噬菌体展示技术 噬菌体展示技术在蛋白质研究中的应用

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3、２９（４）●　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ文章编号：　　１０００－１３３６（２００９）04－0588-07噬菌体展示技术在蛋白质研究中的应用李　珣　　任珍珍　　钟国华（华南农业大学资源环境学院，广州　５１０６４２）摘要：噬菌体展示技术所展示的外源蛋白质可以保持相对独立的空间结构和生物活性，并实现基因和表达蛋白质的体外转换，是蛋白质研究的重要工具。目前用于构建展示文库的噬菌体主要有丝状噬菌体、λ噬菌体、Ｔ４噬菌体和Ｔ７噬菌体，且在展示功能蛋白结构域、确定核酸结合蛋白质及其相互作用、蛋白质相互作用、蛋白质定向设计和空间结构改造、新受体和配体的发现、

4、筛选酶抑制剂、细胞信号转导、抗原表位分析等方面应用广泛，应用前景良好。关键词：噬菌体展示技术；蛋白质中图分类号：Ｑ８１６近年来，噬菌体展示技术（ｐｈａｇｅ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ＰＤＴ）在抗体、多肽、蛋白质和酶制备中应用广泛，在多肽和蛋白质药物的发现与研制、蛋白质－ＤＮＡ　／蛋白质的相互作用、蛋白质结构和功能解释等研究中发挥了巨大作用，其简便、有效、易于控制的特性确定了对蛋白质研究的独特优势和巨大应用潜力。本文概括介绍了不同的噬菌体展示系统及其在蛋白质研究中的应用。１．　噬菌体展示技术的原理和内容作为一项已广泛运用的技术，噬菌体展示是一种将

5、外源肽或蛋白质与特定噬菌体衣壳蛋白融合并展示于噬菌体表面的技术［１］。它将外源基因插入到噬菌体展示载体的信号肽基因和衣壳蛋白编码基因之间，从而使外源基因编码的多肽或蛋白质与外壳蛋白以融合蛋白质形式展示在噬菌体表面，被展示的外源肽或蛋白质可保持相对独立的空间结构和生物活性。与其他表达系统相比，噬菌体展示技术可将基因型和表型、分子结合活性与噬菌体的可扩增收稿日期：２００９－０３－０２国家自然科学基金项目（３０５００３３５，３０６７１３８７）；教育部全国优秀博士学位论文作者专项基金（２００４０６１）作者简介：李珣（１９８６－），女，硕士生，Ｅ－ｍａｉｌ：　ｘｕｎ

6、＿７６７７６＠１２６．ｃｏｍ；任珍珍（１９８４－），女，硕士生，Ｅ－ｍａｉｌ：　ｍｃｄｕｌｌ－ｍｃｍｕｇ＠１６３．ｃｏｍ；钟国华（１９７３－），博士，副教授，联系作者，Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｈｕａｚｈｏｎｇ＠ｓｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ性结合在一起，实现了基因型和表型的转换，是一种高效的筛选系统。噬菌体显示技术主要包括三方面内容（图１）：一是通过ＤＮＡ重组的方法插入外源基因，形成的融合蛋白表达在噬菌体颗粒的表面，同时保持外源蛋白的天然构象，不影响噬菌体的生活周期，也能被相应的抗体或受体所识别；二是筛选目的噬菌体，利用固定于固相支持物的靶分子，采用适当的淘洗方法，洗

7、去非特异结合的噬菌体，筛选出融合噬菌体；三是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分泌型噬菌体的单链ＤＮＡ测序推导出来［２］。噬菌体亲和筛选的方法包括直接法和间接法，前者是将蛋白质分子偶联到固相支持物上，加入噬菌体肽库，与固相支持物温育，洗去未结合的噬菌体，既获得亲和噬菌体，其中固相支持物有很多，包括树脂、各种尺寸的珠子、９６孔板甚至可用于分析的生物传感芯片；后者是将生物素标记的蛋白质分子与文库噬菌体温育后铺在结合有链亲和素的平皿上，洗去未结合的噬菌体，保留结合状态的噬菌体，再洗脱结合的噬菌体，用这部分噬菌体感染细菌

8、，扩增噬菌体，开始新一轮的筛选，通过吸附、洗脱、扩增的重复过程，就