1、精選公文范文噬菌體展示總結技 術各位讀友大家好，此文檔由網絡收集而來，歡迎您下載，謝謝 篇一：噬菌體展示技術噬菌體展示技術關鍵詞：噬菌體展示 組裝 融合 蛋白2008-07-21 00:00來源：互聯網 點 擊次數：3662噬菌體展示技術是將外源 蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌體 外殼蛋白結構基因的適當位置，使外源 基因隨外殼蛋白的表達而表達，同時，外 源蛋白隨噬菌體的重新組裝而展示到噬 菌體表面的生物技術。到目前為止，人 們已開發出了單鏈絲狀噬菌體展示系 統、2噬菌體展示系統、T4噬菌體展示 系統等數種噬菌體展示系統。本文主要 概述了噬菌體展示技術的基本原理、噬 菌體展示系統研究以及技術特

2、點等，并 跟蹤了目前該領域的最新研究進展和發 展前景。關鍵詞：噬菌體展示；組裝；融和 精選公文范文1精選公文范文蛋白1985 年，Smith G P1第一次將外 源基因插入絲狀噬菌體fi的基因ni,使 目的基因編碼的多肽以融合蛋白的形式 展示在噬菌體表面，從而創建了噬菌體 展示技術。該技術的主要特點是將特定 分子的基因型和表型統一在同一病毒顆 粒內，即在噬菌體表面展示特定蛋白質， 而在噬菌體核心DNA中則含有該蛋白 的結構基因。另外，這項技術把基因表達產物與 親和篩選結合起來，可以利用適當的靶 蛋白將目的蛋白或多肽挑選出來。近年 來，隨著噬菌體展示技術的日益完善， 該技術在眾多基礎和應用研究領

3、域產生 的影響已日漸明顯。一、噬菌體展示技術的原理噬菌體展示技術是將多肽或蛋白 質的編碼基因或目的基因片段克隆入噬 菌體外殼蛋白結構基因的適當位置，在 閱讀框正確且不影響其他外殼蛋白正常 功能的情況下，使外源多肽或蛋白與外 精選公文范文2精選公文范文 殼蛋白融合表達，融合蛋白隨子代噬菌 體的重新組裝而展示在噬菌體表面。思 想匯報專題被展示的多肽或蛋白可以保 持相對獨立的空間結構和生物活性，以 利于靶分子的識別和結合。肽庫與固相 上的靶蛋白分子經過一定時間孵育后， 洗去未結合的游離噬菌體，然后以競爭 受體或酸洗脫下與靶分子結合吸附的噬 菌體，洗脫的噬菌體感染宿主細胞后經 繁殖擴增，進行下一輪洗脫

4、，經過3輪 5輪的“吸附-洗脫-擴增”后，與靶分子特 異結合的噬菌體得到高度富集2。所得的噬菌體制劑可用來做 進一步富集有期望結合特性的目標噬菌 體。二、噬菌體展示系統 單鏈絲狀噬菌體展示系統 （1）Pin展示系統。絲狀噬菌體是單鏈DNA病毒，pn 是病毒的次要外殼蛋白，位于病毒顆粒 的尾端，是噬菌體感染大腸埃希菌所必 須的。每個病毒顆粒都有3個5個拷貝 精選公文范文3精選公文范文PIII蛋白3,其在結構上可分為N1、N2 和CT 3個功能區域4-5,這3個功能區 域由兩段富含甘氨酸的連接肽G1和G2 連接。其中，N1和N2與噬菌體吸附大 腸埃希菌菌毛及穿透細胞膜有關6，而 CT構成噬菌體外殼

5、蛋白結構的一部分， 并將整個Pin蛋白的c端結構域錨定于 噬菌體的一端。Pin有2個位點可供外 源序列插入，當外源的多肽或蛋白質融 合于Pin蛋白的信號肽(sgin)和ni之間 時，該系統保留了完整的Pin蛋白，噬 菌體仍有感染性；但若外源多肽或蛋白 直接與Pin蛋白的ct結構域相連，則 噬菌體喪失感染性，這時重組噬菌體的 感染性由輔助噬菌體表達的完整Pin蛋 白來提供。Pin蛋白很容易被蛋白水解酶 水解，所以有輔助噬菌體超感染時，可 以使每個噬菌體平均展示不到一個融合 蛋白，范文TOP100即所謂“單價”噬菌 體。(2) PW及其他展示系統。-精選公文范文精選公文范文P而是絲狀噬菌體的主要外

6、殼蛋 白，位于噬菌體外側，C端與DNA結合， N端伸出噬菌體外，每個病毒顆粒有2 700個左右P面拷貝8-9。PW的N端附 近可融合五肽，但不能融合更長的肽鏈， 因為較大的多肽或蛋白會造成空間障 礙，影響噬菌體裝配2, 10-11,使其失 去感染力。但有輔助噬菌體參與時，可 提供野生型PW蛋白，降低價數，此時 可融合多肽甚至抗體片段。此外，尚有 絲狀噬菌體PW展示系統的研究報道 12 PW蛋白的C端暴露于噬菌體表面， 可以作為外源蛋白的融合位點，可以用 于研究外源蛋白C端結構區域功能。從 所掌握的文獻來看，該系統主要用于 cDNA表面展示文庫的構建，并取得了 不錯的篩選效果。九噬菌體展示系統(

7、1) PV展示系統。九噬菌體的PV蛋白構成了它的尾 部管狀部分，該管狀結構由32個盤狀結 構組成，每個盤又由6個PV亞基組成。 精選公文范文5精選公文范文PV有兩個折疊區域，C端的折疊結構域 （非功能區）可供外源序列插入或替換。 目前，用PV系統已成功展示了有活性的 大分子蛋白B-半乳糖甘酶（465 ku）和 植物外源凝血素BPA（120 ku）等13。 九噬菌體的裝配在細胞內進行，故可以展 示難以分泌的肽或蛋白質。范文寫作該 系統展示的外源蛋白質的拷貝數為平均 1個分子/噬菌體，這表明外源蛋白質或 多肽可能干擾了九噬菌體的尾部裝配。（2）D蛋白展示系統。D蛋白的分子質量為11 ku，參與 野

8、生型九噬菌體頭部的裝配。低溫電鏡 分析表明，D蛋白以三聚體的形式突出 在殼粒表面13。當突變型噬菌體基因組 小于野生型基因組的82%時，可以在缺 少D蛋白的情況下完成組裝，故D蛋白 可作為外源序列融合的載體，而且展示 的外源多肽在空間上是可以接近的。病 毒顆粒的組裝可以在體內也可以在體 外，體外組裝即是將D融合蛋白結合到 九D-噬菌體表面，而體內組裝是將含D融 精選公文范文6精選公文范文 合基因的質粒轉化入AD溶源的大腸埃 希菌菌種中，從而補償溶源菌所缺的D 蛋白，通過熱誘導而組裝。該系統有一 個很好的特點，噬菌體上融合蛋白和D 蛋白的比例可以由宿主的抑制tRNA活 性加以控制，這對于展示那些

9、可以對噬 菌體裝配造成損害的蛋白質時特別有 用。T4噬菌體展示系統T4噬菌體展示系統是20世紀90 年代中期建立起來的一種新的展示系 統。它的顯著特點是能夠將兩種性質完 全不同的外源多肽或蛋白質，分別與T4 衣殼表面上的外殼蛋白SOC（9 ku）和 HOC（40 ku）融合而直接展示于T4噬 菌體的表面，XX因此它表達的蛋白不需 要復雜的蛋白純化，避免了因純化而引 起的蛋白質變性和丟失。T4噬菌體是在 宿主細胞內裝配，不需通過分泌途徑， 因而可展示各種大小的多肽或蛋白質， 很少受到限制。吳健敏等成功地一將大小約215 aa SOC/m E2融合蛋精選公文范文精選公文范文白展示于T4噬菌體衣殼表

10、面14。令人 值得關注的是，SOC與HOC蛋白的存 在與否，并不影響T4的生存和繁殖。 SOC和HOC在噬菌體組裝時可優于 DNA的包裝而裝配于衣殼的表面，事實 上，在DNA包裝被抑制時，T4是雙股 DNA噬菌體中唯一能夠在體內產生空衣 殼的噬菌體（SOC和HOC也同時組裝）。 因此，在用重組T4做疫苗時，它能在空 衣殼表面展示目的抗原，這種缺乏DNA 的空衣殼苗，在生物安全性方面具有十 分光明的前景14。三、噬菌體展示技術的局限性（1）在噬菌體展示過程中必須經 過細菌轉化、噬菌體包裝，有的展示系 統還要經過跨膜分泌過程，這就大大限 制了所建庫的容量和分子多樣性。最全 面的范文參考寫作網站目前

11、，常用的噬 菌體展示文庫中含有不同序列分子的數 量一般限制在109。（2）不是所有的序列都能在噬菌 體中獲得很好的表達，因為有些蛋白質 精選公文范文8精選公文范文 功能的實現需要折疊、轉運、膜插入和 絡合，導致在體內篩選時需外加選擇壓 力。例如，在噬菌體展示文庫試驗中， 由于部分未折疊的蛋白在細菌中很容易 被降解，因此，必須小心控制條件，以 保證在噬菌體表面展示的文庫沒有降 解。另外，鼠源抗體在噬菌體中表達差， 也是體內選擇壓力的一個例子。真核細 胞蛋白在細菌中表達差是因為它們的蛋 白質合成與折疊機制不同的緣故15。（3）噬菌體展示文庫一旦建成， 很難再進行有效的體外突變和重組，進 而限制了文

12、庫中分子遺傳的多樣性。（4）由于噬菌體展示系統依賴于 細胞內基因的表達，所以，一些對細胞 有毒性的分子如生物毒素分子，很難得 到有效表達和展示。四、結語噬菌體展示技術經過近20年的發展和完善，已成為生命科學領域的一項 重要技術，廣泛應用于抗原抗體庫的建 精選公文范文精選公文范文 立、藥物設計、疫苗研究、病原檢測、 基因治療、抗原表位研究及細胞信號轉 導研究等16生成過程，構建高親和力抗體庫。 由于噬菌體展示技術實現了基因型和表 型的有效轉換，使研究者在基因分子克 隆基礎上實現了蛋白質構象體外控制， 從而為獲取具有良好生物學活性的表達 產物提供了強有力手段。另外，噬菌體 展示技術已成為不經過免疫

13、獲取特異性 人源抗體的新途徑，為獲取對人類和動 物疾病有診斷和治療價值的單克隆抗體 提供了重要手段篇二：噬菌體展示技術噬菌體展示技術王浩 11307110047摘要:噬菌體展示技術可以將目標 蛋白與噬菌體衣殼蛋白結合在一起形成 融合蛋白，進而展示于噬菌體表面。該 技術可以較好地保持被展示蛋白質的活 性，因而在蛋白質研究中發揮著重要的 作用。目前用于構建噬菌體展示系統的 精選公文范文1精選公文范文 載體主要有絲狀噬菌體、九噬菌體、T4 噬菌體和T7噬菌體。這些系統不僅對構 建cDNA文庫很有幫助，還可在隨機短 肽文庫的協助下研究蛋白質之間的相互 作用。關鍵詞：噬菌體展示技術;蛋白質; 文庫；類型

14、；原理；應用1985年，美國 Missouri大學的 Smith G P首次證實絲狀噬菌體fd基因 組能通過基因工程手段改造，他把 氏oRl內切酶的部分基因片段與絲狀噬 菌體的次要衣殼蛋白p m(protein III)基 因融合，獲得的重組噬菌體能被抗 EcoR I內切酶的_ 1抗體所識別，由此建立了噬菌體 展示技術(phage displaytechnology) 0 通過 近幾十年的發展，噬菌體展示技術已經有 絲狀噬菌體、九噬菌體、T4噬菌體和T7 噬菌體等展示系統，這些系統在在新型 疫苗的研制、酶抑制劑的篩選、醫學診 斷和治療、多肽藥物的開發、蛋白質相 精選公文范文1精選公文范文 互作

15、用的研究等領域得到了廣泛的應 用，并顯示了良好的應用前景。.噬菌體展示系統類型單鏈絲狀噬菌體展示系統單鏈絲狀噬菌體展示系統是利用 了 M13噬菌體獨特的生命周期及其所表 達的幾個噬菌體蛋白質。它的單鍵DNA 基因組由6407個核甘酸殘基組成，編碼 10種不同的蛋白質，并被包裝于約有 27003000個拷貝數的基因編碼的蛋白 質pW的蛋白衣殼內。而且M13的尾部 有一種35個拷貝的基因編碼的蛋白質 pill。2III展示系統（35個拷貝）12pin基因主要編碼病毒的次要衣殼 尾絲蛋白。pi的可插入位點很多，所以 其為多價展示系統，但這樣就會造成蛋 白質的異促效應，不易篩選到高親和力 的噬菌體。為

16、了構建單價展示系統，人 們將目的基因轉入到噬菌粒（噬菌粒是 由質粒與單絲噬菌體結合而構成的載體 系列。它既具有質粒的特性和復制起點， 精選公文范文12精選公文范文 又有噬菌體的特性和復制起點。3）中。 由于噬菌粒沒有噬菌體蛋白而難以形成 真正的噬菌體，其需要輔助噬菌體。輔 助噬菌體能提供將該DNA復制并包裝 成完整噬菌體所需的蛋白質。而由于該 輔助噬菌體的復制起始點很低效，不足 以和噬菌粒DNA抗衡，所以轉錄出的 DNA大多數仍為噬菌粒DNA。通過在 噬菌粒DNA和輔助噬菌體DNA上加上 篩選標記，人們就可以很方便地篩選出 被感染的大腸桿菌。而且不像其他大多 數的噬菌體，M13在感染大腸桿菌后

17、， 并不引起宿主細胞的裂解，而是使宿主 細胞穩定地分泌出噬菌體顆粒。通過不 斷地進行免疫富集篩選，人們就能得到 高親和力克隆。4面展示系統（27003000個拷貝）pW基因編碼主要的衣殼蛋白。由 于其拷貝數多，可用于篩選親和力較低 的配體。相應的，如果用該系統展示較 長肽鏈而形成空間阻礙的話，就有可能 影響相關衣殼蛋白的合成，使得噬菌體 精選公文范文1精選公文范文 失去感染力。九噬菌體展示系統噬菌體九是溫和噬菌體，在其顆粒 中，DNA是線狀雙鏈分子帶有單鏈互補 末端。末端12個可互補的核昔酸，稱為 粘性末端。當噬菌體入浸入宿主細胞后， 線狀雙鏈DNA分子借助粘性末端連結 成環狀分子。在感染早期

18、，環狀DNA分 子進行轉錄。在此期間，噬菌體有兩條 復制途徑可供選擇：一是裂解生長。環 狀DNA分子在宿主細胞里復制若干次， 合成了大量的噬菌體基因產物，形成子 代噬菌體顆粒，成熟后使細菌裂解，釋 放出許多新的有感染能力的病毒顆粒。 另一是溶源性生長。噬菌體DNA整合進 宿主菌的基因組，然后象細菌染色體上 的基因一樣進行復制，并傳遞給下一代 細菌。5成熟的噬菌體九由頭、尾兩部分 組成。D蛋白展示系統D蛋白為噬菌體九頭部必需蛋白， 其可作為外源序列融合的載體，這種展 精選公文范文U精選公文范文 示一般為N端展示。由于其在噬菌體顆 粒表面呈突出狀分布，有利于配體在空 間上接近，便于之后的篩選。D蛋

19、白展 示的體外組裝途徑是將D融合蛋白結合 到噬菌體表面。體內組裝途徑是將含D 融合基因的質粒轉化入D蛋白缺乏放入 菌株中，從而彌補溶源菌所缺的D蛋白; 或將其整合到到噬菌體的基因組中。展示系統蛋白PV為噬菌體九主要尾部蛋 白，其C端折疊區為非必需的，所以可 供外源序列插入而不會影響其正常的生 理功能。噬菌體展示系統15T4噬菌體與噬菌體九較為相似， 其DNA為雙鏈線形，呈環狀排列。但其 表面包被著2種非必需外殼蛋白：SOC （主要為C端末）和HOC （主要為N端 末）。SOC位點展示是通過一個重組載 體，將融合有外源序列的SOC融合基因 同源整合入缺失SOC的T4基因組中， 選擇恢復溶菌酶生長

20、不依賴性的噬菌 精選公文范文15精選公文范文 體，即可將外源肽或蛋白質展示于噬菌 體表面。HOC位點展示則通過體外包裝 實現，將目的基因連接于hoc基因的C 端，構建hoc融合基因表達載體，并在 IPTG的誘導下表達HOC融合蛋白。再 將其與HOC缺失的T4噬菌體結合，就 將其轉移到該噬菌體上從而得到展示。 由于這兩者的缺失方式不同，就可以在 同一噬菌體上通過不同的方式（DNA缺 失及蛋白缺失）得到表達，即可實現 SOC、HOC雙位點的同時展示。此外， T4噬菌體的扁長型二十面體衣殼，使其 系統容量大，可以體外組裝，拷貝數高。 6噬菌體展示系統T7噬菌體基因組為線性雙鏈 DNA，其主要有2種衣

21、殼蛋白，10A和 10B。由于10B的蛋白區在噬菌體表面， 所以將其作為展示位點。T7噬菌體的功 能性衣殼由10A與10B按不同比例構 成，說明其有一定的容錯性，可容納變 異體。展示的蛋白會通過C端融合，這 精選公文范文*精選公文范文 樣，即使插入的片段含有終止密碼子也 不會影響該蛋白的表達。另外，T7噬菌 體展示系統可以以高拷貝量展示50個氨 基酸的多肽，以低拷貝量（1/噬菌體） 或以中拷貝量（515/噬菌體）展示1200 個氨基酸殘基的多肽或蛋白質。這些多 肽或蛋白質分別與相應親和力區域結 合，其實用性較強。.噬菌體展示的原理噬菌體展示技術是將多肽或蛋白 質的編碼基因或目的基因片段克隆入噬

22、 菌體外殼蛋白結構基因的適當位置，在 閱讀框正確且不影響其他外殼蛋白正常 功能的情況下，使外源多肽或蛋白與外 殼蛋白融合表達，融合蛋白隨子代噬菌體的重新組（來自：XX:噬菌體 展示總結技術）裝而展示在噬菌體表面。 被展示的多肽或蛋白可以保持相對獨立 的空間結構和生物活性，以利于靶分子 的識別和結合。肽庫與固相上的靶蛋白 分子經過一定時間孵育后，洗去未結合 的游離噬菌體，然后以競爭受體或酸洗 精選公文范文1精選公文范文 脫下與靶分子結合吸附的噬菌體，洗脫 的噬菌體感染宿主細胞后經繁殖擴增，進 行下一輪洗脫，經過3輪5輪的“吸附 -洗脫-擴增”后，與靶分子特異結合的噬 菌體得到高度富集。7外源多肽

23、或蛋白質 表達在噬菌體的表面，而其編碼基因作 為噬菌體基因組中的一部分可通過噬菌 體DNA序列測序出來。該技術的顯著特 點是建立了基因型和表現型之間的對應 關系。篩選步驟8：略。.噬菌體展示的應用（與蛋白結構 與功能相關的方面）展示功能蛋白結構域噬菌體隨機展示技術被廣泛應用 于研究蛋白質與其他配基的相互作用。 完整的蛋白質或結構域與噬菌體蛋白形 成融合噬菌體，為研究結構與功能的相 互關系提供了一個非常有效的工具。當 蛋白質或功能亞基被表達于噬菌體表 面，插入蛋白質的天然的四級結構就提 供了一個具有廣泛突變位點的用來限制 精選公文范文i精選公文范文 折疊的框架（如：鋅指結構）。即使用蛋 白質上帶

24、有的鋅指結構，讓其與某些 DNA作用，就可篩選出一些與其相互作 用的噬菌體。確定核酸結合蛋白及其相互作用 噬菌體隨機展示技術可以篩選出 一種有某些結構域的蛋白質，這些結構 域可與DNA結合而調控基因的表達。 通過這種方法，可以發現更多的與DNA 結合的結構域。此外，利用噬菌體展示 技術還可以篩選出DNA的模擬肽（模 擬肽是一個具有廣泛意義的術語，它指 任意一個被設計并執行肽功能的化合 物。一個生物活性模擬肽，具有與激素、 細胞因子、酶底物、病毒或其他生物分 子拈抗、刺激或是調節天然配體的生理 活性的功能。9）。研究蛋白質相互作用噬菌體展示的多肽文庫是由特定 長度的隨機短肽序列組成。用靶蛋白質

25、（如受體、抗體等）對該隨機文庫進行 親和淘篩，就可以獲得與之結合的短肽 精選公文范文。精選公文范文 序列。對所得序列測定分析，并合成相 應的短肽，就可用來研究兩個蛋白質之 間的相互作用。抗原表位分析抗原表位分析技術是以單克隆抗 體作為固相篩選分子，加入噬菌體隨機 多肽庫，使其與單抗充分反應，經數輪 “吸附-洗脫-擴增”的篩選過程，且每次增 加篩選強度，用最后一次淘洗的噬菌體 感染宿主菌。再隨機挑選克隆，經噬菌 體ELISA鑒定并進行交叉反應實驗和 競爭抑制性實驗，對所選的陽性克隆通 過DNA序列分析，就可以知道該噬菌 體所攜帶的外源肽序列，從而得知該單 抗針對的特異性抗原表位。4噬菌體展示技術

26、的展望噬菌體展示技術憑借著自己獨有 的優勢及特點，在生物科學研究和應用 中的前景已經逐漸地顯示出來。以噬菌 體展示抗原表位的優點有：（1）生產成本 低廉。（2）有可能利用一種噬菌體展示兩 種抗原表位，這樣便可開發出能同時診 精選公文范文2精選公文范文 斷一種以上疾病的診斷抗原。（3）噬菌體 顆粒可在相當長的時間內保持穩定，這 一點對研究和應用非常適用。（4）可模擬 天然多肽表位結構或功能。（5）噬菌體作 為表位載體具有較好的免疫原性。10但現在這項技術的某些方面并不 完善，目前其主要的局限有：（1）受大腸 桿菌轉化效率的限制，高效轉化大腸桿 菌的轉化效率為107108,故一般肽庫的 容量只有109,高于此限制的基因難以表 達，受到庫容量的限制；（2）由于噬菌體 展示技術依賴于宿主細胞內基因的表 達，因此難以對毒性分子進行有效表達 和展示；（3）編碼肽的基因帶有一定的偏 愛性，決定了肽庫的多樣性受到局限； （4）氨基酸的修飾受宿主細胞的限制。不過，隨著噬菌體肽庫的不斷完 善，對噬菌體展示技術認識地不斷加深。 這項技術必定會日臻完美，其應用的范 圍肯定會越來越廣。1劉相葉，鄧洪寬，吳 秀萍等.噬菌體展示技術及其應用J.動 精選公文范文2精選公文范文 物醫學進展,2008,29(1):60戴和平，高宏, 趙新顏.噬菌體展示技術的原理和方法 J.水生生物學報,2002,26