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。     

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.     

人抗体组合文库的构建和抗HBsAg噬菌体抗体的筛选

应用噬菌体表面递呈表达系统构筑建了人抗体组合文库,并同了结合乙肝表面抗原（ＨＢｓＡｇ）的人噬菌体抗体（Ｆａｂ片段）。以免疫球蛋白信号肽序列为引物进行半套式ＰＣＲ所得到的产物在质和量上优越于以可变区５末端保守库列为引物进行ＰＣＲ所得到的产物,经过３次亲和选择后,抗体阳性率为６９％,抑制实验表明,所筛选出来的噬菌体本具有抗ＨＢｓＡｇ的特异性,序更分析表明ＶＨ分别属于ＶＨＩ亚群和Ⅲ亚群,其轻链ＶＬ分别属     

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.     

BLyS改组噬菌体文库的构建及初步筛选

从质粒pT7474-BLyS及人胎脑cDNA文库中分别扩增出BLyS和APRIL基因,用DNase I消化后,回收小于50 bp的片断,用于DNA改组。PCR产物与噬菌体载体pfUSE5连接后,电转E.coliER2738获得改组文库。构建的改组文库库容量为8.9×105。对文库进行初步的筛选,获得了一个受体结合活性降低的突变克隆。成功构建了BLyS改组噬菌体文库,为蛋白结构与功能之间关系的深入研究打下了基础。     

分子文库展示技术

分子文库展示技术是一系列广泛应用于多肽、蛋白质及药物筛选和研究蛋白质间相互作用的有效的生物学技术。它将组合成的具有一定长度的随机序列寡核苷酸片段(或cDNA)克隆到特定表达载体中,使其表达产物(多肽片段或蛋白质结构域)以融合蛋白的形式展示在活的噬菌体或细胞表面。根据其蛋白质表达是否依赖于宿主表达系统,分为体内表达展示系统和无细胞展示系统(体外表达展示系统)。就其展示的部位不同又可分为噬菌体展示技术、细胞表面展示技术、核糖体展示技术、mRNA展示技术等。现对各种展示技术的基本原理及相关应用做简要综述。     

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 .     

噬菌体展示重组人淋巴毒素突变体库及受体亲和筛选

淋巴毒素 (lymphotoxin , LT) 通过 TNFR1 受体传递凋亡信号,从而发挥抗肿瘤活性 . 对 LT 的受体结合区域进行多点随机突变,利用噬菌体展示重组人淋巴毒素 (rhLT) R46 , S106 , L130 三点随机突变组合文库和 S106 ～ F110 区域随机突变体库 . 噬菌体库与固相化 TNFR1 受体进行亲和筛选,富集了能与 TNFR1 受体结合的 rhLT 突变体 . 随机挑选 20 个单克隆噬菌体进行 ELISA 受体结合鉴定,其中 80 ％的克隆与 TNFR1 受体特异性结合,有 4 个克隆与 TNFR1 受体的结合能力高于野生型序列的 rhLT. 将这 4 个结合力高的突变体克隆于 pET32a(+) 载体,经过大肠杆菌表达和纯化操作后,检测这些突变体蛋白与 TNFR1 受体的结合活性和对 L929 细胞的杀伤活性,发现 3 个克隆的受体结合性质与其展示于噬菌体上时基本吻合,其中 C199 克隆与 TNFR1 的结合活性比野生型序列的 rhLT 提高了近 30 ％,且其对 L929 细胞的杀伤活性提高了近 90%. 应用噬菌体展示技术对淋巴毒素进行体外进化研究的尝试,为下一步的蛋白质结构和功能研究提供了思路,可成为大分子药物开发的有效工具 .     

红莲型水稻杂种F1花药噬菌体展示文库的构建

噬菌体展示是研究蛋白质相互作用的重要手段, 为深入研究红莲型水稻不育和育性恢复的分子机理, 以红莲型水稻杂种F1花药为材料, 分离纯化mRNA, 经反转录合成双链cDNA, 在双链cDNA 末端加上定向EcoRⅠ/HindⅢ接头, 再用EcoRⅠ和HindⅢ消化接头, 形成两端分别带有EcoRⅠ和HindⅢ粘性末端的双链cDNA。经Mini Column 纯化后, 收集300 bp 以上的双链cDNA 片段, 将其连接到带有EcoRⅠ和HindⅢ末端的T7 Select 10-3b 载体上, 经体外包装后, 以BL T5403 为受体菌构建了红莲水稻杂种F1花药的噬菌体展示文库。经测定显示, 该噬菌体展示文库容量为1.03×106 pfu/mL, 重组率为100%, 扩增后文库滴度为2.14×1012 pfu/mL。对随机挑取的100 个噬菌斑进行PCR 鉴定, 97%的插入片段大于300 bp。     

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.     

Selection Dynamic of Escherichia coli Host in M13 Combinatorial Peptide Phage Display Libraries

Phage display relies on an iterative cycle of selection and amplification of random combinatorial libraries to enrich the initial population of those peptides that satisfy a priori chosen criteria. The effectiveness of any phage display protocol depends directly on library amino acid sequence diversity and the strength of the selection procedure. In this study we monitored the dynamics of the selective pressure exerted by the host organism on a random peptide library in the absence of any additional selection pressure. The results indicate that sequence censorship exerted by Escherichia coli dramatically reduces library diversity and can significantly impair phage display effectiveness.     

噬菌体呈现肽库技术的应用

噬菌体呈现肽库是噬菌体显示技术的一个非常重要的分支。自问世以来,随着分子生物学技术的飞速发展,它已被广泛应用于免疫学、分子生物学、药理学、疫苗学等生命科学领域。简要概述了这一技术的应用。     

天然兔源噬菌体单链抗体库的构建与鉴定

目的:构建天然兔源噬菌体单链抗体库。方法:采用RT-PCR法从未免疫的兔子脾脏中克隆得到抗体重链可变区(VH)与轻链可变区(VL)基因,重叠PCR将VH和VL拼接成scFv片段,将scFv连接到噬菌粒pComb3XSS上,电转入XL1-Blue菌中,得到单链抗体库,并用此抗体库筛选抗肌酸激酶抗体。结果:构建了容量为4×108,基因重组率95%的单链抗体库,DNA指纹图谱显示抗体库多样性良好。以肌酸激酶为抗原,从该库中筛到3株抗肌酸激酶的抗体。结论:分析表明构建的天然兔源单链抗体库质量良好,可用于快速筛选、制备多种单链抗体。     

噬菌体肽库中筛选NMDA受体抗原表位

为了获得人N-甲基-D-天冬氨酸受体（NR）主亚基（NR1）M3-M4环B细胞表位,以人NR1分子M3-M4环单克隆抗体MAB363淘筛噬菌体展示随机12肽库,对筛选克隆进行特异性ELISA检测和竞争结合实验分析.从30个克隆中得到一个阳性克隆序列“VHTNPSTWQPIL”（克隆1）,原核表达的NR1 M3-M4环可以与克隆1竞争结合MAB363.固相合成5个表位探针短肽,发现其中只有R(22)LRNPSKD可以与M3-M4环竞争结合抗体,将NPS三个氨基酸残基逐一敲除,缺失N或NP的合成肽和M3-M4环竞争抗体的能力减弱,缺失NPS的合成肽完全没有竞争能力,证明MAB363的表位为NPS,S可能是关键性残基.上述结论为免疫干预防治兴奋毒性脑损害策略的实施提供了一个重要线索和依据.     

A Protocol for Phage Display and Affinity Selection Using Recombinant Protein Baits

Using recombinant phage as a scaffold to present various protein portions encoded by a directionally cloned cDNA library to immobilized bait molecules is an efficient means to discover interactions. The technique has largely been used to discover protein-protein interactions but the bait molecule to be challenged need not be restricted to proteins. The protocol presented here has been optimized to allow a modest number of baits to be screened in replicates to maximize the identification of independent clones presenting the same protein. This permits greater confidence that interacting proteins identified are legitimate interactors of the bait molecule. Monitoring the phage titer after each affinity selection round provides information on how the affinity selection is progressing as well as on the efficacy of negative controls. One means of titering the phage, and how and what to prepare in advance to allow this process to progress as efficiently as possible, is presented. Attributes of amplicons retrieved following isolation of independent plaque are highlighted that can be used to ascertain how well the affinity selection has progressed. Trouble shooting techniques to minimize false positives or to bypass persistently recovered phage are explained. Means of reducing viral contamination flare up are discussed.     

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。     

利用重组系统构建大容量噬菌体抗体库

噬菌体抗体库技术是获得人源抗体的重要方法,此文探讨大容量天然噬菌体抗体库在筛选人源抗体中的实际应用价值。从正常人外周血分离淋巴细胞,通过基因工程方法获得抗体基因并且构建到含有重组位点的载体pDF中获得初级噬菌体抗体库,初级库在重组系统中重组之后获得了容量为9×1010的天然Fab噬菌体抗体库,通过序列测定和重组蛋白筛选来对抗体库的质量进行初步鉴定。对随机挑取的96个克隆测序序列分析表明各种型别比例基本合适;用四种抗原筛选有明显的富集,并且获得了针对其中一种抗原的阳性抗体克隆。