一文輕松讀懂噬菌體展示技術(shù)
信息來源：金開瑞 作者：genecreate 發(fā)布時間：2020-06-01 17:07:20
噬菌體展示技術(shù)是一種基于定向進(jìn)化的高通量篩選技術(shù),大大拓展了定向進(jìn)化技術(shù)在抗體多肽改造篩選方面的應(yīng)用。本文圍繞噬菌體展示技術(shù)的原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用、優(yōu)勢、常見問題及解析五個主題為大家細(xì)致講解，讓您一文輕松讀懂噬菌體展示技術(shù)。
01Part1 什么是噬菌體展示技術(shù)
噬菌體展示技術(shù)通過將外源肽段和噬菌體衣殼蛋白融合展示于噬菌體表面，進(jìn)行高通量篩選及富集，并對所需功能的克隆進(jìn)行定性分析，該技術(shù)展示對象涵蓋抗體、抗體片段、肽段、cDNA等。在對抗體庫的研究中，噬菌體展示技術(shù)可對人和其他動物的B細(xì)胞抗體庫進(jìn)行體外建庫篩選，避開了免疫和細(xì)胞融合等步驟從而縮短實(shí)驗(yàn)周期并增加了穩(wěn)定性，該技術(shù)還具有篩選容量大、可發(fā)酵大量生產(chǎn)、方法簡單等優(yōu)點(diǎn)。
1985年Smith實(shí)驗(yàn):某基因片段與III基因連接后會表達(dá)與噬菌體表面井可與特異性抗體結(jié)合
1986年Geysen的理論基礎(chǔ)，含關(guān)鍵aa殘基的短肽可以模擬蛋白上的抗原決定簇，蛋白間互作是通過局部肽段間的相互作用實(shí)現(xiàn)的
1988年P(guān)armley和Smith實(shí)驗(yàn)，B-gal表達(dá)于噬菌體表面，仍具有活性，可被持異性抗體識別
1900年George驗(yàn)證，噬菌體不會因?yàn)橥庠碊NA片段的插入影響其本身的粘附、侵入、整合的功能
1990年Scott、 Cwirla、 Devlin實(shí)驗(yàn)，fd、M1菌體構(gòu)建隨機(jī)六肽庫，用抗體篩選出的段序列與抗原決定的部分序列一致，證實(shí)了噬薗體展示的理論基礎(chǔ)
2018年George P. Smith 和 Gregory P. Winter 教授因在“ 多肽及抗體的噬菌體展示” (“ thephage display of peptides and antibodies”)技術(shù)方面的開創(chuàng)性工作與應(yīng)用獲得諾貝爾化學(xué)獎[1]
此后，隨著大量噬菌體展示文庫的構(gòu)建、遺傳操作體系的建立以及展示平臺與體系的拓展，噬菌體展示技術(shù)在不同領(lǐng)域，尤其是在蛋白質(zhì)和抗體相關(guān)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。
03Part3 噬菌體展示技術(shù)的應(yīng)用
診斷用的疫苗研發(fā)及生產(chǎn)
研究新型的基因?qū)蛳到y(tǒng)
研究蛋白質(zhì)與核酸相互作用
腫瘤研究及藥物靶向治療
酶抑制劑篩選
構(gòu)建抗體/cDNA文庫
Eg1：從HBx（肝癌相關(guān)抗原）單抗細(xì)胞中克隆重鏈可變區(qū)基因，重組入M13噬菌體，驗(yàn)證表達(dá)產(chǎn)物具有活性，然后表達(dá)出單鏈抗體、單域抗體或嵌合抗體，為肝癌導(dǎo)向治療研究提供基礎(chǔ)。
Eg2：為解決非典型嗜血流感桿菌毒力因子表面蛋白混合寡糖LOS制備疫苗遇到的免疫原型弱的問題，用兔抗LOS篩選肽庫，得到4個一致性序列，其中3個與兔抗親和力高。用篩選得到的3個高親和力肽免疫兔得到的抗體對染病小鼠模型具有抗體保護(hù)性作用。
04Part4 噬菌體展示技術(shù)常見問題與解答
戳這里：【抗體篇】-39丨噬菌體展示技術(shù)常見問題與解答
05Part5 金開瑞噬菌體展示技術(shù)服務(wù)
一、技術(shù)簡介技術(shù)簡介
金開瑞開發(fā)的噬菌體展示技術(shù)服務(wù)平臺涵蓋了天然抗體庫、免疫抗體庫、scFv抗體庫、多肽庫等常用的文庫類型，同時我們還提供基于噬菌體抗體庫技術(shù)的雙特異性抗體定制和抗體人源化服務(wù)，為您提供高質(zhì)量的抗體庫文庫及準(zhǔn)確高效的篩選結(jié)果。
二、技術(shù)特點(diǎn)術(shù)優(yōu)勢
1、固相和液相噬菌體展示文庫篩選經(jīng)驗(yàn)豐富，可自動化進(jìn)行噬菌體展示高通量篩選，實(shí)現(xiàn)快速交付
2、天然抗體文庫庫容可高達(dá)1010及以上，免疫抗體文庫庫容可達(dá)至少107及以上
3、引入先進(jìn)的親和力檢測技術(shù)，深入的生物信息學(xué)分析，選擇最佳的人源框架區(qū)序列快速且高通量篩選高親和力及高產(chǎn)量的人源化抗體
4、大于90%以上的片段插入率
三、技術(shù)流程
1.噬菌體抗體庫構(gòu)建：
隨機(jī)多肽/蛋白多肽核酸序列合成
組織RNA抽提及cDNA制備目的基因/抗體基因克隆基因插入載體電轉(zhuǎn)大腸桿菌抗體庫庫容及多樣性檢測
2.抗體庫篩選：
靶分子暴露靶分子與噬菌體結(jié)合洗脫擴(kuò)增得到篩選到的基因及表達(dá)產(chǎn)物。
四、服務(wù)內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
[1] 曲戈，2018諾貝爾化學(xué)獎：酶定向進(jìn)化與噬菌體展示技術(shù)，生物學(xué)雜志。
[2] Nobel Prizes 2018 [J]. Angew Chem Int Ed, 2018, 57: 14683 - 14683.
[3] The Nobel Prize [ EB / OL]. https: / / www. nobelprize. org / prizes/ chemistry /2018 / summary / .
01Part1 什么是噬菌體展示技術(shù)
噬菌體展示技術(shù)通過將外源肽段和噬菌體衣殼蛋白融合展示于噬菌體表面，進(jìn)行高通量篩選及富集，并對所需功能的克隆進(jìn)行定性分析，該技術(shù)展示對象涵蓋抗體、抗體片段、肽段、cDNA等。在對抗體庫的研究中，噬菌體展示技術(shù)可對人和其他動物的B細(xì)胞抗體庫進(jìn)行體外建庫篩選，避開了免疫和細(xì)胞融合等步驟從而縮短實(shí)驗(yàn)周期并增加了穩(wěn)定性，該技術(shù)還具有篩選容量大、可發(fā)酵大量生產(chǎn)、方法簡單等優(yōu)點(diǎn)。
圖1噬菌體展示技術(shù)示意圖[1-3]
02Part2 噬菌體展示技術(shù)的發(fā)展歷程1985年Smith實(shí)驗(yàn):某基因片段與III基因連接后會表達(dá)與噬菌體表面井可與特異性抗體結(jié)合
1986年Geysen的理論基礎(chǔ)，含關(guān)鍵aa殘基的短肽可以模擬蛋白上的抗原決定簇，蛋白間互作是通過局部肽段間的相互作用實(shí)現(xiàn)的
1988年P(guān)armley和Smith實(shí)驗(yàn)，B-gal表達(dá)于噬菌體表面，仍具有活性，可被持異性抗體識別
1900年George驗(yàn)證，噬菌體不會因?yàn)橥庠碊NA片段的插入影響其本身的粘附、侵入、整合的功能
1990年Scott、 Cwirla、 Devlin實(shí)驗(yàn)，fd、M1菌體構(gòu)建隨機(jī)六肽庫，用抗體篩選出的段序列與抗原決定的部分序列一致，證實(shí)了噬薗體展示的理論基礎(chǔ)
2018年George P. Smith 和 Gregory P. Winter 教授因在“ 多肽及抗體的噬菌體展示” (“ thephage display of peptides and antibodies”)技術(shù)方面的開創(chuàng)性工作與應(yīng)用獲得諾貝爾化學(xué)獎[1]
此后，隨著大量噬菌體展示文庫的構(gòu)建、遺傳操作體系的建立以及展示平臺與體系的拓展，噬菌體展示技術(shù)在不同領(lǐng)域，尤其是在蛋白質(zhì)和抗體相關(guān)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。
03Part3 噬菌體展示技術(shù)的應(yīng)用
診斷用的疫苗研發(fā)及生產(chǎn)
研究新型的基因?qū)蛳到y(tǒng)
研究蛋白質(zhì)與核酸相互作用
腫瘤研究及藥物靶向治療
酶抑制劑篩選
構(gòu)建抗體/cDNA文庫
Eg1：從HBx（肝癌相關(guān)抗原）單抗細(xì)胞中克隆重鏈可變區(qū)基因，重組入M13噬菌體，驗(yàn)證表達(dá)產(chǎn)物具有活性，然后表達(dá)出單鏈抗體、單域抗體或嵌合抗體，為肝癌導(dǎo)向治療研究提供基礎(chǔ)。
Eg2：為解決非典型嗜血流感桿菌毒力因子表面蛋白混合寡糖LOS制備疫苗遇到的免疫原型弱的問題，用兔抗LOS篩選肽庫，得到4個一致性序列，其中3個與兔抗親和力高。用篩選得到的3個高親和力肽免疫兔得到的抗體對染病小鼠模型具有抗體保護(hù)性作用。
04Part4 噬菌體展示技術(shù)常見問題與解答
戳這里：【抗體篇】-39丨噬菌體展示技術(shù)常見問題與解答
05Part5 金開瑞噬菌體展示技術(shù)服務(wù)
一、技術(shù)簡介技術(shù)簡介
金開瑞開發(fā)的噬菌體展示技術(shù)服務(wù)平臺涵蓋了天然抗體庫、免疫抗體庫、scFv抗體庫、多肽庫等常用的文庫類型，同時我們還提供基于噬菌體抗體庫技術(shù)的雙特異性抗體定制和抗體人源化服務(wù)，為您提供高質(zhì)量的抗體庫文庫及準(zhǔn)確高效的篩選結(jié)果。
二、技術(shù)特點(diǎn)術(shù)優(yōu)勢
1、固相和液相噬菌體展示文庫篩選經(jīng)驗(yàn)豐富，可自動化進(jìn)行噬菌體展示高通量篩選，實(shí)現(xiàn)快速交付
2、天然抗體文庫庫容可高達(dá)1010及以上，免疫抗體文庫庫容可達(dá)至少107及以上
3、引入先進(jìn)的親和力檢測技術(shù)，深入的生物信息學(xué)分析，選擇最佳的人源框架區(qū)序列快速且高通量篩選高親和力及高產(chǎn)量的人源化抗體
4、大于90%以上的片段插入率
三、技術(shù)流程
1.噬菌體抗體庫構(gòu)建：
隨機(jī)多肽/蛋白多肽核酸序列合成
組織RNA抽提及cDNA制備目的基因/抗體基因克隆基因插入載體電轉(zhuǎn)大腸桿菌抗體庫庫容及多樣性檢測
2.抗體庫篩選：
靶分子暴露靶分子與噬菌體結(jié)合洗脫擴(kuò)增得到篩選到的基因及表達(dá)產(chǎn)物。
四、服務(wù)內(nèi)容
| 服務(wù)名稱 | 服務(wù)內(nèi)容 | 服務(wù)周期 |
| 天然抗體庫構(gòu)建 | 多個種屬天然抗體庫構(gòu)建、篩選、測序、分析、表達(dá) | 16-24周 |
| 免疫抗體庫構(gòu)建 | 多個種屬免疫抗體庫構(gòu)建、篩選、測序、分析、表達(dá) | 12-16周 |
| ScFV抗體庫構(gòu)建 | 多個種屬ScFV抗體庫構(gòu)建、篩選、測序、分析、表達(dá) | 16-20周 |
| 多肽庫構(gòu)建 | 7肽、12肽等肽庫構(gòu)建、篩選、測序、分析 | 12-16周 |
| 雙特異性抗體定制 | 雙特異性抗體定制 | 請咨詢 |
| 抗體人源化 | 人源化設(shè)計-IgG表達(dá)及親和力排序-抗體純化和親和力測定 | 請咨詢 |
參考文獻(xiàn)
[1] 曲戈，2018諾貝爾化學(xué)獎：酶定向進(jìn)化與噬菌體展示技術(shù)，生物學(xué)雜志。
[2] Nobel Prizes 2018 [J]. Angew Chem Int Ed, 2018, 57: 14683 - 14683.
[3] The Nobel Prize [ EB / OL]. https: / / www. nobelprize. org / prizes/ chemistry /2018 / summary / .
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