利用噬菌体展示技术发现和开发抗体

来源：news medical |作者：Phoebe Hinton-Sheley|校审：Michael Greenwood|2019-10-16|翻译：聚生物

在噬菌体展示中，编码噬菌体表面蛋白的基因被编码新蛋白的基因所取代。该技术可用于新型多肽的药物发现和研究。

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发现丝状噬菌体可以在不影响所选噬菌体的感染性的情况下，通过合成工程在噬菌体外壳蛋白上展示外源氨基酸序列，从而促进了噬菌体展示技术的发现。

构建噬菌体库筛选抗体

噬菌体展示的潜力是由修饰过的外壳蛋白与编码这些蛋白的基因之间的联系决定的。

每个噬菌体克隆显示一个单一序列的肽段，然而，经过筛选的噬菌体最终显示大量的肽段。这个肽库可以通过一个叫做“亲和选择”的过程来分离，用来帮助识别特定的噬菌体，以及哪个噬菌体表达了一个具有特定结合特性的多肽。

亲和选择的过程基于免疫学技术：淘选，其包括洗脱和扩增。一旦使用亲和选择方法成功分离了噬菌体/克隆，DNA测序就能将新的“外来”DNA与显示的肽联系到相关抗体上。

这项新技术的全面成功被发现是由于多种因素。外源的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白的相关位点，导致该特定序列出现在噬菌体表面。

最值得注意的是，表面显示的肽序列的表型与编码ssDNA噬菌体基因组的序列相关:基因型。基因型和表现型之间的联系使人们有可能选择一种肽，然后通过重新感染大肠杆菌进行扩增，使它们吸收大量这种肽。

分析这些小体积的选定的化学物质(在这种情况下，指一个特定的肽)是简单地解决：通过具有成本效益的方法——病毒复制，在一个生物系统中一般使用组合化学，通过具有成本效益的方法——病毒复制。

噬菌体展示如何用于抗体发现

利用这种噬菌体展示方法，疫苗的开发是近年来引起人们兴趣的众多应用之一。它使研究人员能够精确定位某些模拟体，直接使用噬菌体作为免疫原，并研究T细胞的特异性。

抗原表位可以被看作是抗原的一个组成部分，它与t细胞受体或抗体的抗原结合位点的特异性相互作用有关。

获得这些表位的详细分析对于开发有效的疫苗和诊断各种疾病的工具以及了解免疫事件都是至关重要的。这些表位的鉴定是一个复杂的过程。

表位被定义为生物系统中任何生物分子相互作用的“接触点”，不受蛋白质相互作用的限制。“表位”一词常用于讨论抗原表位:如与特定抗体结合的抗原成分，如B细胞表位或T细胞表位。

尽管在这一领域已经发现了多种技术并取得了进一步的进展，但仍然没有一种简单、通用的方法可以用于各种表位。噬菌体展示方法自10多年前问世以来，在这一研究领域产生了重大影响。

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要点

这项技术在疾病诊断和疫苗开发方面的全部潜力尚未得到充分认识，这些方法对表位研究的贡献远远超出了其他方法。

噬菌体显示技术的巨大影响源于它的广泛性、简单性和识别新的特定表位的能力。尽管如此，与大多数新兴技术一样，噬菌体展示技术也有它面临的困难。

宿主和噬菌体生物学所造成的限制可能比预期的要多，它在t细胞表位研究中的应用也没有预期的那么重要。

很明显，对肽-抗体相互作用的功能和结构特征的更清楚的理解，以及对生物系统所设置的一些限制的进一步澄清，总有一天会提高这项已经非常强大的技术的适用性和成功性。

Sources

Deutscher S. (2019). Phage Display to Detect and Identify Autoantibodies in Disease.  DOI: 10.1056/NEJMcibr1903249. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31269373

Wang L.F. (2004) Epitope Identification and Discovery Using Phage Display Libraries: Applications in Vaccine Development and Diagnostics. http://www.eurekaselect.com/61888/article

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