抗体噬菌体展示

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噬菌体展示技术和其应用ppt课件

噬菌体展示技术和其应用ppt课件

2024/3/30
25
应用举例:
部分做过的工作
2024/3/30
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一、半合成噬菌体抗体库的构建
构建一个半合成抗体库,不经免疫制备人源抗Tie2 Fab抗体。通过RT-PCR方法,从人脐带血淋巴细胞总 RNA 扩增轻链基因及重链VH段基因,将轻链基因插 入pCOMb3载体中,得人轻链质粒库;从乙肝表面抗 体(HBsAb)的Fd段基因制备含有不同长度随机化 CDR3的FR3-CDR3-J-CH1片段,然后将VH段基因与随 机化的CDR3融合,得到Fd基因片段,再将其插入轻链 质粒库中,得半合成人Fab质粒库。
成3节段
2024/3/30
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M13噬菌体
丝 状 噬 菌 体
λ噬菌体、T4噬菌体、T7噬菌体
蝌 蚪 形 噬 菌 体
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T7与M13相比优势明显
T7Select的优势 解释
是在细胞质中表 达的裂解性噬菌 体
C-端融合
与M13不同,T7是裂解性的,其展示的蛋白无需分泌。
插入序列被克隆到T7Select载体基因10 的C-端,可以使带有终止密码子的 插入子得以表达和展示。
2024/3/30
34人源噬菌体Fab抗体半合成的构建将酶切纯化的重链重叠PCR产M13的超感染 下,繁殖出表算出κ+Fd(包括CDR3-5个菌落,涂格,过夜培养后菌落PCR: 其中6个克隆中有轻链也有重链。双链插入率 为60%左右。
κ 链 文 库 的 容 量 为 5.03×106,λ 链 文 库 的 容 量 为 6.8×106(多次建库混合后的库容量)。
从平板上随机挑取10个菌落,涂为70%。
载体克隆容量大 T7载体比M13克隆容量大,而任何克隆到M13上大于1 kbp的片段都不稳定。

噬菌体展示技术的原理及应用

噬菌体展示技术的原理及应用

8、 DNA结合蛋白:
锌指蛋白是一类 DNA 结合小肽结构物,这些结 构含有锌,能用于构建一个大的蛋白区域,去识别 和结合特殊的 DNA 序列。噬菌体展示技术也可以用 于创造一个大的、具有识别不同 DNA 序列的 锌指 的多肽库。利用这个多肽库,可以研究有关氨基酸 序列与 DNA 结合位点之间的识别规则,可以通过设 计 锌指多肽去控制基因的表达,比如抑制小鼠细胞 系中的癌基因,也可以启动表达质粒的基因,或干 扰病毒感染插入的片段是从 某些组织或细胞中抽提的mRNA 的互补DNA 片 段,它用来筛选与受体特异性结合的片段。一般可 利用M13 噬菌体或其他表 达一部分真核蛋白,而M13 噬菌体和其他E. coli噬 菌体所能表达的真核蛋白更少。研究表明,没有一 个展示系统能够表达所有的真核细胞蛋白。无论 如何,噬菌体表面cDNA 库的表达将是研究蛋白质 之间相互作用的有用工具。cDNA 库的噬菌体展 示提供了一个应用免疫学方法进行酶:
例:碱性磷酸酶,蛋白水解酶类,等等
6、底物与抑制剂:
主要是蛋白酶的底物和其抑制剂。
7、信息传递研究:
利用噬菌体展示多肽库,发现了一些受体,如 凝血致活酶、黑皮质素受体、CD80 和一个 Hantaviral 受体;受体的配体, 如血管促生素、 αbungarotoxin, 和一些大蛋白分子中的折叠区域, 如 SH2、SH3 和 WW 区域。从多肽库中可分离 到与天然激素相似的、与受体结合的高亲和力的 多肽, 因此用完整细胞可以从多肽库中找到受体的 高选择性配体。在不知道任何有关的受体和配体 信息的情况下,用完整细胞和组织或动物,可筛 选到特异与靶组织结合的多肽和蛋白。
一、发展简史

Dulbecco等提出了在病毒表面展示外源抗原 决定簇和肽的概念。 1985年Smith — 首次利用基因工程技术将 EcoRⅠ内切酶的部分基因片段(171 bp和132 bp)与 pⅢ基因融合,获得的重组噬菌体可在体外稳定增 生,表达产物能被抗EcoRⅠ内切酶抗体所识别.。 1988年Parmley — 将已知抗原决定簇与噬菌体 PⅢ N端融合呈现在其表面,并提出通过构建随机 肽库可以了解抗体识别的抗原决定簇表位的设想.。 1990年McCafferty — 用噬菌体展示技术筛选 溶菌酶的单链抗体成功使噬菌体展示技术进入一 个广泛应用的时代。

噬菌体展示技术操作步骤

噬菌体展示技术操作步骤

筛选多肽试剂及配制(1)LB培养基:胰蛋白胨10g酵母提取物5gNaCl 5g溶于去离子水,至1L,高压灭菌,4℃保存。

(2)IPTG/Xgal:称取1.25g IPTG,1.0g Xgal,溶于二甲基甲酰胺,至总体积25ml,-20℃避光保存。

(3)LB/IPTG/Xgal平板:1L LB培养基+15g琼脂粉,高压灭菌,冷却至70℃以下,加入1ml IPTG/Xgal,立即铺板,4℃避光保存。

(4)顶层琼脂糖凝胶:胰蛋白胨10g酵母提取物5gNaCl 5gMgCl2.6H2O 1g琼脂糖7g溶于适量去离子水中,至总体积为1L。

高压灭菌,分装为50ml/份,室温保存,使用时于微波炉内融化。

(5)2×M9盐:Na2HPO412gKH2PO46gNaCl 1gNH4Cl 2g溶于适量去离子水中,至终体积为1L。

(6)小型平板:500ml 2×M9盐500ml 3%琼脂粉20ml 20%葡萄糖2ml 1M MgSO40.1ml 1M CaCl21ml 硫胺素(10mg/ml)在混合之前,将上述成分分别高压灭菌并冷却至70℃以下,葡萄糖和硫胺素采用过滤除菌。

平板储存于4℃。

(7)封闭缓冲液:0.1M NaHCO3(PH 8.6)5mg/ml BSA0.02% NaN3过滤除菌,储存于4℃。

(8)TBS:50mM Tris-HCl (PH 7.5)150mM NaCl高压灭菌,室温储存。

(9)PEG/NaCl:20%(w/v)聚乙二醇-80002.5M NaCl高压灭菌,室温储存。

(10)碘化物缓冲液:10mM Tris-HCl (PH 8.0)1mM EDTA4M NaI室温避光保存。

操作步骤:1.第一天(1)以0.1M NaHCO3(PH 8.6)制备 100μg/ml的靶分子溶液。

如果需要稳定靶分子,可以用含有金属离子的相似离子强度缓冲液。

(2)在每孔内加入1.5ml 靶分子溶液,重复涡旋直至表面完全湿润(这一步要多注意,尽量避免溶液形成液珠)。

噬菌体展示及酵母展示

噬菌体展示及酵母展示

• PVIII是丝状噬菌体的主要外壳蛋白,位于 噬菌体外侧,C端与DNA结合,N端伸出噬 菌体外,每个病毒颗粒有2700个左右PVIII 拷贝。 • 由于PVIll分子较小,只能融合较小的外源 肽段。但优点在于它的拷贝数多,因此该 系统一般用于筛选亲和力较低的配体,在 疫苗开发上具有潜在的应用价值。
酵母细胞壁结构
• 酿酒酵母的细胞壁非常坚硬,主要由位于 细胞膜外的甘露糖蛋白和β-葡聚糖组成。 • 细胞壁具有双层结构,内层是由β- 1,3-葡 聚糖和β- 1,6-葡聚糖连接形成的骨架,外 层是主要由甘露糖蛋白组成的纤维状或毛 刷状的结构。
锚定方式
• 作为锚定蛋白的细胞壁甘露糖蛋白主要存 在两种类型: • 一种与细胞壁非共价松弛连接,可被SDS 抽提; • 另一种与细胞壁共价相连,可用β- 1,3一 或β- 1,6葡聚糖酶消化细胞壁释放出来, 但不能被SDS(十二烷基硫酸钠)抽提。
• 由于酵母展示的蛋白质是紧密锚固在细胞壁上, 可以耐受SDS等的抽提,同时酵母有发酵特性,生 长快,因此在工业上具有很好的应用前景. • 例如,将不同特异的金属结合蛋白表达在酵母表 面,产生的环境进化微生物,可用于废水处理中 吸附金属离子和放射性物质.
• 将具有催化活性的酶固定在酵母细胞壁上,可防 止酶的不可逆抑制,再生酶的活性.
Байду номын сангаас
同时用c-myc(原癌基因)单抗和荧光 素偶联的dextran(葡聚糖)(FITCdextran)标记的细胞可用激光扫描共聚 焦显微镜检测。
• 絮凝素FlolP富含N-和O糖苷连接而形成杆 状构象,在细胞表面的絮凝反应中起着主要 作用。 • Flolp絮凝功能结构域靠近N端,识别细胞壁 中的A甘露聚糖组分并与之非共价结合,引 起细胞聚集成可逆性絮状物。

诺贝尔化学奖酶定向进化与噬菌体展示技术

诺贝尔化学奖酶定向进化与噬菌体展示技术

诺贝尔化学奖酶定向进化与噬菌体展示技术一、本文概述本文旨在深入探讨诺贝尔化学奖中提及的酶定向进化与噬菌体展示技术,阐述这两项技术在化学领域的重大贡献及其在现代科学研究中的应用。

酶定向进化是一种通过模拟自然选择过程,对酶分子进行人工改造和优化的技术,旨在提高酶的催化活性、稳定性或选择性。

噬菌体展示技术则是一种利用噬菌体作为载体,将外源蛋白或多肽片段展示在噬菌体表面的生物技术,它在蛋白质相互作用研究、药物筛选和疫苗设计等领域具有广泛应用。

本文将详细介绍这两种技术的原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势,以期为读者提供一个全面而深入的了解。

二、酶定向进化的基本原理与应用酶定向进化是一种强大的生物技术,其基本原理和应用在化学和生物科学领域引起了广泛关注。

这一技术基于达尔文进化论的原理,模拟自然界中生物进化的过程,通过人工选择和优化,实现酶的功能和性能的提升。

酶定向进化的基本原理在于利用突变和重组的方法,产生酶分子的遗传多样性,再通过特定的筛选技术,从中挑选出具有优越性能的突变体。

这一过程模拟了自然选择的过程,但与自然进化相比,其速度和效率大大提高。

突变可以通过随机突变、基因重组或定点突变等方式实现,而筛选则依赖于特定的高通量筛选技术,如荧光激活细胞分选(FACS)、高通量测序等。

酶定向进化在多个领域有着广泛的应用。

在工业生产中,通过酶定向进化,可以开发出更高效、更稳定的工业酶,提高生产效率并降低环境污染。

在医药领域,酶定向进化被用于优化药物代谢酶,以提高药物的疗效和减少副作用。

在环境保护、能源开发等领域,酶定向进化也发挥着重要作用。

值得一提的是,酶定向进化与噬菌体展示技术的结合,为酶的定向进化提供了新的手段。

噬菌体展示技术允许将酶的基因与噬菌体表面蛋白融合表达,从而可以通过与特定底物的亲和性筛选,直接挑选出具有特定功能的酶分子。

这种方法的出现,极大地加速了酶定向进化的速度和效率。

酶定向进化作为一种强大的生物技术,其基本原理和应用在多个领域都展现出了巨大的潜力和价值。

噬菌体展示技术

噬菌体展示技术

噬菌体展示技术第一篇:噬菌体展示技术介绍噬菌体作为一种针对细菌的病毒,与我们生活息息相关。

除了作为抗生素的发现者,噬菌体还可以被利用于噬菌体展示技术。

这种技术利用噬菌体表面展示的蛋白质,实现对目标蛋白质的快速筛选和鉴定。

本文将介绍噬菌体展示技术的原理、优缺点,以及在生命科学研究和工业生产中的应用。

一、原理噬菌体展示技术是将目的蛋白或肽插入噬菌体表面的一种方法。

噬菌体表面组分主要有三种:1)编码质粒的pIII蛋白质;2)编码细胞毒素E的pVIII蛋白质;3)编码专一结合的pV蛋白质。

它们在噬菌体的组成和结构上有不同的作用。

其中,pIII和pVIII蛋白质被广泛地应用于蛋白质展示,pV 蛋白质则被用于病毒特异性分离。

噬菌体展示技术的基本步骤为:首先,在噬菌体pIII或pVIII蛋白质基因的外侧区域中插入目的蛋白的DNA序列;然后使用这些噬菌体感染大肠杆菌。

噬菌体在感染过程中就会将目的蛋白展示在其表面。

最后,可使用具有亲和力的配体或抗体选择目的蛋白并纯化。

二、优缺点噬菌体展示技术的优点主要集中在以下几个方面:1)大容量:噬菌体可以在感染过程中表达众多的外表面蛋白,其中每个蛋白均可成为一个展示物,针对多种噬菌体展示技术。

2)直接鉴定:在已知多肽的情况下,可以使用特定的抗体直接鉴定噬菌体表面的展示蛋白。

3)高灵敏度:噬菌体展示技术对目标蛋白的识别灵敏,并且可以使用大量病毒颗粒进行检测。

4)高效率:噬菌体展示技术可将展示蛋白直接表达在噬菌体的表面,无需进行分离提纯,从而加快了蛋白纯化过程。

噬菌体展示技术的缺点主要有以下几方面:1)分子大小限制:目前仅适用于直径小于1/3噬菌体直径的蛋白分子。

2)生物安全:组装成噬菌体后,展示蛋白无法及时得到更新,可能会导致噬菌体的生物安全风险。

3)抗原性:由于目的蛋白常常被表达在噬菌体的表面,因此它们可能会被视为异物而引起免疫反应。

三、应用由于噬菌体表面蛋白质的展示,噬菌体展示技术已经被广泛应用于生物医学研究和工业生产中。

噬菌体展示技术的原理和方法

噬菌体展示技术的原理和方法

噬菌体展示技术的原理和方法噬菌体展示技术是一种利用噬菌体表面展示特定肽段或蛋白的技术。

这项技术自20世纪80年代问世以来,已在许多领域显示出广阔的应用前景,包括药物研发、疫苗设计、蛋白质相互作用研究等。

本文将详细介绍噬菌体展示技术的原理和方法,并探讨其优缺点和发展趋势。

噬菌体展示技术利用的是噬菌体的特性,噬菌体是一种病毒,专门感染细菌等微生物。

它们由蛋白质外壳和内部遗传物质组成,其中蛋白质外壳又由多个蛋白亚基组成。

噬菌体展示技术利用噬菌体表面展示特定的肽段或蛋白,这些肽段或蛋白可以来自天然蛋白质,也可以是人工合成的。

展示在噬菌体表面的这些肽段或蛋白能够与特异性受体结合,从而实现表面展示的功能。

噬菌体展示技术的关键之一是选择合适的展示载体。

载体通常是一种丝状噬菌体,其基因组可以容纳较小的外源基因片段。

常用的载体包括M filamentous phage等。

这些载体具有一些共同的特性,如对外源蛋白质的容纳能力较强,能在体内和体外环境中稳定存在等。

在噬菌体展示技术中,需要筛选出能感染特定细菌的噬菌体。

这些噬菌体可以是自生的,也可以是通过基因工程改造得到的。

在筛选过程中,可以利用不同细菌的特性,如受体类型、细胞壁结构等,来选择合适的噬菌体。

还需要考虑噬菌体的毒性、繁殖能力等因素。

在噬菌体展示过程中,需要反复感染以积累足够数量的展示肽段或蛋白。

这个过程中,通常需要使用超滤或凝胶过滤等手段对噬菌体进行纯化,以确保得到的展示肽段或蛋白的纯度和浓度。

反复感染的过程不仅可以增加展示肽段或蛋白的数量,还能帮助排除展示过程中可能产生的突变。

克隆选择是噬菌体展示技术的另一个关键步骤。

这个过程中,通过将展示肽段或蛋白与特定配体结合,筛选出能够与配体结合的克隆。

这些克隆可以进一步扩增和纯化,从而获得高亲和力和高特异性的克隆。

噬菌体展示技术的优点在于其能够将蛋白质或多肽特异性与噬菌体的生物学特性相结合,从而实现表面展示的功能。

噬菌体展示筛选抗体技术介绍

噬菌体展示筛选抗体技术介绍
噬菌体展示筛选抗体技术介绍
探索生物医学中的创新应用
目录
01 噬菌体展示筛选抗 体概述
06 噬菌体展示抗体的 发展前景
02 噬菌体展示技术原 理
03 噬菌体展示抗体筛 选流程
0Hale Waihona Puke 噬菌体展示抗体的 应用案例05 噬菌体展示抗体的 优点与缺点
01 噬菌体展示筛选抗体 概述
噬菌体展示筛选抗体概述
1 噬菌体展示筛选抗体技术介绍
疗效果并降低副作用。
05 噬菌体展示抗体的优 点与缺点
噬菌体展示抗体的优点与缺点
噬菌体展示抗体的优 势
噬菌体展示技术能够快速、 高效地筛选出特异性抗体, 大大缩短了实验周期,提高 了研究效率。
噬菌体展示抗体的局 限性
噬菌体展示技术虽然筛选速 度快,但存在假阳性率高的 问题,需要进一步的验证和 优化。
噬菌体展示筛选抗体技术是一种利用噬菌体表面
噬菌体展示筛选抗体的优势 2 展示特定蛋白质,通过生物淘选方法寻找与目标
噬菌体展示筛选抗体技术具有高度灵活性和多样
抗原特异性结合的抗体的方法。
性,能够快速、高效地筛选到具有高亲和力和特
异性的抗体,为免疫学研究和药物开发提供了重
要工具。 3 噬菌体展示筛选抗体的应用前景
噬菌体展示抗体的优 势
噬菌体展示技术具有高度灵 活性和多样性,可以快速、 大量地筛选出特异性强、亲 和力高的抗体,为生物医学 研究和药物开发提供了重要 工具。
噬菌体展示抗体的应 用前景
噬菌体展示抗体技术在肿瘤 治疗、免疫诊断、疫苗研发 等领域具有广泛应用前景, 有望为人类健康事业做出重 要贡献。
谢谢大家
噬菌体展示筛选抗体技术在疾病诊断、治疗和预
防等方面具有广泛的应用前景,包括癌症治疗、

噬菌体展示

噬菌体展示

噬菌体展示
简介
噬菌体是一种能够感染细菌并在其中繁殖的病毒。

它被广泛用于生物学研究和生物技术应用中,特别是在基因工程和基因治疗领域。

噬菌体展示技术是一种将特定蛋白质或肽段展示在噬菌体表面的方法。

通过选择与目标蛋白质相互作用的噬菌体克隆,可以筛选出具有特定功能的蛋白质或肽段。

本文将介绍噬菌体展示技术的原理、应用和优点。

原理
噬菌体展示技术依赖于噬菌体基因组中的一个外源基因,该基因编码目标蛋白质或肽段。

这个外源基因通常被插入到噬菌体的毒力因子基因中,例如毒力因子III基因。

插入后,目标蛋白质或肽段会与细菌细胞的表面结合。

噬菌体携带的基因信息会导致细菌细胞表面展示目标蛋白质或肽段。

通过这种方式,科研人员可以通过筛选和选择的方法找到与目标蛋白质或肽段相互作用的噬菌体克隆。

应用
噬菌体展示技术在生物学研究和生物技术应用中有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域:
抗体库筛选
噬菌体展示技术可用于抗体库筛选,以寻找与特定抗原相互作用的抗体。

通过将抗原展示在噬菌体表面,科研人员可以筛选出具有高亲和力和特异性的抗体,用于治疗和诊断应用。

肽库筛选
噬菌体展示技术也可用于肽库筛选,以寻找具有特定功能的肽段。

通过将肽段展示在噬菌体表面,科研人员可以筛选出与特定靶点相互作用的肽段,用于药物开发和治疗应用。

蛋白质互作网络研究
噬菌体展示技术可以用于研究蛋白质互作网络。

通过将一种蛋白质展示在噬菌体表面,并将其用作识别其他与其相互作用的蛋白质的。

噬菌体展示技术的原理及应用

噬菌体展示技术的原理及应用

02 噬菌体展示技术 原理
噬菌体结构与功能
噬菌体基本结构
由蛋白质外壳和内部遗传物质组 成,具有识别和感染宿主细胞的 能力。
噬菌体功能
通过感染宿主细胞,将自身遗传 物质注入细胞内,并利用宿主细 胞的资源进行复制和增殖。
展示原理及过程
展示原理
利用噬菌体感染宿主细胞的特点,将外源蛋白或多肽与噬菌体表面蛋白融合表达 ,从而展示在噬菌体表面。
发展历程
自20世纪80年代初期噬菌体展示技术 被首次提出以来,随着分子生物学和 基因工程技术的不断发展,该技术得 到了迅速发展和广泛应用。
技术特点及优势
技术特点
噬菌体展示技术通过将外源基因插入到噬菌体的基因组中,使得外源蛋白或多 肽能够在噬菌体表面表达,从而实现了对外源蛋白的高通量筛选和鉴定。
优势
等。
实验操作步骤
转化宿主菌
将构建好的噬菌体展示载体转化 到宿主菌中。
噬菌体繁殖和蛋白表达
在适当的条件下培养宿主菌,使 噬菌体繁殖并表达目标蛋白。
噬菌体收集和纯化
收集宿主菌培养物,通过离心、 过滤等方法纯化噬菌体。
构建噬菌体展示载体
将目标蛋白基因克隆到噬菌体载 体中,构建成噬菌体展示载体。
噬菌体展示验证
通过ELISA、Western blot等方 法验证目标蛋白是否在噬菌体表 面展示。
结果分析与解读
噬菌体滴度测定
通过测定噬菌体的滴度来评估实验的 可靠性和重复性。
目标蛋白表达量分析
通过SDS-PAGE等方法分析目标蛋白 的表达量,以评估展示效果。
展示特异性验证
通过与其他非特异性蛋白的对比,验 证目标蛋白在噬菌体表面的展示特异 性。
安全性问题
噬菌体作为病毒的一种, 存在潜在的安全风险,如 污染实验室、感染工作人 员等。

噬菌体展示技术操作步骤

噬菌体展示技术操作步骤

筛选多肽试剂及配制(1)LB培养基:胰蛋白胨10g酵母提取物5gNaCl 5g溶于去离子水,至1L,高压灭菌,4℃保存。

(2)IPTG/Xgal:称取1.25g IPTG,1.0g Xgal,溶于二甲基甲酰胺,至总体积25ml,-20℃避光保存。

(3)LB/IPTG/Xgal平板:1L LB培养基+15g琼脂粉,高压灭菌,冷却至70℃以下,加入1ml IPTG/Xgal,立即铺板,4℃避光保存。

(4)顶层琼脂糖凝胶:胰蛋白胨10g酵母提取物5gNaCl 5gMgCl2.6H2O 1g琼脂糖7g溶于适量去离子水中,至总体积为1L。

高压灭菌,分装为50ml/份,室温保存,使用时于微波炉内融化。

(5)2×M9盐:Na2HPO412gKH2PO46gNaCl 1gNH4Cl 2g溶于适量去离子水中,至终体积为1L。

(6)小型平板:500ml 2×M9盐500ml 3%琼脂粉20ml 20%葡萄糖2ml 1M MgSO40.1ml 1M CaCl21ml 硫胺素(10mg/ml)在混合之前,将上述成分分别高压灭菌并冷却至70℃以下,葡萄糖和硫胺素采用过滤除菌。

平板储存于4℃。

(7)封闭缓冲液:0.1M NaHCO3(PH 8.6)5mg/ml BSA0.02% NaN3过滤除菌,储存于4℃。

(8)TBS:50mM Tris-HCl (PH 7.5)150mM NaCl高压灭菌,室温储存。

(9)PEG/NaCl:20%(w/v)聚乙二醇-80002.5M NaCl高压灭菌,室温储存。

(10)碘化物缓冲液:10mM Tris-HCl (PH 8.0)1mM EDTA4M NaI室温避光保存。

操作步骤:1.第一天(1)以0.1M NaHCO3(PH 8.6)制备 100μg/ml的靶分子溶液。

如果需要稳定靶分子,可以用含有金属离子的相似离子强度缓冲液。

(2)在每孔内加入1.5ml 靶分子溶液,重复涡旋直至表面完全湿润(这一步要多注意,尽量避免溶液形成液珠)。

噬菌体抗体库技术

噬菌体抗体库技术

在抗体片段如ScFv和Fab的可变区基因序列的5‘端加入细菌的信号肽
序列,抗体片段即可分泌到(ZHOU)质腔,并在那里完成折叠,成为有功能
的蛋白质分子,
3有效筛选系统的建立
传统的筛选方法使用固相化的纯化抗原,依赖噬菌体颗粒对目的抗原的
亲和力差异来获得较高亲和力的抗体,而目前,可以在体外用完整的固化哺
3.2噬菌体抗体库载体的构建
首先提取细胞的总RNA,经过RTPCR扩增可变区基因
Standard template
酶切轻链PCR产物和表达载体
二者连接,转入感受态细胞中扩增
重链的PCR产物
酶切
成为轻链库
酶切
二者按照一定比例连接
转化入感受态细胞
加入噬菌体
收集噬菌体颗粒
噬菌体总抗体库
Apply to courseware production
简单的PEG沉淀方法就足以将噬菌体与其他所有污染的细胞蛋白分开,
Apply to courseware production
2.2噬菌体展示所使用的衣壳蛋白
Standard template
次要衣壳蛋白pIII





406aa组成,5个拷贝,位于噬菌体的尾部,
由三个功能区组成:
N1穿膜区:作用于E.coli细胞膜上的TolA
有Helperphage,噬菌粒就像质粒
一样进行扩增,
包装后的噬菌体含有两种不同
来源的成分:噬菌体质粒和
Helperphage,
使用野生型辅助噬菌体会导致
噬菌体污染,使得仅有很少部分
子代噬菌体带有抗体片段,
当有噬菌质粒时,由于噬菌质粒
含有野生型M13或者f1复制起

噬菌体展示技术和其通用实验技术简介精编版

噬菌体展示技术和其通用实验技术简介精编版
噬菌粒载体可以方便克隆,提高遗传的稳定性。
相比噬菌体载体噬菌粒具有以下优点:
1.双链DNA既稳定又高产,具有常规质粒的特征; 2.免除了将外缘DNA片段从质粒亚克隆于噬菌体载体这一
繁琐又费时的步骤; 3.由于载体足够小,故可得到长达10kb的外源DNA区段的
单链。
pCANTAB5e噬菌体质粒图谱
1.1噬菌体展示技术的发展
Smith 在 1985 年首次证实外源 DNA 可以插入 丝状噬 菌体基因 III 中,并与 pIII 蛋白融合展示。
Smith GP. Science 1985; 228:1315-7
1985 第一次发表噬菌体展示技术;展示多肽 Smith GP. Science.1985; 228:1315-7 1988 噬菌质粒系统 1990 e two-hybrid’技术 1996 首次体内in vivo 淘选试验 1998 噬菌体展示载体作为基因导入载体 1999 Combination of phage display with high-density arrays 2001 Automated phage display selection
报告人:王东方
噬菌体展示 Phage display
1.什么是噬菌体展示 2.噬菌体展示技术的原理 3. 常用的噬菌体展示系统 4.单链丝状噬体展示在重组抗体制备中的应用 5.菌噬体菌展体示展技示术技在术其应它用与展望
1.什么是噬菌体展示技术?
噬菌体展示技术(Phage Display Techniques ,PDT) 是一项筛选技术,将外源多肽或蛋白与噬菌体的衣壳 蛋白融合表 达,融合蛋白展示在病毒颗粒的表面,而 编码该融合子的 DNA则位于病毒粒子内。使大量多肽 与其DNA编码序列之间、表型与基因型之间建立了直接 联系,使各种靶分子(抗体、酶、细胞表面受体等) 的多肽配体通过淘选得以快速鉴定。

噬菌体展示技术

噬菌体展示技术
16
第二步:磁珠生物素化抗原复合物与抗体库结合
17
第三步:洗涤—洗去非特异和弱结合旳噬菌体
18
第四步:洗脱—将特异性结合旳噬菌体洗脱下来
19
第五步:扩增—将洗脱旳噬菌体扩增 扩增产物进行下一轮筛选
背面旳筛选逐渐加大筛选压力
多克隆和单克隆噬菌体ELISA
ELISA阳性克隆测序,最终得 到特异性结合旳克隆序列
噬菌体展示系统 Phage on display 1
噬菌体展示系统 Phage on display
•噬菌体展示原理 –噬菌体展示定义、分类
–简介噬菌体及淘选过程
•噬菌体展示应用 •淘选过程中常见问题及处理方案
2
什么是噬菌体表面展示技术
Smith在1985年首次证明外源DNA能够插入丝状噬菌体基 因III中,并与pIII蛋白融合展示。
• 有供筛选旳抗生素标识基因。
• Helper phage:提供噬菌体质粒复制、合成ssDNA和 病毒包装所需要旳全部蛋白和酶。
13
筛选旳措施-亲和淘选
直接包被淘选法: 直接将靶分子包被在固相表面 优点:简朴直接。 缺陷:偶尔会造成配体结合位点难以进入 可能是因为分子旳立体封阻 或者是靶分子表面旳部分变性而引起 液相淘选法: 将靶蛋白与噬菌体抗体库先结合,之后再亲和捕获靶分子-噬菌体 复合物。 优点:克服直接包被旳出现旳问题 缺陷:轻易筛到与亲和素(或者链酶亲和素)结合旳克隆。
23
谢谢
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6. 感染后1小时内平均每个细胞 分泌1000个噬菌体
6
次要外壳蛋白 pIII
1. 406 aa 构成,5个拷贝,位于噬菌 体旳尾部。
2. 由三个功能区构成: • N1 穿膜区:作用于E.coli细胞膜上

噬菌体展示技术的原理及应用

噬菌体展示技术的原理及应用

二、噬菌体展示技术旳应用现状
抗体: 抗狂犬病毒旳单链抗体, 抗HIV-1囊膜糖蛋白旳单链抗体,此抗体可专一性杀死被HIV-1感染并体现有gp120旳淋巴细胞, 中和响尾蛇毒素旳单链抗, 等等。
疫苗: 展示在噬菌体表面旳HIV-1 旳gp120-V3 环 可象天然抗原一样引起明显旳免疫应答, 等等。
噬菌体抗体库旳构建
Antibody IgG structure
Antibody IgG structure
C
L
V
L
V
H
C
H
1
V
L
C
L
V
H
C
H
1
C
H
2
C
H
2
C
H
3
C
H
3
Antibody IgG structure
Hinge
(Fab’)2
Fab
Fc
MembraneExtension
Antibody IgG structure
选择措施: 淘选(Panning)而不是 筛选(Screening)
非展示系统 展示系统
Solid phase selection with immunotubes
B
B
B
B
B
B
Immunotubecoated withantigen
诊疗 被动免疫 抗体 蛋白质构造分析 药物导航 蛋白质纯化
Wash to remove unbound phage particles.
Elute bound phage
Amplify eluted phageRepeat selectionAnalyze a) ELISA b) Specificity c) Sequencing d) Affinity e) Activity
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Periplasmic Stress Response Systems-two Systems
• Stress: heat shock, hyperosmotic shock, expression of outer membrane proteins defective in folding, pH etc.
• The pIII protein domain N1 is required during infection for the translocation of the DNA into the cytoplasm and the insertion of the coat proteins into the membrane.
• Cpx pathway, regulate DsbA, RotA, and PpiD, DegP, CpxP
• It is composed of CpxA and CpxR.
Phage-display Vectors
Phage Display Vectors-M13KE, Wild-type
• Infection is a multistep process requiring interactions with the F conjugative pilus and the bacterial TolQ, R, and A cytoplasmic membrane proteins.
• Heat shock response-σ32, inducing production of proteins, control of PpiD catalyst
• σE pathway, control the synthesis of at least 11 proteins, such as DegP, FkpA • RseA, ResB are negative regulators of σE
Antibody Phage Display
20180803 Meiling Xiong
Filamentous Phage Biology
• Major coat protein, gene VIII protein, pVIII, 50 amin-acid
• 5 molecules of 406-residue gene III, pIII,
• DsbA, DsbG catalyze the formation of disulfide bonds • DsbC catalyzes the rearrangement and isomerization of incorrectly formed disulfide bonds. • Peptidyl-prolyl isomerase (PPI): catalyze the interconversion between the cis and trans form of the peptide bond X-pro. • RotA, FkpA, SurA, PpiD. • Other proteins: Skp • Degradation: DegP, Protease III, Prc, OmpT (proteases)
• IG region, intergenic region, do not encode proteins; site of origin for DNA synthesis. Packaging signal.
Filamentous Phage Display- The Phage Life Cycle
• Group2: gene VII, IX, VIII, III, VI encode capsid proteins
• Group3: gene I, XI, and IV encode proteins that are involved in the membrane-associated assembly of the bacteriophage.
Protein Folding And Degradation In The Periplasm
• The periplasm has an oxidizing environment to allow formation of specific disulfide bonds that aid in both the folding and stabilization of the mature protein.
• pVIII proteins are arranged in an overlapping shingle-type array with a symmetry.
• The pVIII molecules are packed quite tightly, as only the outside 3 residues are accessible to digestion by proteases.
• The infectivity of the phage is destroyed by deleting from the phage either the N1 or N1 and N2 domains of the gIII.
• A peptide or protein is fused N-terminally to some or all copies of the CT domain, or N2-CT domain.
• The cytoplasm has a reducing environment. • The oxidation, reduction, and isomerization of disulfide bonds in
proteins are accomplished by the enzymatic systems. • Thiol-disulfide oxidoreductase
• The infectivity of the phage is restored by adding the N1 or the N1-N2 complex. They are fused or chemically coupled a ligand, which binds to the phage display peptide or protein.
• The other end of the particle has about 5 molecules each of the small hydrophobic pVII and pIX proteins. This end contains the packaging signal (PS) and is the first part of the phage to be assembled. Only pIX is exposed, pVII is buried.
• N2, is responsible for binding to the F pilus.
• CT is essential for forming a stable phage particle.
Filamentous Phage Display- The Phage Genome
• Group1: gene II, V, X encode proteins required for the replication of the phage genome.
• Two routes for infectivity restoration: in vivo and in vitro.
In vivo
In vitro
Protein Translocation Across The Cytoplasmic Membrane
• The periplasm is a gel-like compartment, with diffusion coefficients 100-dold lower thant those in the cytoplasm.
• For translocation, four mechanisms have been identified in E.coli. Three need other proteins, one does not.
• signal or leader sequeroteins • The Sec system • The Tat system • SRP system • Spontaneous insertion pathway
Filamentous Phage Display-the Assembly Process
• This process requires the five capsid proteins, the three assembly proteins, ATP, a proton motive force, and at least one bacterial protein, thioredoxin硫氧 还蛋白.
• Substrate: pV-DNA complex • Process: initiation, elongation, termination
Filamentous Phage Display-selectively Infective Phage
• SIP exploits the modular structure of the gIII protein.
• F pilus is required for the conjugal transfer of the F plasmid DNA from a donor cell into a recipient bacterium lacking the plasmid.
Filamentous Phage Display- Replication And Protein Synthesis
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