噬菌体展示技术及其应用.ppt

The applied use of bacteriophages
➢phage therapy (use as anti-bacterial agents) ➢phage display ➢phage-delivered vaccine ➢delivery vehicles for gene therapy ➢typing of bacteria
Examples of some methods that have been used to fuse foreign proteins/peptides to the surface of bacteriophage.
Phage vaccination
Phages have been used as potential vaccine delivery vehicles in two different ways: by directly vaccinating with phages carrying vaccine antigens on their surface or by using the phage particle to deliver a DNA vaccine expression cassette that has been incorporated into the phage genome.
Байду номын сангаас
噬菌体展示技术（Phage Display techniques，PDT）起源于1985年,是一 种用于筛选和改造功能性多肽、蛋白质 强有力的生物技术，广泛应用于蛋白组 学、基因克隆等多个分子生物学领域。
目前噬菌体展示技术的研究进展非 常迅速，在抗原决定簇的定位、蛋白质 相互作用位点的确定、特异调节分子的 分离和人工抗体和疫苗的制备、诊断技 术、酶抑制剂的研究开发、多肽药物的 研制等生物技术研究的不同领域得到了 应用，并对这些领域产生了深远的影响。
In phage display, a heterologous peptide or protein is displayed on the surface of the phage through transcriptional fusion with a coat-protein gene ,producing novel phage particles that have a variety of potential uses.
噬菌体展示技术及其应用
高建明
噬菌体是细菌病毒, 在与宿主细胞特异性 受体结合并注入其DNA 后, 能将其DNA 整合 进宿主基因组(溶原性) , 或用于合成新的噬 菌体颗粒。在真核宿主中, 噬菌体不能复制, 如无合适的原核宿主, 噬菌体如同无生命的 颗粒性抗原。
噬菌体可以是单股DNA (如M 13、 fd 和f1)、双股DNA (如λ 噬菌体)、 双股RNA (如f6) 或单股RNA (如M S2 和Q B)。噬菌体在自然环境中普遍存 在, 数量和种类远多于细菌。
1990年Scott等首次将随机序列肽与丝 状噬菌体表面蛋白g 融合展示在噬菌体表面, 建立了噬菌体展示随机肽库。
Scott J K, Smit h GP. Searching for peptide ligands wit h an epitope library. Science , 1990 ,249 :386.
Lytic phages specifically kill pathogenic bacteria as an alternative to antibiotics
Example of a successful phage therapy treatment.
接受过噬菌体治疗的病人对细菌和病 毒感染的抵抗力增强, 噬菌体能上调感染 病人的免疫应答。噬菌体治疗能改变血清 α肿瘤坏死因子(TNF-α) 水平, 体外加入 噬菌体能提高血细胞培养物中的TNF-α和 白细胞介素6水平。IL-6 涉及Th2 型应答, 对诱导B细胞分化成抗体形成细胞特别重要。 总之, 这些结果表明噬菌体能作为细胞和 体液免疫的天然佐剂。
噬菌体展示的基本原理
在噬菌体衣壳蛋白基因中插入外源 基因，形成融合蛋白表达在噬菌体颗粒 蛋白的表面，被展示的多肽或蛋白质可 保持相对独立的空间结构和生物学活性。
利用靶分子，采用适当的淘洗方法（亲 和→洗脱→扩增→亲和的循环步骤），洗去 非特异结合的噬菌体，最终从噬菌体文库中 筛选出能结合靶分子的目的噬菌体；外源多 肽或蛋白质表达在噬菌体的表面，而其编码 基因作为病毒基因组中的一部分可通过噬菌 体DNA 序列测序出来，使得表达蛋白（表现 型）和编码基因（基因型）之间完美地结合 起来，为生物科学提供高效而实用的研究手 段。
1985年Smith首次通过基因工程的手段,将 外源基因插入丝状噬菌体基因组中,从而使表 达的外源肽或蛋白与噬菌体外壳蛋白一起展示 在噬菌体表面,由此建立了噬菌体展示技术。
Smith GP. Filamentous fusion phage : novel expression vectors that display cloned antigens on the virion surface . Science ,1985 ,228 :1315 - 1317.
Foreign proteins can usually be displayed on more than one phage coat protein and in varying amounts. Generally, the smaller the foreign protein or peptide the more copies can be displayed, although this also depends on the phage used, the coat protein and the antigen displayed.