆(AD)的治疗研究奠定了基础.     

人源性天然抗体库的构建及淀粉样蛋白Ab1-42寡聚体单链抗体的筛选和鉴定

本研究旨在利用噬菌体展示技术构建人源性天然抗体库,以可溶性Aβ1-42寡聚体对抗体库进行筛选获得针对低分子量Aβ1-42寡聚体的特异性单链抗体。利用RT-PCR法从10个健康人外周血淋巴细胞中得到全套人抗体VH和VL基因,经过重叠延伸PCR将VH和VL连接得到scFv片段,将scFv片段酶切后克隆至pCANTAB5E噬菌体载体,电转化TG1感受态菌,获得库容为2.5×109单链抗体库。经辅助噬菌体M13K07拯救,以可溶性Aβ1-42寡聚体为抗原,对抗体库进行4轮筛选,ELISA法筛选特异性识别Aβ1-42寡聚体的阳性克隆,将筛选到的阳性克隆B19转化至E.coli HB2151菌,诱导表达可溶性scFv抗体。SDS-PAGE及Western blotting分析结果显示可溶性scFv抗体获得了正确表达,且能够与Aβ1-42三聚体及纤维特异性结合,亲和力(Kd)为9×10-6 mol/L。Aβ1-42寡聚体特异性单链抗体的获得为老年性痴呆(AD)的治疗研究奠定了基础。     

人源抗ICAM-1单链抗体的制备及其生物学活性鉴定

利用噬菌体展示技术筛选特异性人源抗ICAM-1单链抗体（Anti-human ICAM-1 scFv）并进行生物学活性鉴定。应用Tomlinson I+J噬菌体抗体库,以P1抗原肽为包被抗原,经过4轮“吸附-洗脱-扩增”进行亲和富集筛选。以PCR反应、ELISA抗原交叉反应和Dot blotting实验进行阳性克隆的鉴定。scFv经原核表达和分离纯化后,以Western blotting实验、竞争ELISA实验和细胞黏附抑制实验对其生物学活性进行初步鉴定。Tomlinson I+J噬菌体抗体库经4轮亲和富集筛选,利用ELISA方法成功筛出4株阳性克隆。通过PCR鉴定反应、ELISA抗原交叉反应和Dot blotting实验,最终获得了1株既能与P1抗原肽特异结合又能与人ICAM-1抗原特异结合的阳性克隆J-A1。对scFv进行原核表达和亲和层析后获得了高纯度的目的蛋白。竞争ELISA实验和细胞黏附抑制实验证实纯化的scFv具有良好的亲和活性和抗细胞黏附活性。文中成功利用噬菌体展示技术筛选到特异性人源抗ICAM-1 scFv,为进一步探索该抗体在炎症相关性疾病治疗中的应用奠定了基础。     

人源性抗bFGF单链抗体表达载体的构建与酵母表达

为了提高人源性抗bFGF抗体的表达量,从噬菌体抗体库筛选出的人源性抗bFGF抗体基因中亚克隆单链抗体(single chain fragment variable,ScFv)基因,并将其构建到酵母表达载体pPICZαA中。表达载体质粒经线性化后,电转化法转化至毕赤酵母GS115中,甲醇诱导表达。表达产物经镍离子亲和层析和阴离子交换层析纯化,并检测其生物学活性。酶切鉴定结果显示人源性的酵母表达载体构建成功。SDS-PAGE和Western blot结果显示,抗bFGF单链抗体获得了高效表达,表达量可达124mg/L,目的蛋白大小为36 kDa左右。通过两步纯化方案,目的蛋白的纯度可达95%以上。ELISA结果显示纯化的目的蛋白可与bFGF特异性结合。CCK8检测结果显示,纯化的抗bFGF单链抗体可剂量依赖性地抑制人肺腺癌细胞株A549的增殖。研究结果表明在毕赤酵母中可获得人源性抗bFGF单链抗体高效表达,表达产物具有很好的生物学活性。     

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.     

抗P-选择蛋白人源性单克隆抗体的制备

目的:获得人源性抗P-选择蛋白(selectin)特异性抗体,为相关疾病治疗奠定基础。方法:在HEK293细胞中真核分泌表达人P-选择蛋白功能性片段,以此蛋白片段作为抗原,利用本室构建的大容量全合成人源性噬菌体抗体库进行筛选,经过3轮固相筛选后,阳性克隆得到富集;将其中富集效果最好的一株单链抗体A1改造成全抗体(IgG1),重组质粒转染H293细胞后,抗体得到表达;表达后在全抗体水平上用ELISA和Western印迹分别验证了A1抗体的特异性,并通过非竞争ELISA方法初步测定这株抗体的亲和力。结果:3轮筛选得到3株特异性噬菌体抗体,其中富集效果最好的单链抗体A1改造成全抗体形式后特异性良好,抗体亲和力Kd=2×10-8 mol/L。结论:筛选得到一株特异性较好的抗P-选择蛋白人源性单克隆抗体A1,其特异性和亲和力较好,有继续开发的价值。     

从大容量噬菌体抗体库中筛选抗DNA-PKcs单链抗体

目的：从单链大容量噬菌体抗体库中筛选特异性的抗DNA-PKcs的人源抗体,用于肿瘤治疗或诊断目的。方法：经抗原性分析及BLAST比对,选定人DNA-PKcs蛋白中抗原性高且与其他蛋白没有同源性的片段,进行原核表达及纯化后将其固定在抗原管上,通过4轮“吸附－洗脱－扩增”过程从大容量抗体库中筛选特异性抗体,转化HB2151菌,制备抗DNA-PKcs的可溶性单链抗体;ELISA检测抗原-抗体结合活性。结果：经生物信息学分析,确定抗原性高且与其他蛋白没有同源性的DNA-PKcs片段DPK3（250个AA）、DPK4（257个AA）。经过4轮筛选,获得26个特异性结合DPK3及31个特异结合DPK4的克隆,指纹分析分别有5种和21种不同的可变区片段;成功制备了可溶性抗体。并做了抗原结合活性鉴定。结论：利用单链大容量抗体库获得抗DNA-PKcs的噬菌体抗体基因并且成功制备成可溶性抗体,为今后的研究和应用奠定了基础。     

人源天然ScFv噬菌体抗体库的构建及鉴定

噬菌体抗体库技术是获得治疗性抗体的一条重要途径。以20份健康人外周血为样本,通过提取淋巴细胞、逆转录－PCR（RT PCR）、抗体可变区基因的扩增、重叠PCR获得单链抗体（ScFv）基因,将ScFv克隆入噬粒载体,通过近300次的电转化获得了库容量为1.3×109的全人源天然ScFv噬菌体抗体库。通过随机挑克隆测序和用5种不同抗原筛选对抗体库进行了初步验证。随机测序表明抗体库具有较好的多样性,用5种不同抗原对其进行筛选,均获得了特异性噬菌体抗体的不同富集,表明成功构建了一个多样性良好的人源天然ScFv噬菌体抗体库。     

特异结合人禽流感病毒H5N1的scFv分子性能鉴定

目的从人源化噬菌体抗体库（human single fold scFv libraries I＋J）中筛选到能高亲和性、特异结合人禽流感病毒H5N1的单链抗体,为建立H5N1快速筛查试剂和人源化治疗单抗奠定基础。方法以H5N1病毒的血凝素（hemagglutitin,HA）蛋白和核蛋白（nucleoprotein,NP）为目的蛋白,对上述单抗噬菌体文库以亲和性为原理进行筛选,经过3轮筛选富集后,随机挑选了96个噬菌体克隆扩增培养,ELISA法挑选能特异性、高亲和性结合目的蛋白的噬菌体克隆,并换用HB2151宿主菌对阳性单链抗体克隆进行可溶性表达,ELISA法鉴定可溶性单链抗体的结合活性,PCR扩增阳性克隆的轻、重链基因片段,并对阳性单链抗体分子测序和序列分析。结果经过3轮筛选,分别从96个噬菌体克隆中挑选到了两株能特异结合NP蛋白、3株能特异结合HA蛋白的单链抗体,PCR扩增都得到了长为300、302和935bp的轻链、重链和轻链-连接片段-重链的基因片段,测序结果分析发现上述5条单链抗体片段在轻链的47、49、50、51、53、54、56、96、97、98和99位的氨基酸组成不同,而特异结合NP蛋白的单链在重链区域氨基酸组成完全相同,而特异结合HA蛋白的单链在重链的44、47、85、86、87、88和89位氨基酸组成不同。结论从噬菌体抗体库中筛选到的特异结合HA和NP蛋白的单链抗体片段,可为进一步研发H5N1快速筛选试剂和人源性治疗抗体奠定基础,也可为鉴定HA和NP蛋白中的抗原决定簇提供结构信息。     

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.     

Cloning, expression and identification by immunohistochemistry of humanized single-chain variable fragment antibody against hepatitis C virus core protein

Expression of single-chain variable fragment (scFv) antibodies on the surface of bacteriophage is widely used to prepare antibodies with pre-defined specificities. A phage antibody library containing the gene for scFv antibody against Hepatitis C virus core protein was panned with core protein immobilized on microtiter plate wells. After five rounds of panning 60 phage clones specific to core protein were obtained and one selected clone was sequenced. It was found that the specifically detected antigen consists of 774bp and is capable of encoding 257 amino acids in the patients but not in healthy persons.     

β淀粉样蛋白人源性抗体的制备

目的:应用噬菌体展示及抗体库技术,制备并鉴定β淀粉样蛋白(Aβ)人源性抗体。方法:应用固相筛选方法,以人工合成的Aβ1-15肽为靶标分子,在大容量全合成人源性噬菌体抗体库中筛选抗Aβ人源性抗体,并进行特异性鉴定。结果:经过3轮筛选,单克隆鉴定获得噬菌体抗体F11,竞争性ELISA表明抗体对Aβ1-42的结合位点位于1～15氨基酸残基内,ELISA结果证实抗体特异性良好。结论:以Aβ1-15肽为靶标分子获得了特异性良好的人源性抗体。     

人源单克隆抗人免疫缺陷病毒1型抗体Fab段基因的获得

应用噬苏体抗体库技术有效地筛选出了多株抗ＨＩＶ－１人源单克隆抗体。以逆转录聚合酶链反应（ＲＴ－ＰＣＲ）从ＨＩＶ－１感染者外周血淋巴细胞中扩增抗体轻重链可变区基因,插入载体ｐＣＯＭＢ３,建立噬菌体抗体库。分别以ＨＩＶ－１ｇｐ１２０和ｇｐ１６０为固相抗原,经过多轮筛选,从中获得了多株抗ＨＩＶ－１ｇｐ４１、ｇｐ１２０和ｇｐ１６０的单克隆抗体Ｆａｂ段基因。抗ＨＩＶ特异性噬菌体抗体随抗体库的筛选高度富集,抗     

Selection of scFv Antibody Fragments Binding to Human Blood versus Lymphatic Endothelial Surface Antigens by Direct Cell Phage Display

The identification of marker molecules specific for blood and lymphatic endothelium may provide new diagnostic tools and identify new targets for therapy of immune, microvascular and cancerous diseases. Here, we used a phage display library expressing human randomized single-chain Fv (scFv) antibodies for direct panning against live cultures of blood (BECs) and lymphatic (LECs) endothelial cells in solution. After six panning rounds, out of 944 sequenced antibody clones, we retrieved 166 unique/diverse scFv fragments, as indicated by the V-region sequences. Specificities of these phage clone antibodies for respective compartments were individually tested by direct cell ELISA, indicating that mainly pan-endothelial cell (EC) binders had been selected, but also revealing a subset of BEC-specific scFv antibodies. The specific staining pattern was recapitulated by twelve phage-independently expressed scFv antibodies. Binding capacity to BECs and LECs and differential staining of BEC versus LEC by a subset of eight scFv antibodies was confirmed by immunofluorescence staining. As one antigen, CD146 was identified by immunoprecipitation with phage-independent scFv fragment. This antibody, B6-11, specifically bound to recombinant CD146, and to native CD146 expressed by BECs, melanoma cells and blood vessels. Further, binding capacity of B6-11 to CD146 was fully retained after fusion to a mouse Fc portion, which enabled eukaryotic cell expression. Beyond visualization and diagnosis, this antibody might be used as a functional tool. Overall, our approach provided a method to select antibodies specific for endothelial surface determinants in their native configuration. We successfully selected antibodies that bind to antigens expressed on the human endothelial cell surfaces in situ, showing that BECs and LECs share a majority of surface antigens, which is complemented by cell-type specific, unique markers.     

人源噬菌体抗体库的构建及抗VEGF抗体的初步筛选分析

应用噬菌体表面呈递技术构建人抗体组合文库 .筛选获得了结合血管内皮细胞生长因子( VEGF)的人噬菌体 Fab抗体 ,并对所获抗体的多样性进行了进一步分析 .从不同人群外周血淋巴细胞提取总 RNA,经反转录后采用家族特异性免疫球蛋白可变区基因引物与免疫球蛋白信肽序列引物 ,通过改变 PCR条件或半套式扩增分别获得全部亚型的轻、重链抗体 Fab段 ,并重组到噬粒载体 p Comb3H中 ,经电转化大肠杆菌 XL- 1 Blue,构建了 1 .5× 1 0 8完整组合抗体库 .利用 VEGF12 1对该库经过 4轮固相筛选后 ,获得 1 2个可与 VEGF特异结合的阳性克隆 .酶谱分析表明了所获抗体克隆的多样性 .为通过基因工程改造 ,进一步获得可用于临床的人源 VEGF抗体奠定了基础 .     

Cloning,expression, and identification of anti‐carbofuran single chain Fv gene

Phage display method was used to clone anti‐carbofuran (CBF) single chain Fv (scFv) gene. The heavy chain and light chain variable region genes were amplified by the polymerase chain reaction from the CBF‐specific hybridoma cell lines 5D3 and assembled as a scFv DNA fragment with linker peptide (Gly₄Ser)₃. The scFv DNA fragment was cloned into M13 phagemid vector pCANTAB5E and the anti‐CBF antibody libraries were then constructed. After one round of panning with CBF‐ovalbumin (CBF‐OVA) as a conjugate, antigen‐binding positive recombinant phage clones were successfully selected by enzyme‐linked immunosorbent assay (ELISA). The positive phages were used to infect Escherichia coli HB2151 cells and the expression of the soluble scFv antibodies was then induced by IPTG. The scFv antibody was about 31 kDa by SDS‐PAGE and showed HRP‐anti‐E‐tag antibody‐recognized activity by Western blotting. The indirect competitive ELISA (icELISA) showed that the recombinant scFv antibody could competitively combine with CBF, with the IC₅₀ value of 1.07 ng/mL. The cross reactivity studies showed that the anti‐CBF scFv antibody, similar to the parent monoclonal antibody, poses high specificity to CBF and has little reactivity to the analogs. Taken together, these findings suggest that the recombinant scFv antibody can be used for further developing immunoassay method for CBF. © 2009 American Institute of Chemical Engineers Biotechnol. Prog., 2009