科技名词

噬菌体展示

phage display

定义：将外源基因或随机序列的DNA分子群与噬菌体外壳蛋白基因相连接，使外源DNA所编码的蛋白质以融合蛋白形式表达在噬菌体外壳表面的方法。易于用免疫反应或配体特异性结合等方法筛得目的克隆。

学科：生物化学与分子生物学_方法与技术

相关名词：融合蛋白 特异性结合 基因克隆 外源基因

【延伸阅读】

1985年，研究者将一种核酸内切酶基因克隆到丝状噬菌体的外壳蛋白基因中，使酶分子以融合蛋白形式展示于噬菌体的外壳蛋白之上，发现该噬菌体能够被此种核酸内切酶抗体有效中和，说明展示在噬菌体外壳表面的酶分子与天然酶分子有着相同或极为相近的构象和活性。这一实验的成功诞生了噬菌体展示技术。噬菌体展示技术是将外源基因与噬菌体外壳蛋白基因相连接，使外源基因所编码的蛋白质以融合蛋白形式表达在噬菌体外壳表面的方法。

噬菌体展示技术具有如下优点：

1.把噬菌体与其他分子的结合活性同噬菌体的可扩增性统一起来，从而使得噬菌体展示库成为一种高效的筛选体系。

2.通过生物系统特有的变异功能，产生变异的展示结构，在变异的结构中有可能会含有与靶分子亲和性提高的片段。

3.在获得高亲和性的多样化人源单克隆抗体中获得成功，已经成为继免疫动物得到的多克隆抗体和用杂交瘤技术得到的单克隆抗体之后的第三代抗体。

4.在筛选配基上，噬菌体库有其资源丰富、筛选迅速的优势。

5.在不清楚靶分子的结构，靶分子难以提纯或一旦提纯其构象可能改变的情况下，仍能通过筛选策略找到配基。

噬菌体展示技术由于受噬菌体-大肠杆菌表达系统某些限制因素的影响，具有自身的局限性。主要表现如下：从建立肽库开始，密码子的选择与寡核苷酸的合成就带有一定的偏向性，这就从遗传上限制了肽库的多样性；大肠杆菌转化效率的限制；生物系统选择的影响；所建的肽库容量只能达到109，要想构建大片段的肽库很困难；少数多肽由于疏水性过强，或由于影响外膜蛋白的折叠而不能展示在噬菌体表面。

从第一个噬菌体随机展示库被成功构建至今，这一技术得到了广泛的应用。噬菌体展示技术可用于筛选和分离蛋白质所需的配基、诊断和检测试剂的制备、新型疫苗的研制、新型药物的研制和设计、模拟细胞蛋白与蛋白的相互作用和抗原表位的分析等方面。

（延伸阅读作者：东北师范大学生命科学学院 崔思思博士）