噬菌体展示系统及筛选技术研究进展

噬菌体展示技术是（Phage Display Techniques,PDT）一种将外源肽或蛋白基因与噬菌体特定蛋白基因在其表面进行融合表达的新技术。该技术已在生命科学的各个领域得到广泛应用,近几年,在展示系统及筛选方法这两个关键环节上有了长足进展,就这两方面做一综述。     

豆蔻酰转移酶的噬菌体展示抑制肽筛选研究

用固相柱筛库法和包被筛库法,从噬菌体展示的随机１５肽库中亲和结合筛选艾滋病、肿瘤等疾病相关酶－豆Ｋｏｕ酰转移酶的噬菌体展示抑制肽。在筛选得到亲和结合噬菌体后,用建立的体外豆Ｋｏｕ酰转移酶（ＮＭＴ）抑制活性分析系统,获得了１６个具有抑制ＮＭＴ活性作用的噬菌体展示抑制肽。通过ＤＮＡ序列测定、相应随机肽序列推定和序列联配等一系列分析,表明两种筛库方法所得抑制肽序列有重叠,并包含一个较为特征性的ＰＸ０．３     

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…     

脂多糖保守表位模拟肽的筛选与鉴定

用针对脂多糖保守表位的单抗2B4对噬菌体随机12肽库进行亲和筛选,通过噬菌体ELISA实验及脂多糖(LPS)竞争抑制实验鉴定阳性克隆.经三轮筛选后,与抗体结合的噬菌体得到明显富集,噬菌体ELISA结果显示,阳性率达80%.将其中12个阳性噬菌体克隆做鼠伤寒杆菌和大肠杆菌LPS竞争抑制实验,抑制作用非常明显,有良好的剂量依赖关系,证明这12个克隆与LPS具相似表位.DNA测序并推导噬菌体展示肽的氨基酸序列为,GPPQWFFSQPQL（5/12,41.7%）,LPQYFWNTATTA （3/12,25%）,FPQNHWNVPWAT（2/12,16.6%）,HSQSFWNAPLAM和AHPWTHGYFPPL（1/12,8.3%）.实验结果表明,用2B4抗体筛选到的噬菌体短肽克隆可模拟保守表位,即脂多糖的模拟肽（位）.     

脂多糖保守表位模拟肽的筛选与鉴定

用针对脂多糖保守表位的单抗2B4对噬菌体随机12肽库进行亲和筛选,通过噬菌体ELISA实验及脂多糖(LPS)竞争抑制实验鉴定阳性克隆.经三轮筛选后,与抗体结合的噬菌体得到明显富集,噬菌体ELISA结果显示,阳性率达80%.将其中12个阳性噬菌体克隆做鼠伤寒杆菌和大肠杆菌LPS竞争抑制实验,抑制作用非常明显,有良好的剂量依赖关系,证明这12个克隆与LPS具相似表位.DNA测序并推导噬菌体展示肽的氨基酸序列为,GPPQWFFSQPQL（5/12,41.7%）,LPQYFWNTATTA（3/12,25%）,FPQNHWNVPWAT（2/12,16.6%）,HSQSFWNAPLAM和AHPWTHGYFPPL（1/12,8.3%）.实验结果表明,用2B4抗体筛选到的噬菌体短肽克隆可模拟保守表位,即脂多糖的模拟肽（位）.     

噬菌体展示肽在血管导向治疗方面的应用

介绍了一种利用噬菌体肽库的新技术－体内噬菌体展示（n vivo phage display)。这项技术是在活的动物体内进行的肽库筛选。将肽库通过静脉注射到动物体内,因为血管分子内皮的异质性,噬菌体可以选择性地导向不同组织,这样就可以筛到与特定组织特异结合的噬菌体展示肽。动物实验表明,前凋亡小肽和细胞毒素与导各肽偶联后 治疗效果。这项技术应用于临床,一定有助于肿瘤等疾病的导向治疗和造影技术的发展。     

T4噬菌体表面展示技术的研究进展

噬菌体表面展示技术(phage display)是由Smith于1985年首先建立起来的一种新的生物技术[1],它能将表达的外源多肽或蛋白以融合蛋白的形式展示在噬菌体的表面,保持相对独立的空间构象和原有的生物活性[2].常用的噬菌体表面展示系统主要有丝状噬菌体、λ噬菌体及T4噬菌体展示系统等.虽然它们都具有噬菌体展示系统的优点,但对于丝状噬菌体来说,它不能展示那些难以分泌的肽和蛋白质,而且它的N端可融合外源多肽的容量有限,较大蛋白的融合会造成空间障碍,影响噬菌体的装配,使其失去感染力.而对于λ噬菌体,大分子蛋白的融合会抑制噬菌体的组装,使其生长受到影响,因此这两种噬菌体更适用于构建短肽库和cDNA表达文库[3],而不适于构建重组疫苗和表达分子量大具有完整结构域的蛋白质[4,5].     

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。     

人类天然抗α-Gal抗体抑制肽的筛选

人类天然抗体可以与猪细胞抗原表位Gal-α1,3-Gal结合,触发超急性排斥反应（HAR）,HAR是猪器官移植至人体时的首要障碍.阻断人的天然抗体,阻止其与猪细胞表面特异性抗原的结合,是防止超急性排斥的有效措施.利用噬菌体展示技术,从XCX₁₅随机肽库中筛选与西非单叶豆凝集素(GS-I-B₄）特异性结合的噬菌体展示肽.得到一个小肽序列为SCTALSFPSFAFLARGT,其与人血清中天然抗体的结合可以被蜜二糖（melibiose）竞争性地抑制,同时该小肽还能抑制人类天然抗体介导的猪红细胞的凝集反应.因此,筛选到的小肽能作为人天然抗α-Gal抗体的抑制肽.     

噬菌体表面显示肽库研究进展

噬菌体表面显示肽库研究进展韩照中苏国富黄翠芬（军事医学科学院生物工程研究所,北京１０００７１）关键词噬菌体表面显示肽库１９９０年,Ｓｃｏｔ首次将随机序列肽与丝状噬菌体的表面蛋白ｇｌｌ融合,并呈现在噬菌体表面,建立噬菌体表面显示肽库（ｐｅｐ－ｔｉｄｅｓ...     

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。     

从噬菌体表面展示肽库中筛选衣原体单克隆抗体识别的抗原表位

利用抗体捕获法,经三轮淘洗,从表面展示随机肽序列的噬菌体文库中筛选到与衣原体单克隆抗体C17特异结合的噬菌体克隆,其一致序列为：（L／I）PGGS（P／W）,竞争抑制实验表明含特异序列的克隆能与天然抗原竞争。据此,我们认为此序列为衣原体的B细胞抗原表位。     

利用噬菌体展示肽库筛选鸡传染性支气管炎病毒模拟抗原表位

目的：利用噬菌体展示肽库技术筛选鸡传染性支气管炎病毒（IBV）的模拟抗原表位。方法：用IBV阳性血清纯化IgG作为靶标。对噬菌体展示随机12肽库进行筛选，通过ELISA和竞争抑制ELISA鉴定筛选克隆的结合特性，并对阳性克隆提取ssDNA进行测序分析。结果：3轮生物淘洗后，目标噬菌体得到125倍富集。随机挑选50个克隆进行ELISA和竞争抑制ELISA。其中有12个噬菌体克隆可以与IBV阳性血清高特异性结合。测序分析发现，这12个克隆带有2种氨基酸序列。即KSPKHSSSALHF和SFFQLNLHRPTS。且未发现这2种序列与GenBank中已发表的IBV氨基酸序列有同源性。结论：结果提示。这2个肽可能是IBV抗原的模拟表位。     

美国微生物学会杂志摘要

1．美国德州MD Anderson癌症研究中心开发了一种颗粒，是带有金（金属）的重组丝状M-13噬菌体的颗粒，据称可以用作影像诊断试剂，并还可能具有可将药物导入损伤组织的潜在作用。该组研究人员曾发现人血管系统具有特异的分子标记，并被称“邮编”（zip codes）。根据这一特性，他们利用重组噬菌体DNA可展示一些肽，从而可以识别这些“邮编”，而与之结合并到达特殊的组织内。     

Ni2+高效结合肽的筛选与作用研究

利用噬菌体随机十二肽库和金属亲和层析对重金属Ni2+进行结合肽筛选。经4轮生物淘洗、噬菌体扩增和DNA测序,获得一组多肽序列。GenBank Blast分析未发现同源序列,Clustal W多重序列比对也未找到Ni2+金属结合肽结合基序,但可能含有多聚组氨酸（His）2－5。噬菌体单克隆金属离子螯合树脂的亲和力测定和反筛、抑菌解毒试验表明:展示有金属结合肽的噬菌体不仅对Ni2+具有高亲和力,而且对其它金属离子也有作用,Cu2+、Ni2+、Co2+、Zn2+等金属离子对金属结合肽的亲和力显著高于Cd2＋和Cr2＋,展示金属结合肽的噬菌体对重金属Ni2+具有一定的耐受和解毒作用。显微形态学观察也显示金属结合肽与金属螯合树脂的作用。对于了解重金属与多肽的相互作用机理以及环境重金属修复等均具有重要意义和价值。     

传染性支气管炎病毒抗原模拟表位在大肠杆菌鞭毛上的展示

目的：进一步验证通过噬菌体肽库筛选得到的2个传染性支气管炎病毒（IBV）抗原模拟表位在脱离噬菌体后仍具有与IBV抗体结合的生物学活性。方法：应用基因工程技术合成2个IBV抗原模拟表位（KSPKHSSSALHF和SIIQMNLHRPTS）的编码碱基序列,将其分别插入质粒pFliTrx,构建重组展示载体p1和p2,并分别转化大肠杆菌G1826,形成展示IBV模拟抗原表位肽的重组菌F1和F2,进行体外抗原抗体反应。结果：体外抗原抗体反应试验表明,重组菌F1与172可以与IBV阳性鸡血清特异性结合。结论：提示得到的2个抗原模拟表位在脱离噬菌体后,仍具有与IBV抗体结合的生物学活性,在研制IBV新型疫苗和诊断试剂方面具有潜在的应用价值。     

具有GCSF活性的噬菌体展示肽

从NFS 6 0细胞中克隆了小鼠粒细胞集落刺激因子 (granulocytecolony stimulatingfactor,G CSF)受体的细胞因子受体同源区 (cytokinereceptorhomologous ,CRH)结构域 ,采用GST融合表达策略 ,实现了CRH结构域的表达 .以纯化的GST CRH融合蛋白为靶 ,从噬菌体随机环七肽库中筛选CRH结构域的结合肽 ,找到两组具有核心序列的噬菌体展示肽 .其中C2和C13噬菌体展示肽能刺激NFS 6 0细胞增殖 ,说明C2和C13噬菌体展示肽具有G CSF活性     

从七肽噬菌体展示库中筛选内毒素结合蛋白质配基

目的:研究从噬茵体展示库中筛选内毒素结合蛋白质配基,为其在内毒素致病作用机理及在内毒素血症防治研究中的应用奠定基础.方法:以内毒素为靶分子从随机七肽噬菌体展示库中筛选内毒素的高亲和力噬菌体配体,通过ELISA鉴定,DNA测序及相关软件分析.结果:所筛选的亲和力最高的噬菌体的ELISA检测值A405nm可达1.965通过比较亲和性噬菌体外源插入肽的DNA序列,认为FHENWPS肽段中包含有与内毒素分子发生亲和结合的一个共有序列.该序列展示肽的等电点为5.36,具有双嗜性,这有利于肽与LPS分子表面的位点相互作用从而产生亲和吸附.结论:运用亲和筛选方法从肽库中筛选内毒素结合蛋白质配基是可行的.     

噬菌体展示技术筛选bFGF模拟短肽

目的：通过噬菌体展示技术筛选得到与FGFR结合的bFGF模拟短肽,为bFGF肽类抑制剂的研发提供实验基础。方法：以Balb/c 3T3细胞为靶标,以COS-7细胞作消减,对噬菌体随机七肽库进行4轮生物淘洗,再采用ELISA检测单克隆噬菌体对Balb/c 3T3亲和性和特异性,选取阳性克隆进行DNA测序分析。结果：从富集的噬菌体中获得12个阳性克隆,获得一组疏水性七肽及共同基序PR。结论：利用肽类新药开发的重要工具--噬菌体展示技术,得到2段bFGF的受体结合模拟肽,可望作为bFGF抑制剂的先导肽。     

用噬菌体展示筛选Gal-α-1,3-Gal的模拟肽

猪心移植是解决心脏移植供体少的有效方法.由于猪心血管内皮细胞表面抗原半乳糖-α-1,3-半乳糖（Gal-α-1,3-Gal）,能与人体内预存的天然抗体结合产生超急性排斥反应（HAR）,而无法应用于临床.为了解决这一难题, 应用噬菌体展示技术,筛选出一个能与抗B型血单克隆抗体（mAB anti-B) 特异性结合的阳性噬菌体克隆,应用酶联免疫吸附测定(ELISA)和竞争性ELISA结果表明,所获得的阳性噬菌体克隆能特异性地与mAB anti-B结合,并且这种结合可被蜜二糖（具有Gal-α-1,6-Glc的结构)所竞争抑制.由此推测,筛选到的噬菌体阳性克隆很可能就结合在蜜二糖与mAB anti-B结合的位点.同时,进行了阳性噬菌体克隆的抑制猪红细胞凝集活性试验,试验结果表明,此阳性克隆不仅可抑制Gal-α-1,3-Gal与抗体的结合, 也可抑制Gal-α-1,3-Gal与西非单叶豆凝集素（GS-I-B4）的结合.此噬菌体阳性克隆测序后,得小肽序列为CCWLLRQPVRFVRSIRS.鉴于以上的结果,认为此小肽可以作为Gal-α-1,3-Gal的模拟肽,同时有望开发成抗猪器官异种移植超急性排斥反应的新药.