辅助噬菌体在噬菌体展示中的应用及研究进展

噬菌体展示技术是一种将外源肽或蛋白质与特定噬菌体衣壳蛋白相融合,展示于噬菌体表面来构建蛋白质或多肽文库,并从中筛选目的蛋白、多肽或抗体的基因工程高新技术。噬菌粒/辅助噬菌体系统是最常用的噬菌体展示系统,此系统中辅助噬菌体对噬菌粒的复制和组装发挥着至关重要的作用。本文结合当今该领域的最新研究动态,概述了噬菌粒和辅助噬菌体双基因组系统,着重介绍了不同辅助噬菌体的特点及其突变机制,并对其应用前景进行了展望,以期为该技术的进一步完善提供一定的借鉴作用。     

噬菌体表面呈现技术研究进展

噬菌体表面呈现技术是1985年建立的一种将外源基因表达呈现在噬菌体颗粒表面的方法,可用于建立随机多肽文库、抗体文库等。经特定配基的筛选,可获得与其特异结合的配体分子。通过改构,还可将cDNA产物表达于噬菌体颗粒的尾部构建cDNA文库。SIP技术通过将配体和配基分别与基因Ⅲ蛋白的C末端和N末端融合表达,基因Ⅲ的C-末端参与噬菌体颗粒的组装,配基与配体的结合能够重建基因Ⅲ蛋白的功能,才能形成有感染能力的噬菌体,这样就大大提高了筛选效率。     

噬菌体展示技术的原理和方法

噬菌体展示(Phage display)最早是由George开始于 1 985年1.最先构建的噬菌体多肽或抗体展示文库则始于 1990年2,3.由此,噬菌体展示技术进入了一个飞速发展的时期。噬菌体展示的基本概念是将外源蛋白质或多肽的基因表达产物与噬菌体衣壳蛋白融合,并在其表面展示,同时将其遗传密码信息整合到个体噬菌体的基因组中。这个技术的最大优点是直接将可现的表达型与其基因型联系在一起,再利用其配体的特异性亲和力,将所感兴趣的蛋白质或多肽挑选出来。       

人IgG四亚类对噬菌体展示Ig结合蛋白单结构域随机组合文库的体外进化筛选

金黄色葡萄球菌蛋白A(Staphylococcal protein A,SpA)和链球菌蛋白G(Streptococcal protein G,SpG)是细菌产生的特异结合宿主抗体的细菌免疫球蛋白结合蛋白(Immunoglobulin(Ig)-binding proteins,IBPs)的代表分子。SpA和SpG均包含由多个序列高度同源的结合结构域重复组成的抗体结合区,各单结构域都具有完全的结合IgG的功能。为研究这些单结构域随机组合能否产生具有新结合特性的组合分子,将SpA的A、B、C、D、E以及SpG的B2、B3共7个单结合结构域随机组合构建成噬菌体展示文库后,应用人IgG1、2、3、4为诱饵分子对该文库进行4轮筛选,获得了SpA天然分子中不存在的单结构域排列组合分子D-C。在筛选过程中,阴性对照噬菌体的逐渐减少、展示两个结构域以上的噬菌体比例不断增多,尤其是D-C组合的选择性富集和其随机连接肽的严格筛选都显示了筛选的有效性和D-C组合的重要性。噬菌体ELISA进一步证实D-C与人IgG四亚类的结合能力远强于天然SpA分子。该研究应用分子进化技术首次获得了一种与人IgG四亚类具有结合优势的新型组合分子D-C,不仅可为IgG纯化、制备、检测等方面的应用提供新的候选分子,还为细菌IBP结构功能的进一步研究提供新的手段。     

B3HM细胞免疫小鼠脾细胞scFv噬菌体展示文库的构建及表达

目的: 利用噬菌体展示技术构建B3HM细胞免疫小鼠的脾细胞表达scFv文库。方法: 用人骨髓细胞系B3HM细胞免疫小鼠,取其脾细胞采用RT-PCR方法扩增VH 和Vk基因并克隆入噬菌体展示表达载体,构建scFv文库,测定文库的库容量,BstNI酶切单克隆分析文库的多样性,对文库进行富集检测,鉴定单克隆噬菌体与B3HM细胞结合反应。结果:文库的库容为5×106cfu,单克隆的BstNI酶切图谱显示多样性,单克隆噬菌体抗体与B3HM细胞呈阳性反应。结论:噬菌体展示文库的成功构建为寻找新的致白血病相关基因,阐明白血病发病机理奠定了基础。     

噬菌体展示 protein A 及 protein L Ig 结合单结构域随机组合文库及 Ig 亲和筛选

Protein A 和 protein L 是细菌产生的两种结构和功能均不同的免疫球蛋白 (immunoglobulin , Ig) 结合分子,在细菌的致病中起重要作用 . 用含 SacⅠ位点的特定引物 PCR 分别扩增制备 protein A 的 A 、 B 、 C 、 D 抗体结合结构域和 protein L 的 B3 抗体结合结构域,各结构域 DNA 片段经 SacⅠ酶切后,再随机连接形成各种不同长度的分子组合文库,将该文库呈现在噬菌体表面构建了噬菌体展示 Ig 结合分子单结构域随机组合文库,所建组合文库容量为 2.3×10⁶个菌落形成单位,滴度为 4.1×10¹¹TU/ml , 包含各种单结构域片段,并以随机方式连接 . 用人 Ig 对该文库进行 4 轮亲和筛选,随机挑选 36 个代表性的阳性克隆进行序列测定分析表明,亲和筛选获得了多种非天然形式存在的新的 Ig 结合分子结构,其中 32 个克隆具有由 protein L 的单结构域和 protein A 的单结构域间隔重复排列而成的特征性 (MDPL-MDPA)n 结构 . 对噬菌体展示 Ig 结合分子单结构域随机组合文库的体外分子进化研究的尝试,为 Ig 结合分子的结构和功能研究提供了一新的途径,也为 Ig 结合分子的定向改造打下基础 .     

高效构建卵清白蛋白scFv噬菌体文库及其筛选

目的:建立一种高效噬菌体文库构建方法,获得抗鸡卵清蛋白(ovalbumin,OVA)的单链抗体(scFv)噬菌体展示文库,筛选鉴定获得OVA单链抗体。方法:用OVA蛋白免疫Balb/C小鼠,选取血清抗体效价高的小鼠提取脾脏RNA,利用RT-PCR方法扩增获得小鼠重链和小鼠轻链基因。通过无缝连接酶一步将小鼠重链基因、轻链基因和linker DNA连接起来,插入噬菌体表达载体中,构建OVA scFv噬菌体展示文库。测定文库容量,对文库进行富集筛选,ELISA鉴定阳性克隆,测序后构建真核表达载体,转入Expi-CHO悬浮细胞进行真核表达,利用Western blot进行鉴定。结果:成功获得库容量为1. 2×10~7cfu的OVA scFv噬菌体展示文库,并从中筛选出8个阳性克隆,选取效价最高的2号克隆,在Expi-CHO悬浮细胞中表达获得可溶性抗体。结论:建立了一种高效构建scFv噬菌体文库的方法,筛选获得高结合活性的OVA单链抗体,并成功进行了真核表达,为OVA ELISA检测试剂盒的研制奠定了基础。     

噬菌体展示抗克伦特罗抗体文库的构建及单克隆抗体的筛选

利用小白鼠免疫和噬菌体展示技术构建了噬菌体展示抗体文库,从文库中筛选获得了一株抗克伦特罗单克隆抗体。该抗体的氨基酸序列尚未在世界基因数据库中登录,是一个新的抗体。该抗体对于游离克伦特罗的半抑制率IC50为0.602μg/mL。该噬菌体展示的抗体片段可以用于竞争法检测克伦特罗的含量,其能够检测出的最低浓度为15.6 ng/mL,具有较大的实用价值。     

利用氨甲蝶呤－琼脂糖凝胶进行噬菌体展示人肝脏cDNA文库筛选的方法研究

目的：利用氨甲蝶呤（MTX）偶联琼脂糖凝胶吸附法从人肝脏细胞cDNA噬菌体展示文库中筛选与MTX相互作用的蛋白。方法：以偶联于琼脂糖凝胶表面的MTX为配基,通过"结合－洗脱－扩增"过程筛选与MTX相互作用的噬菌体。利用PCR对筛选结果进行监测,对筛选得到的噬菌体PCR产物进行序列测定和基因同源性分析。结果：通过五轮亲和筛选富集到特异噬菌体克隆,再通过PCR获得cDNA插入片段。通过BLAST程序搜索GenBank,证明筛选到的片段与人PI-3K相关蛋白激酶 SMG-1异构体1 蛋白同源性达100％。结论：利用偶联MTX的琼脂糖凝胶作为筛选基质,从T7噬菌体展示cDNA文库中富集特异噬菌体是一种方便、高效的MTX相互作用靶蛋白筛选方法。本方法可为探讨小分子药物的分子作用机制提供借鉴和参考.     

用氨甲蝶呤偶联琼脂糖亲和吸附法从人肝脏cDNA噬菌体展示文库中筛选氨甲蝶呤相互作用蛋白

目的:利用氨甲蝶呤(MTX)偶联琼脂糖凝胶吸附法从人肝脏细胞cDNA噬菌体展示文库中筛选与MTX相互作用的蛋白.方法:以偶联于琼脂糖凝胶表面的MTX为配基,通过"结合-洗脱-扩增"过程筛选与MTX相互作用的噬菌体.利用PCR对筛选结果进行监测,对筛选得到的噬菌体PCR产物进行序列测定和基因同源性分析.结果:通过五轮亲和筛选富集到特异噬菌体克隆,再通过PCR获得cDNA插入片段.通过BLAST程序搜索GenBank,证明筛选到的片段与人PI-3K相关蛋白激酶SMG-1异构体1蛋白同源性达100%.结论:利用偶联MTX的琼脂糖凝胶作为筛选基质,从T7噬菌体展示cDNA文库中富集特异噬菌体是一种方便、高效的MTX相互作用靶蛋白筛选方法,可为探讨小分子药物的分子作用机制提供借鉴和参考.     

噬菌体展示文库筛选技术的研究进展

噬菌体展示技术是将编码外源蛋白或多肽的基因片段定向插入到噬菌体的外壳蛋白基因区,使外源蛋白或多肽通过与噬菌体外壳蛋白融合而表达并展示于噬菌体表面,进而筛选表达特异蛋白或多肽的噬菌体,已发展成为生物学后基因组时代一个强有力的实验技术.噬菌体展示文库的筛选是其关键环节.为了提高筛选效率,许多研究者对传统的筛选技术进行了改进,如选择性感染噬菌体、迟延感染性噬菌体、以DNA为基础的筛选方法、亲合力捕获和反复筛选和封闭筛选法等,用于筛选的靶标也越来越具有多样性,使得这一技术有了更加广阔的发展前景.     

以噬菌体作为配基的一种新型亲和材料的制备方法研究

目的:针对亲和层析材料制备困难的问题,本文拟研究以聚丙烯酰胺冷凝胶为基质,以噬菌体展示多肽为配基制备亲和材料方法的可行性.方法:以低温聚合制备的聚丙烯酰胺冷凝胶作为基质,将筛选噬菌体展示人肝脏cDNA文库获得的噬菌体作为配基,通过两种不同的化学键合方法键合于凝胶表面,制备亲和材料.通过高效液相色谱法(HPLC)分析此亲和材料对药物分子是否具有亲和能力.结果:聚丙烯酰胺冷凝胶具有较大的孔径及良好的亲水性,适用于生物大分子如噬菌体的键合,键合特异噬菌体展示多肽的凝胶材料与键合未筛选噬菌体文库的亲和材料比较,对药物分子具有明显的高亲和力.结论:以展示特异多肽的噬菌体为亲和配基,以聚丙烯酰胺冷凝胶为基质,通过化学键和方法制备亲和材料是具有可行性的,此种亲和材料在生物分子纯化特别是药物分析纯化、蛋白质分离纯化以及细胞分离分析等方面将具有一定的应用前景.     

噬菌体展示技术发展

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。随着该项技术的不断完善和发展,噬菌体展示技术已被广泛应用于生命科学研究的不同领域,并显示了良好的应用前景。     

噬菌体表面展示技术

噬菌体表面展示技术是将编码外源肽或抗体的可变区ＤＮＡ 片段插入噬菌体或噬菌粒的基因组中,以融合形式与噬菌体的表面蛋白共同表达于噬菌体表面,经过“吸附———洗脱———扩增”过程筛选并富集外源肽或 特异性抗体。其中噬菌体抗体库技术可以模拟体内抗体产生和成熟过程,不经细胞杂交,甚至不经免疫制备针对任何抗原的单克隆抗体     

细菌病毒--噬菌体的应用概况

噬菌体是细菌病毒 ,它分裂细菌细胞可获取胞内物质 ,可改造做基因工程载体 ;噬菌体表面展示技术广泛应用于疾病诊断、特异性抗体及蛋白药物生产等。噬菌体双报告基因的插入在研究蛋白质功能方面显示了广阔的应用前景     

噬菌体展示技术发展

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。随着该项技术的不断完善和发展,噬菌体展示技术已被广泛应用于生命科学研究的不同领域,并显示了良好的应用前景。     

噬菌体展示技术及其在寄生虫研究中的应用

噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的编码基因或DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置,使外源基因随外壳蛋白的表达而表达,并随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术.在研究蛋白质识别或蛋白质与核酸相互作用的生物学过程、蛋白质定向改造、研制新型多肽药物、疫苗和抗体等多领域具有重要作用.就噬菌体展示技术基本原理及特点,以及噬菌体展示技术在寄生虫研究中的应用做一简要综述.     

转基因植物中Bt杀虫蛋白的重组噬菌体辅助检测

以LRP和棉花总蛋白为本底蛋白,纯化的Bt杀虫蛋白为目标蛋白,利用噬菌体展示技术从噬菌体的随机七肽库中筛选与Bt蛋白特异性结合的七肽.ELISA检测表明经过三轮淘筛过程,特异性多肽得到了高度富集,其中PH5可与Bt蛋白特异性结合.将筛选出的PH5作为Bt蛋白的“类抗体”用于抗虫转基因植物的检测,由此建立了一种新的检测方法,讨论了噬菌体展示技术在植物基因工程中的潜在应用价值.     

双峰驼源天然噬菌体纳米抗体展示库的构建及抗GDH纳米抗体筛选

目的:构建噬菌体天然纳米抗体展示库,以期用于筛选不同抗原分子的纳米抗体筛选平台,并用艰难梭菌谷氨酸脱氢酶(GDH)抗原筛选靶向GDH的纳米抗体,对所构建的噬菌体天然纳米抗体展示库进行验证。方法:采用Oligo DT提取双峰骆驼脾脏总RNA进行反转录,通过巢氏PCR获取全套重链可变区基因,将其构建到噬菌粒pCANTAB5E载体,经多次电转化至E. coil TG1构建初级噬菌体抗体库,经辅助噬菌体拯救后构成噬菌体展示库,并对噬菌体展示库的库容及多样性进行分析和鉴定。同时以GDH为靶向抗原对文库进行淘筛,计算淘筛回收率,并对第三轮淘筛后平板的单克隆进行ELISA鉴定。结果:构建的天然噬菌体纳米抗体库的插入率为95%左右,随机挑取的9个克隆氨基酸同源性为66. 17%,经MEGA分析后具有较好的多样性,同时经辅助噬菌体拯救后,得到的噬菌体展示库滴度为4×10~(12)CFU/ml。在三轮淘筛过程中,回收率逐步升高,噬菌体得到了有效的富集,同时对阳性克隆进行测序及分析,最终得到2条抗GDH纳米抗体序列。结论:成功构建了双峰驼源天然噬菌体纳米抗体展示文库且多样性良好,为后续筛选其他的靶向抗原奠定了基础,同时筛选获得两条抗GDH纳米抗体序列,为制备艰难梭菌谷氨酸脱氢酶诊断抗体提供技术支撑。     

噬菌体特异性抗体对噬菌体治疗的影响

噬菌体治疗已成为当下防控泛耐药细菌感染的重要选择。噬菌体作为含有蛋白和核酸组分的病毒颗粒,经不同途径进入机体后,均能诱导机体产生特异性中和抗体。本文就噬菌体治疗过程中诱导机体产生的特异性中和抗体、抗体的产生规律、抗体是否影响噬菌体治疗疗效,以及可能克服抗体影响噬菌体治疗的方法等进行论述。噬菌体颗粒诱导特异性中和抗体的产生及血清抗噬菌体活性的水平与噬菌体的给予途径、类型和剂量、结构蛋白以及宿主的免疫状态、感染部位、治疗持续时间等均有关,且不同类型抗体产生时间和强度不同,均能中和噬菌体从而降低其杀菌效果。这提示在使用噬菌体治疗耐药细菌感染时,需要探索克服噬菌体中和抗体干扰的方法,或针对机体不同状态及感染类别制定相应的治疗策略,降低诱导机体产生噬菌体特异性中和抗体的风险,以获得最佳治疗效果。