噬菌体展示技术

《噬菌体展示技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《噬菌体展示技术（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、噬菌体展示技术 噬菌体可被分为溶菌周期和溶源周期两种不同的类型 。在溶菌周期，噬菌体将其感染的宿主细胞转变成为 噬菌体的“制造厂”，产生出大量的子代噬菌体颗粒。实验室常将只具有溶菌生长周期的噬菌体叫作烈性噬 菌体。 溶源生长周期是指噬菌体DNA被整合到宿主细胞染色 体DNA上，成为它的一个组成部分，感染过程中不产生子代噬菌体颗粒。具有这种溶源周期的噬菌体被称 为温和噬菌体。 噬菌体展示技术是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 术实现了表型与基因型的统一。随着噬菌体展示技术 的进一步发展，其优越性被越来越多的实验室所认识 ，使得该技术的使用范围不断扩展

2、，也使该技术得以 不断的完善和发展。 原理 将编码“诱饵”蛋白的DNA片段插入噬菌体基因组 ，并使之与噬菌体外壳蛋白编码基因相融合。重组噬 菌体侵染宿主细菌后，复制形成大量带有杂合外壳蛋 白的噬菌体颗粒，直接用于捕获靶蛋白库中与 “诱饵” 相互作用的蛋白质。噬菌体展示系统的分类展示系统分为：丝状噬菌体展示系统、T7噬 菌体展示系统、T4噬菌体与lamda噬 菌体展示系统 所展示内容包括：随机肽段、天然肽段、 cDNA、抗体、抗体片段等等 筛选方式包括：体外筛选和体内筛选用抗体、受体、核酸、以及某些碳水化合物可以 从噬菌体随机肽库中筛选出与之结合的肽段，因 此在抗原表位分析、分子间相互识别、新型

3、疫苗 及药物的开发研究方面有广泛的应用前景。 噬菌体展示技术的应用近几年来，噬菌体展示技术成为探测蛋白 空间结构、探索受体与配体之间相互作用结合 位点、寻找高亲和力和生物活性的配体分子的 有利工具，在蛋白分子相互识别的研究、新型 疫苗的研制以及肿瘤治疗等研究领域产生了深 远的影响。肽库（peptide library）的应用为确 定表位序列以至其构象提供了另一有力工具。 噬菌体展示技术的主要优势在于它将蛋白质与其遗传信息之间提供了 直接的物理联系，人们可以有效的对所需功能 的克隆进行反复筛选，并随之对其进行扩增。 因此，在文库筛选的过程中，特定的噬菌体克 隆由于对其配体的特意亲和性而不断的得到

4、富 集，从而使相对稀少的可以结合配体的克隆能 够快速、有效地从一个大文库中被筛选出来。 另外，他还有以下很多显著的优点： A. 高通量的淘选 将抗体固定在固相载体上，加 入噬菌体展示肽库，利用抗原-抗体的特异性亲 和力将与抗体结合的噬菌体吸附在固相载体上 ，不能结合的噬菌体仍在溶液中，可以通过洗 涤去除，再将特异结合的噬菌体洗脱下来，如 此反复数轮扩增、淘选，即可将有用的基因从 多达百万以上的噬菌体克隆中分离出来。 B. 可用于模拟表位的筛选 利用噬菌体展示技术 得到模拟表位的报道较多（Giuseppe, 2001； Seshi et al., 2002；Ouyang et al., 2003

5、）。模拟表位同样可诱发与天然表位相似的特 异性免疫反应，例如利用乙肝病毒的模拟表位 免疫小鼠可诱导产生高滴度的乙肝病毒抗体。 C. 易于纯化 重组噬菌体的纯化步骤简单、不要 求昂贵的试剂与设备，在一般的实验室条件下 就可以完成。目前用于鉴定表位和受体所用的 噬菌体载体为M13单链噬菌体。 噬菌体展示技术的局限性1.在噬菌体展示过程中必须经过细菌转化 、噬菌体包装，有的展示系统还要经过跨膜分 泌过程，这就大大限制了所建库的容量和分子 多样性。目前，常用的噬菌体展示文库中含有 不同序列分子的数量一般限制在10。 2.不是所有的序列都能在噬菌体中获得很 好的表达，因为有些蛋白质功能的实现需要折 叠、转运、膜插入和络合，导致在体内筛选时 需外加选择压力。3.噬菌体展示文库一旦建成，很难再进行 有效的体外突变和重组，进而限制了文库中分 子遗传的多样性。 4.由于噬菌体展示系统依赖于细胞内基因 的表达，所以，一些对细胞有毒性的分子如生 物毒素分子，很难得到有效表达和展示