噬菌体展示技术 噬菌体展示技术研究进展.doc

噬菌体展示技术 噬菌体展示技术研究进展 96微生物学杂志 2007年11月第27卷第6期 JOURNALOFMICROBIOLOGYNov.2007Vo.l27No.6 噬菌体展示技术研究进展 刘 倩,赵玉军 (沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁沈阳 110161) 摘 要 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。介绍这一技术的原理、相关展示系统以及在蛋白质相互作用的研究,抗体及疫苗的制备、多肽药物的研制等方面的应用潜力和独特的优点。关键词 噬菌体;噬菌展示技术;融合蛋白 中图分类号 Q939.48 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2007)06-0096-04 RecentDevelopmentofPhageDisplayTechnique LIUQian,ZHAOYu-jun (CollegeofAnimalHusbandryandVeterinaryMedicine,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China) Abstract Phagedisplayisageneticengineeringtechniquethatcombinestheexogenousproteinoralternativeseg-mentofantibodywiththespecificsurfaceproteinofphagetoformpeptideorantibodylibrariesforscreeningthespeci-ficproteinsorantibodies.Thispaperintroducedtheprincipleandtherelativesystemsofphagesdisplaytechnique.Thistechniquehasuniqueadvantagesandgreatpotentialsinthemanyfieldssuchasresearchofproteininteractionanddevelopmentsofantibodies,vaccineanddrugs. Keywords Phagedisplaytechnique;Principle;Application 1985年噬菌体展示技术由Smith建立。它通过将编码外源多肽或蛋白质的基因与噬菌体外壳蛋白基因融合,从而使表达的多肽或蛋白质以融合蛋白形式展现在噬菌体表面。这项技术最大的优点是直接将基因型和表型,分子结合活性与噬菌体的可扩增性联系在一起,通过配体的特异性亲和力,将所需的多肽或蛋白质筛选出来。近20a噬菌体展示技术的研究进展非常迅速,在蛋白质间相互作用研究,抗体和疫苗的制备,多肽药物的研制,疾病的诊断技术等方面得到了广泛应用。 [1] 上,使多肽以融合蛋白的形式展示在噬菌体表面,被展示的多肽可保持相对独立的空间结构和生物学活性。将展示文库(即噬菌体展示肽库和噬菌体展示抗体库)作为流动相,将与预选择的融合蛋白有特异亲和力的靶物质固定在一个固相载体上,洗去不能与固定相特异结合的蛋白,而将特异结合的蛋白洗脱下来,再进一步扩增,进入下一轮淘筛。噬菌体展示技术的操作路线便是通过PCR方法获得目的基因,如抗体全套可变区基因,将扩增产物通过酶切连接反应重组到噬菌体载体,并通过与噬菌体外壳蛋白形成融合蛋白,把目的基因如Fab段,单链抗体ScFv表达在噬菌体表面,然后通过淘筛筛选出特异性蛋白,最后通过大肠杆菌表达系统表达出特异性蛋白。噬菌体展示技术的一个重要构成是噬菌体载体,有许多种噬菌体可以作为载体运用于噬菌体展示:丝状噬菌体、 1 噬菌体展示技术的原理概述 1.1 原理 噬菌体展示技术是将目的基因与编码噬菌体衣壳蛋白基因相连接,并插人到噬菌体表达载体 收稿日期:2007-05-08 : 6期 刘倩等:噬菌体展示技术研究进展 97 K噬菌体、T4噬菌体、T7噬菌体。1.2 丝状噬菌体系统 丝状噬菌体M13为单链DNA病毒,呈细杆状,有5种表面蛋白:Pó、P?、P×、P?、Pù,每一种蛋白都可以用于外源蛋白的展示,然而Pó、P?是运用最广泛的表面蛋白。P?是由基因?编码的丝状噬茵体主要表面蛋白,将噬菌体基因组包裹于其中。每个噬菌体颗粒有2700~3000个拷贝数的P?蛋白。将外源基因与P?的N端附近融合可表达超过100个拷贝数的五或六肽。Pó是由基因ó编码的次要表面蛋白,位于噬菌体颗粒的尾部。每个噬菌体颗粒都有1~5个拷贝Pó蛋白,Pó有2个位点可供外源序列插入,即N端和近N端可屈伸臂区内。当蛋白质融合到Pó的N端时,噬菌