核糖体展示技术

组合化学在分子生物学中的应用,大大提高了所构建分子文库的容量,而高通量筛选技术对于大容量文库的筛选是至关重要的。核糖体展示技术克服了传统筛选技术库容量小和筛选效率低等缺陷。该技术完全在体外进行,其文库容量不受细胞转染效率的影响,库容量和筛选效率得到很大提高,可与其他技术相组合,在体外分子高效表达和定向进化方面具有广泛的应用前景。该文介绍核糖体展示技术的基本原理、技术特点以及最新研究进展。     

文库筛选与分子进化的核糖体展示新方法

利用适当的文库筛选技术快速、简便地从DNA文库、随机肽库、抗体库或其它蛋白文库中筛选生物活性物质是目前分子生物学研究的一个热点.核糖体展示是一种完全离体进行的功能蛋白筛选和进化鉴定的新技术,避免了传统的活体筛选技术的缺陷,使得文库容量增大、分子多样性加强.本文系统地评述了核糖体展示技术在制备ScFv单链抗体方面的应用,包括ScFv单链抗体模板的构建、体外转录与体外翻译、亲和筛选及筛选效率的测定以及分子多样性和体外进化研究,讨论了核糖体展示技术目前的发展动态、存在问题及发展趋势.     

核糖体展示技术的研究与应用现状

核糖体展示技术是20世纪90年代建立并发展起来的一种完全在体外进行的分子筛选与进化技术,避免了体内展示技术的缺陷,不受细胞转染与基因表达等因素影响,已经成功用于筛选与靶分子特异结合的高亲和力多肽、抗体和酶等.本文主要概述了核糖体展示技术的基本原理、具体步骤、技术改进及应用现状.     

利用核糖体展示技术筛选口蹄疫病毒 单链抗体基因

目的:利用核糖体展示技术筛选口蹄疫病毒特异性单链抗体基因。方法:在已构建好的核糖体展示文库的基础上,利用核糖体展示技术,经过5轮的体外转录、体外转译、亲和筛选和RT-PCR,将得到的序列进行测序分析。结果:筛选到FMDV scFv基因,且基因得到富集。结论:实验运用核糖体展示技术,以FMDV抗原和纯化的146S病毒粒子为靶标筛选到了FMDV scFv基因,将为scFv用于FMD的基础研究、免疫学研究以及为预防、治疗和诊断提供帮助,也为研制FMD的快速诊断技术奠定先前基础。     

利用核糖体展示文库初步筛选与伤寒杆菌Ⅳ型纤毛结合的细胞受体

伤寒杆菌病原毒力岛上的Ⅳ型纤毛与伤寒杆菌的致病性密切相关,但对Ⅳ型纤毛在人巨噬细胞、树突状细胞上的受体及其序列或结合的关键部位还一无所知。本研究拟用核糖体展示库筛选伤寒杆菌结合的细胞受体。体外人工合成引物和含36个随机序列的寡核苷酸,通过两轮PCR构建随机DNA库,随后在体外进行偶联的转录和翻译,得到含随机12肽的核糖体库。利用含随机12肽的核糖体库与体外重组表达的Ⅳ型纤毛结构蛋白(PilS蛋白)进行了初步筛选,为筛选到与伤寒杆菌毒力岛上Ⅳ型纤毛结构蛋白结合的细胞受体奠定了基础。     

核糖体展示单链抗体库技术及应用的研究进展

核糖体展示是一种完全离体进行的功能蛋白筛选和鉴定的新技术,避免了传统的体内筛选技术的缺陷,使得文库容量增大、分子多样性加强。它将正确折叠的蛋白及其mRNA同时结合在核糖体上,形成mRNA-核糖体-蛋白质三聚体,使目的蛋白的基因型和表型联系起来。近年来,核糖体展示技术在单链抗体(ScFv)库构建及应用方面取得了很大进展。现就这方面的研究进展作一综述。     

蛋白质体外表达与进化技术

蛋白质体外表达与进化技术包括核糖体展示技术和mRNA展示技术。与蛋白质体内表达系统相比,体外表达技术可产生较大容量的蛋白质文库（约10^12～10^13左右）,同时在回收编码蛋白质的信息时对文库进行了进化,增加了蛋白质文库的多样性,促进了抗体或配体类蛋白质的亲和成熟能力。该文介绍了蛋白质体外表达技术在新蛋白质（如抗体或配体等）表达筛选中的应用。     

核糖体展示技术在非编码核酸研究中的应用

非编码RNA(non-coding RNA)是一类内源性的不具有蛋白质编码功能的RNA分子,在细胞的生长增殖、发育、核内运输,甚至在肿瘤的发生中发挥着重要的作用。核糖体展示技术(ribosome profiling)是多聚核糖体分离和深度测序技术(deep sequencing)相结合的新兴组学技术,可以精确地测定正在被翻译的转录本并具有组学广度。对非编码RNA研究而言,这既是一个新的高度又是一门新的技术。系统阐述了核糖体展示技术的实验原理、目前研究取得的进展,以及在非编码RNA调控机理中的应用。     

噬菌体展示技术体内筛选的研究进展

噬菌体展示技术体内筛选是直接将噬菌体肽库注射到动物体内,筛选与活体内某些器官或组织有特异结合活性的小肽。噬菌体展示技术的体内筛选在血管靶向肽的筛选、肿瘤组织靶向肽的筛选、免疫反应的研究和相关疾病治疗、监测方面都有广泛的应用前景。     

Ribosome display: cell-free protein display technology.

Ribosome display is a cell-free system for the in vitro selection of proteins and peptides from large libraries. It uses the principle of coupling individual nascent proteins (phenotypes) to their corresponding mRNA (genotypes), through the formation of stable protein-ribosome-mRNA (PRM) complexes. This permits the simultaneous isolation of a functional nascent protein, through affinity for a ligand, together with the encoding mRNA, which is then converted and amplified as DNA for further manipulation, including repeated cycles or protein expression. Ribosome display has a number of advantages over cell-based systems such as phage display; in particular, it can display very large libraries without the restriction of bacterial transformation. It is also suitable for generating toxic, proteolytically sensitive and unstable proteins, and allows the incorporation of modified amino acids at defined positions. In combination with polymerase chain reaction (PCR)-based methods, mutations can be introduced efficiently into the selected DNA pool in subsequent cycles, leading to continuous DNA diversification and protein selection (in vitro protein evolution). Both prokaryotic and eukaryotic ribosome display systems have been developed and each has its own distinctive features. In this paper, ribosome display systems and their application in selection and evolution of proteins are reviewed.     

核糖体展示及体外分子选择与进化

核糖体展示是20世纪90年代中期发展起来的一种简便而有效的体外分子选择与进化技术。它也是第一种完全在体外进行蛋白质或多肽分子选择与进化的方法。本主要概述了体外核糖体展示技术的建立基础、基本原理和技术特点等,并跟踪了目前该领域的最新研究进展和发展前景。     

体外展示技术研究进展

该文系统阐述了核糖体展示、mRNA展示及DNA展示等体外展示技术的实验原理,并对近年来各种体外展示技术所取得的进展进行了全面的回顾和总结。     

Advantages of mRNA display selections over other selection techniques for investigation of protein–protein interactions

mRNA display is a genotype–phenotype conjugation method that allows for amplification-based, iterative rounds of in vitro selection to be applied to peptides and proteins. mRNA display can be used to display both long natural protein and short synthetic peptide libraries with unusually high diversities for the investigation of protein–protein interactions. Here, we summarize the advantages of mRNA display by comparing it with other widely used peptide or protein-selection techniques, and discuss various applications of this technique in studying protein–protein interactions.     

组氨酸激酶(YycG)在筛选肺炎链球菌抑制剂中的应用

为了获得具有体外活性的肺炎链球菌组氨酸激酶YycG并利用其筛选寻找新的抑制剂。原核表达组氨酸激酶YycG的激酶功能域,经SDS-PAGE,Western blot鉴定及镍层析柱纯化后,采用激酶试剂盒检测其激酶活性;利用对其激酶活性的抑制作用从105种候选化合物中筛选有效的抑制剂,并通过实验验证抑制剂的抗菌作用。原核表达得到约35 kDa的目的蛋白激酶域片段YycG′,其纯度达 95 %,并具有体外水解ATP的激酶活性;利用其活性筛选得到数种不同抑制效果的小分子化合物,且体外验证具有较好的抑菌效果。通过肺炎链球菌组氨酸激酶YycG活性筛选找到的小分子抑制剂可为进一步研发与该菌相关的药物或消毒剂提供基础。     

A simple <Emphasis Type="Italic">in vitro</Emphasis> screening method to determine the effects of drugs against growth of <Emphasis Type="Italic">Saprolegnia parasitica</Emphasis>

To screen the effect of possible antifungal chemicals against growth of fish pathogenic Saprolegnia spp., a simple and rapid in vitro screening method has been developed. Heat sterilized hemp seeds (Cannabis sativa) colonized by Saprolegnia parasitica are exposed to different concentrations of the test drugs diluted in water. One Saprolegnia colonized hemp seed is transferred into each well of a 48-well flat bottom tissue culture plate, after which 1 mL of each concentration of the test drugs is added per well. Subsequent to exposure and incubation, the plate is inspected and any Saprolegnia growth on the seeds is graded. The method described in the present paper proved to be simple, effective and reproducible in screening of fungistatic and fungicidal drugs against Saprolegnia growth.