歷經(jīng)40余年的發(fā)展,噬菌體展示技術(shù)日趨成熟,已然成為抗體發(fā)現(xiàn)技術(shù)的主流平臺(tái)之一。隨著抗體工程的高速發(fā)展,抗體藥從鼠源到全人源的產(chǎn)業(yè)已成趨勢(shì),科研人員對(duì)于抗體功能的改造、雙/多特異性抗體的研發(fā)需求更甚,對(duì)抗體篩選和優(yōu)化的技術(shù)要求也進(jìn)一步提高,噬菌體展示技術(shù)也在這個(gè)過(guò)程中也發(fā)揮越來(lái)越重要作用。
噬菌體展示抗體庫(kù)是目前發(fā)展最成熟、應(yīng)用最為廣泛的基因工程抗體篩選技術(shù),通過(guò)噬菌體展示技術(shù)使基因工程抗體以融合蛋白的形式展示在噬菌體外殼蛋白 gpⅢ或
gpⅧ的
N 端,從而將抗體的基因型和表型連接起來(lái),用固相或液相化抗原與抗體庫(kù)孵育,經(jīng)「吸附
—洗脫
—擴(kuò)增」數(shù)個(gè)循環(huán)使特異性克隆得以富集,因而具有簡(jiǎn)便、快速和高效的優(yōu)點(diǎn)。
噬菌體展示技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
1. 方法簡(jiǎn)便快速、耗時(shí)少。從
mRNA 提取到抗體庫(kù)構(gòu)建,繼而篩選出特異性抗體的陽(yáng)性克隆僅需幾周的時(shí)間。
2. 篩選容量大、效率高。噬菌體抗體庫(kù)中通常含有
106-109 個(gè)不同抗原結(jié)合特異性的抗體分子克隆,可以對(duì)百萬(wàn)乃至億萬(wàn)個(gè)分子進(jìn)行選擇,且每一輪「吸附
-洗脫
-擴(kuò)增」可以使抗原特異性較強(qiáng)的克隆得到富集,非常容易從抗體庫(kù)中篩選到特異性抗體。
3. 易于在基因水平操作,蛋白質(zhì)表型與基因型統(tǒng)一。可以根據(jù)不同目的「隨心所欲」地改造抗體結(jié)構(gòu)、進(jìn)行基因突變,制備各種新型抗體;另外,還可以將噬菌體抗體與一些功能性分子偶聯(lián)形成免疫毒素、酶標(biāo)抗體等,進(jìn)一步拓寬了抗體的應(yīng)用范圍。
4. 易于規(guī)模化生產(chǎn)。
噬菌體展示技術(shù)流程
一般來(lái)說(shuō),噬菌體展示技術(shù)有以下5個(gè)步驟
:
步驟1:構(gòu)建噬菌體展示庫(kù)
重組DNA技術(shù)用于將外來(lái)
cDNA整合到病毒
DNA中。不同的基因組被插入到多個(gè)噬菌體的基因組中。剪接到一個(gè)外殼蛋白的基因中,使該蛋白顯示在噬菌體顆粒的外面,而這些分離的噬菌體只展示一種蛋白、肽或抗體。這些噬菌體的集合即為庫(kù),如抗體噬菌體庫(kù)、蛋白質(zhì)噬菌體庫(kù)或隨機(jī)噬菌體庫(kù)。
步驟2:結(jié)合
這些庫(kù)暴露于選定的目標(biāo),只有一些噬菌體會(huì)與目標(biāo)相互作用。這些目標(biāo)是計(jì)劃識(shí)別特定的配體,如固定的蛋白、細(xì)胞表面蛋白或組織細(xì)胞表面蛋白。
步驟3:洗滌
未結(jié)合的噬菌體可以被洗滌緩沖液沖走,只留下那些對(duì)受體有親和力的噬菌體。
步驟4:洗脫
洗脫緩沖液洗脫回收對(duì)目標(biāo)有親和力的噬菌體
步驟5:放大
展示特異性的洗脫噬菌體被用來(lái)感染新的宿主細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增,或直接進(jìn)行細(xì)菌感染和擴(kuò)增回收的噬菌體。
噬菌體展示技術(shù)由于其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域備受關(guān)注,這就要求廣大從業(yè)者在熟悉,掌握噬菌體展示技術(shù)的同時(shí),廣泛的開展交流與學(xué)習(xí),不斷地在應(yīng)用噬菌體展示這一技術(shù)的同時(shí)取得新的突破。