噬菌体表面展示及其应用
扬州大学 生物科学与技术学院
噬菌体展示技术原理
• 噬菌体表面展示技术是一种对多肽功能非常有效 的筛选技术,即将外源蛋白分子或多肽的基因克隆 到丝状噬菌体基因组中，与噬菌体外膜蛋白融合 表达，展示在噬菌体颗粒的表面。由于外源蛋白 或多肽的基因型和表型统一在同一噬菌体颗粒内， 因此，通过表型筛选就可以获得它的编码基因。 基于生物分子与药物靶分子（抗体、受体、抗原、 酶的底物等）的亲和力，应用噬菌体表面展示技 术可以从多肽库中进行快速筛选，从而成为药物 开发的强有力工具。
噬菌体抗体 展示技术
细菌 107109 几周 相对简 可避免 + 低 无限 直接 不可估
结论
• 通过噬菌体表面展示的蛋白可以与其靶蛋 白相互作用 • 无论靶蛋白是抗原，蛋白或者病原，都可 以快速有效地处理并用于筛选
参考文献
1. Strachan Tom, Human Molecular Genetics 3. 2004 Garland Publishing; pp150-151 2. /phagedisplay-antibody-production/ 3. Journal Of Virology 2001 pp. 75 4. Nature 2000 pp. 45
感染 和扩增
E.coli
噬菌体抗体库的构建
Antibody IgG structure
VL
Fab
C VH CH1
L
(Fab’)2 Hinge
Fc
CH2 CH3
Membrane Extension
Fv
VH
VL C
L
CH1
CH2 C
H3
VL
VL
Fv
scFv
VH VH
单克隆抗体 杂交瘤技术
宿主细胞: 筛选范围 : 时间: 操作: 单 免疫: 人源抗体: 费用: 生产量: 基因获取: 应用前景: 杂交瘤 ~103 几个月 繁杂 必须 高 有限 再克隆 有限
antigen biotin
Bind to Streptavidin
coated microtitre wells
去除未结合的噬菌体病毒粒子.
洗脱结合的噬菌体
Amplify eluted phage Repeat selection Analyze a) ELISA b) Specificity c) Sequencing d) Affinity e) Activity
Solid phase selection with immunotubes
Immunotube coatetigen
steptavidin and
biotinylated antigen
B
B
B
B
v
v
B B B
Solution phase selection with biotinylated antigen
噬菌体展示基础
• 克隆外源基因或多 肽 • 蛋白或多肽融合到 噬菌体核衣壳（表 面）基因 • 多肽与噬菌体的结 合是通过融合蛋白
噬菌体表面展示的起始步骤
• 不同基因分别被插入噬 菌体基因组中Different sets of • 分离纯化的噬菌体只是 展示一个蛋白，多肽或 者与靶蛋白相互作 用的噬菌体
用于表面展示的噬菌体
• 3种常用于表面展示的噬菌体为 M13, F1 , FD • 利用病毒粒子表面蛋白构建多肽，每 个噬菌体能展示一个任意的多肽
噬菌体表面展示的筛选• 利用筛选技术能从 噬菌 蛋白/多肽 • 利用DNA测序的优 势，很容易就能鉴 定目的蛋白/多肽的 序列