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。     

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.     

噬菌体肽库技术的应用

噬菌体肽库是由大量带有不同肽段的单个噬菌体组成的重组噬菌体库,通过分析筛选到的多肽的结构和序列,可以了解蛋白质分子之间的相互作用。随着生物技术的发展,噬菌体肽库技术在基因治疗、抗原表位定位、确定核酸结合蛋白、基因疫苗研究和药物筛选等方面得到广泛应用并取得了很大进展。     

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。     

丝状噬菌体表面呈现技术

对丝状噬菌体的结构、基因组及生命周期的深入认识,是丝状噬菌体表面呈现技术建立和发展的基础,可将外源基因片段插入噬菌体的基因Ⅲ（ｇ３）或基因Ⅷ（ｇ８）的先导序列的紧下游,使外源基因表达的多肽以融合蛋白的形式呈现有噬菌体表面外壳蛋白ｇｐ３或ｇｐ８的Ｎ端,这样的呈现常能使表达的多肽保持生物活笥,据此可用活的噬菌体直接方便,高效率地筛选目的基因或检测该基因产物的活性,这技术已被用于抗体基因库,ＣＤＮＡ     

从噬菌体文库中筛选潜在的GM—CSF的拮抗剂

以粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（ＧＭ－ＣＳＦ）为筛选文库的靶分子,通过高效筛选（Ｈｉｇｈｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｃｒｅｅｎｉｎｇ,ＨＴＳ）方法来筛选多种多肽噬菌体文库,在一个以噬菌体主要蛋白质为载体的多肽噬菌体文库中筛选到了一些与ＧＭ－ＣＳＦ结合的多肽,并通过了ＥＬＩＳＡ和微淘选（ｍｉｃｒｏｐａｎｎｉｎｇ）实验的证实,这些多肽先导化合物经过进一步的优化,可能成为ＧＭ－ＣＳＦ细胞因子的拮抗剂。     

利用噬菌体肽库筛选与HIV-1p24抗原结合的多肽

通过噬菌体展示技术筛选出与HIV-1p24抗原结合的多肽,为用多肽辅助p24抗原检测提供实验基础.以重组p24抗原为靶蛋白,对噬菌体随机七肽库进行三轮筛选,用EUSA鉴定第三轮筛选到的噬菌体克隆与p24重组抗原的结合能力,再对噬菌体克隆进行测序分析,同时研究了ELISA中噬菌体加入量及多种封闭剂对噬菌体特异性结合能力的...     

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…     

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。     

草鱼呼肠孤病毒NS31蛋白在昆虫细胞中表达及互作多肽筛选

草鱼呼肠孤病毒(Grasscarpreovirus,GCRV)是引发病毒性草鱼出血病的主要病原.前期研究证实GCRV-S7基因片段编码NS31蛋白是GCRV的非结构蛋白,在病毒感染的中后期表达.为深入开展NS31的具体生物学功能,本研究从GCRV-JX01株病毒基因组中扩增NS31,克隆至pFastBacHTA载体;利用杆状病毒Bac-to-Bac系统成功表达携带his标签的重组蛋白his-NS31;Western-Blot和IFA实验表明重组杆状病毒能够感染昆虫细胞(Sf9)表达NS31,进一步通过his-Ni2+柱纯化NS31,SDS-PAGE鉴定蛋白约为30KD.运用噬菌体展示技术筛选噬菌体12肽库,研究NS31特异性结合多肽.挑取30个克隆进行DNA序列测定,结果表明NS31主要和2种多肽分子相互作用.进一步结合生物信息学分析表明上述多肽与草鱼基因组中6个基因具有同源性,提示其可能是NS31互作蛋白.本研究为深入探索NS31在病毒感染过程中的生物学功能奠定了重要基础.     

构建噬菌体展示的β转角多肽文库

可以形成I型 β转角构象的多肽CX2 GPX4 C融合表达于丝状噬菌体fd的次要衣壳蛋白 g3p的N端 ,从而展示在噬菌体的表面。构建的多肽文库容量达到 1.0 4× 10 8个。随机挑取了 19个克隆 ,序列分析表明 ,核苷酸和氨基酸的分布与预期的基本一致。19个多肽的疏水性和等电点的综合指标分布广泛。以单克隆抗体 12CA5为靶分子 ,经过 3轮筛选 ,出现明显富集。噬菌体酶联免疫吸附法 (ELISA)以及竞争性ELISA的结果表明 ,从第 3轮洗脱液中随机挑选的 15个噬菌体克隆都能结合于抗体的抗原结合位点。破坏多肽的构象 ,这种结合将丧失     

噬菌体抗体技术

抗体可变区的重键基因及轻链基因与线性噬菌体的包膜蛋白蛋白基因重组后,可以在噬菌体表面表达形成具有活性的抗体片段。通过抗原的直接筛选,可以分离得到特异性强,亲和力高的抗体分子,包括人抗体。本文就噬菌体抗体文库的构建,噬菌体抗体的分离及其应用作了简要介绍。     

从噬菌体文库中筛选潜在的GMCSF的拮抗剂(英文)

以粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（ＧＭＣＳＦ） 为筛选文库的靶分子, 通过高效筛选（Ｈｉｇｈ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｃｒｅｅｎｉｎｇ, ＨＴＳ） 方法来筛选多种多肽噬菌体文库, 在一个以噬菌体主要蛋白质为载体的多肽噬菌体文库中筛选到了一些与ＧＭＣＳＦ结合的多肽, 并通过了ＥＬＩＳＡ和微淘选（ｍｉｃｒｏｐａｎｎｉｎｇ） 实验的证实。这些多肽先导化合物经过进一步的优化, 可能成为ＧＭＣＳＦ细胞因子的拮抗剂     

肽类化合物对H_(37)Ra抑制的优化筛选

通过抑菌试验,确定不同培养基条件下多肽化合物的抑菌效果,并测定其最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC)。加入Vc,比较抑菌效果,进一步优化筛选H37Ra抑制剂。先根据ELISA试验结果进行噬菌体肽库筛选,然后利用分子对接软件模拟多肽与ICL蛋白晶体(1F8I)的分子对接,将成功对接的多肽采用Fmoc固相合成法合成,并对其生物活性进行检测。用制备型反相高效液相色谱仪对合成的多肽进行纯化并进行质谱检测。共筛选得到4条多肽且均有抑菌效果,并与剂量相关。结果显示,浓度为800-1 500μg/mL时,各组多肽均抑菌。浓度为500μg/mL时,正常培养基中只有一种肽有抑菌作用,而限制碳源培养基中均不能抑菌。2号肽抑菌效果最好,正常培养基中MIC为200μg/mL,限制碳源中为500μg/mL。阳性对照组,两种培养基抑菌效果一致,利福平MIC为0.8μg/mL,异烟肼MIC为0.5μg/mL。根据MIC结果,在正常培养基中加入Vc,检测到多肽、利福平和异烟肼的抑菌效果呈剂量依赖性升高。     

多肽噬菌体展示

噬菌体展示技术已被广泛地应用于生物学研究的各个方面.利用它可融合表达多肽、蛋白质结构域和蛋白质.尤其是多肽噬菌体展示,已被作为一种便利的研究工具去发现和研究那些与受体、酶、凝集素、抗体、核酸以及其他生物分子亲和的多肽配基和酶的底物专一性,该技术在药物的发现,疫苗的设计等医学领域也有着潜在的应用价值.     

从噬菌体文库中筛选与表皮生长因子结合的多肽

与许多疾病相关的血管生成作用是由一些血管生成因子介导的 ,其中就包括表皮生长因子 .在肿瘤生长、关节炎等疾病中 ,表皮生长因子参与了其中的血管生成作用 ,拮抗表皮生长因子介导的血管生成就有可能对与其相关的疾病起到治疗作用 ,因此 ,表皮生长因子的拮抗剂可能具有重要的临床价值 .拮抗表皮生长因子的作用可以通过许多途径 ,其中之一就是找到能与表皮生长因子结合并能干预其与受体结合的分子 ,因而表皮生长因子可作为药物靶分子 .从噬菌体文库中筛选药物靶分子的拮抗剂和激动剂已被证明是一种有效的方法 .以表皮生长因子作为药物靶分子 ,从多肽噬菌体文库中筛选与表皮生长因子结合的噬菌体多肽 ,这些潜在的表皮生长因子拮抗剂先导分子经过优化可能具有重要的临床价值 .     

从噬菌体文库中筛选与表皮生长因子结合的多肽(英)

与许多疾病相关的血管生成作用是由一些血管生成因子介导的,其中就包括表皮生长因子.在肿瘤生长、关节炎等疾病中,表皮生长因子参与了其中的血管生成作用,拮抗表皮生长因子介导的血管生成就有可能对与其相关的疾病起到治疗作用,因此,表皮生长因子的拮抗剂可能具有重要的临床价值.拮抗表皮生长因子的作用可以通过许多途径,其中之一就是找到能与表皮生长因子结合并能干预其与受体结合的分子,因而表皮生长因子可作为药物靶分子.从噬菌体文库中筛选药物靶分子的拮抗剂和激动剂已被证明是一种有效的方法.以表皮生长因子作为药物靶分子,从多肽噬菌体文库中筛选与表皮生长因子结合的噬菌体多肽,这些潜在的表皮生长因子拮抗剂先导分子经过优化可能具有重要的临床价值.     

中国医学科学院北京协和医学院放射医学研究所天津市分子核医学重点实验室

血液肿瘤即造血系统的恶性肿瘤,是一种严重危害公共健康的疾病。目前,血液肿瘤诊断治疗的最理想方法就是分子特异性诊断和靶向治疗,但该方法面临的最大困难就是分子靶点的选择。噬菌体展示技术是近十年发展起来的一种新的生物学技术,具有高通量筛选、模拟天然表位、易于纯化、将蛋白功能与编码基因相统一等优点,广泛应用于功能性蛋白质和多肽的筛选、蛋白质间的识别与相互作用、抗原表位的鉴定、基因工程抗体的筛选等多个分子生物学领域,非常适于理想靶点的选择。目前,噬菌体文库技术在血液肿瘤诊治中的应用主要集中在噬菌体抗体文库和噬菌体随机肽库上。本文就噬菌体展示技术在血液肿瘤诊断治疗中的研究成果做一总结分析,并对该技术在这一领域的应用前景进行展望。     

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.     

新型人血清白蛋白特异结合肽ML的筛选及鉴定

利用噬菌体展示技术筛选和鉴定新型人血清白蛋白(HSA)特异结合7肽,分析与垂体腺苷酸环化酶激活肽27(PACAP27)构成的融合多肽ML-PACAP27与HSA的亲和结合力,以确定筛选的7肽(ML1和ML2)在与其他药物多肽或蛋白融合状态下仍具有较高的HSA结合活力。利用噬菌体展示7肽库,经四轮筛选、筛选克隆的DNA测序、酶联免疫吸附技术分析(ELISA)初步鉴定筛选克隆与HSA的亲和作用,并利用等离子共振技术(SPR)定量测定合成的ML-PACAP27融合多肽与人血清白蛋白的亲和力常数。实验结果表明:经筛选获得2个与人血清白蛋白特异性结合的7肽序列,其氨基酸序列分别为:ML1:LKSCKPL和ML2:SLKSHAL;ELISA分析结果显示,含有ML1和ML2的噬菌体均可亲和结合HSA,而且ML2的亲和结合作用高于ML1;SPR分析结果显示,ML1-PACAP27和ML2-PACAP27与HSA的解离常数(KD)分别为:8.1×10-6mol/L和3.7×10-6mol/L,ML1-PACAP27与HSA的结合力高于ML1-PACAP27。筛选和鉴定了两个可与HSA特异性结合的7肽序列,该7肽序列可用于特异偶联HSA的长效分子药物的重组融合表达或设计,可为延长分子药物的半衰期及新型药物研发提供新工具。