【脉元讲堂】抗体新药发现中的噬菌体展示技术
发布日期:2017-03-09    点击量:1562
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抗体药物吸引了越来越多资本家、研究人员和监管部门的重视,药物在抗肿瘤治疗中的突破性疗效令人欣喜,世界范围内,越来越多抗体药物进入市场或临床研究。近年来,技术的进步不断推动抗体药物的发展,抗体药物发现技术不断革新,今天小编就带你瞄一眼抗体药物发现的新技术,带你探一探抗体药物发现的噬菌体展示技术。

 

    噬菌体展示技术由George Smith于1985年首次提出,该技术利用基因工程方法将大量编码不同短肽、蛋白质或抗体片段的基因定点插入到编码噬菌体主要外壳蛋白(PⅧ)的gVⅢ或次要外壳蛋白(PⅢ)的gⅢ基因序列中,融合的外源蛋白质表达在PⅧ或PⅢ的N端,噬菌体颗粒表面表达的外源蛋白质或多肽片段具有独立的空间构象,易于被特异性受体分子识别、结合。

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噬菌体展示技术中涉及一种重要的噬菌体,即发丝噬菌体。该噬菌体属于单链DNA病毒,其基因组为闭合环状的单股正链DNA(ssDNA)。它只能通过大肠杆菌的性菌毛才能将其DNA注入细菌,因此它只感染含有F因子的雄性大肠菌。丝状噬菌体呈长丝状,外壳蛋白围绕基因组呈规则螺旋排列,其基因组由约6400个脱氧核苷酸组成,但丝状噬菌体的长度可以随插入DNA片段大小的不同而发生变化。基因组共10个基因,编码10种蛋白质,这些蛋白在分子量与拷贝数上有很大差别。5个衣壳蛋白(PⅢ、PⅥ、PⅦ、PⅧ、PⅨ),3个是合成DNA所必需的(PⅡ、PⅤ、PⅩ),2个组装蛋白(PⅠP)


噬菌体展示技术中可以将蛋白的基因型与表型一一对应,有利于鉴定特异性外源蛋白或多肽的编码基因。通常用于噬菌体展示的载体有两类:即噬菌体载体和噬菌粒载体。由于噬菌粒具有基因组小、易于操作、可插入片段较大、转化效率高等优点,目前最常用的就是噬菌粒载体。噬菌粒只含有噬菌体的部分遗传信息,因而建库和筛选都需要加入辅助噬菌体为宿主细胞的噬菌粒DNA提供复制和包装所需要的蛋白酶和外壳蛋白。


    噬菌体抗体库技术是噬菌体表面展示技术在基因工程抗体应用上的一个成功范例。利用PCR技术,从B淋巴细胞中扩增全套抗体的轻链和重链基因文库,将抗体基因与噬菌体外壳蛋PⅢ基因连接,经噬菌体表面展示系统表达后即形成噬菌体抗体文库,又称为噬菌体抗体库(phage antibody library)。该类噬菌体抗体在保持感染性的同时,具有与特异配体结合的能力, 经过“吸附-洗脱-富集”过程可从噬菌体抗体库中筛选出特异性抗体。这样通过基因重组技术将外源基因的基因型和表型统一在同一个噬菌体颗粒内。

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