噬菌体展示技术在食品安全检测中的应用

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1、南京农业大学硕士研究生课程（考试试卷）论文课程名称现代微生物技术姓名学号学院食品科技学院任课教师南京农业大学研究生院培养处印制噬菌体展示技术在食品安全检测中的应用摘要：噬菌体展示技术(phagedisplaytechnology，PDT)是一种新兴的现代分析技术，能够准确、灵敏、快速、简便的检测出各种微生物、毒素、农药分子等。利用噬菌体展示技术检测食品中的微生物是近年来兴起的一个热门课题。本文简单介绍了噬菌体展示技术的基本原理，综述了噬菌体展示技术在食品安全检测中应用的研究进展。关键词：噬菌体展示技术；食品安全；检测Appl

2、icationofphagedisplaytechnologyinFoodSafetyDeterminationAbstract：Phagedisplaytechnology(PDT)isoneofmodernanalyticaltechnologyandcanbeappliedtodetectmicroorganisms,toxinsandchemicalpesticidesinanaccurate,fastandconvenientmanner.Moreover,thedetectionoffoodmicroorgani

3、smsusingphagedisplaytechnology(PDT)hasbeenattractedextensiveattentionsinrecentyears.CurrentprogressesinfoodsafetydeterminationthroughPDTarereviewedinthispaper.Keywords：Phagedisplaytechnology(PDT);foodsafety;determination噬菌体展示技术(phagedisplaytechnology,PDT)作为揭示蛋白质相互作

4、用的快捷、有效的工具，变革了我们选择特殊分子的能力，是一种已经很好地建立起来的方法。1985年，Smith[1]将RI核酸内切酶基因克隆到丝状噬菌体fd的外壳蛋白pIII基因中，并成功地得到了在外壳蛋白中融合表达了酶分子的噬菌体粒子。该噬菌体能够被EcoRI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想和活性。基于这一实验的成功，提出了噬菌体展示技术[2]。1998年，WilsonandFinlay[3]将这项技术进行了详细的综述。而现在这项技术已经得到难以想象的扩展，涉及到科学的各

5、个领域。人们已经获得了很多展示载体，发展了完善的体系，成功地展示了所有种类的多肽，并且具有多样的运用[4]。目前噬菌体展示技术已广泛应用于研究蛋白质的结构与功能、蛋白质间的识别与作用、分离体内特异蛋白质与基因以及试验进化等多个分子生物学领域，并且也逐步应用于某些小分子物质的检测[5]。这些成果为食品安全检测的研究提供了新的思路。本文介绍噬菌体展示技术的原理及其在食品安全检测研究中的应用。1噬菌体展示技术基本原理8噬菌体展示技术(phagedisplaytechnology)是一种基因表达筛选技术，以改造的噬菌体为载体，把待选

6、基因片段（例如蛋白或多肽片段的基因序列）定向插入噬菌体外壳蛋白质区，使外源多肽或蛋白质表达并展示于噬菌体表面，进而通过亲和富集法筛选表达有特异肽或蛋白质的噬菌体，最终获得具有特异结合性质的多肽/蛋白质。噬菌体展示技术直接将可现的表达型与其基因型联系在一起，再利用其配体的特异性亲和力，将所感兴趣的蛋白质或多肽挑选出来。其优势首先在于噬菌体自我繁殖的性质，利用细菌培养生产单克隆抗体相对于哺乳动物细胞培养是比较简单和廉价的。另一个优势是在建立展示库的基础上，噬菌体抗体的生产是不涉及到使用动物的[6]。噬菌体展示系统可分为两大类：非

7、裂解噬菌体展示和裂解噬菌体展示。非裂解噬菌体展示系统使用丝状噬菌体衍生载体[7]，最普遍的方法是将文库蛋白展示于噬菌体基因III编码的衣壳蛋白III(pIII)N末端，也可展示到pVI，pVII，pVIII和pIX中。裂解噬菌体展示包括λ噬菌体展示和T7噬菌体展示，不同于丝状噬菌体质粒，外源的cDNA文库直接插入λ噬菌体或T7噬菌体基因组中表达展示于衣壳蛋白。裂解噬菌体展示特点在于λ噬菌体和T7噬菌体的表面展示的蛋白质不需要在分泌到宿主细菌膜上。目前比较流行的噬菌体展示技术方法是亲和选择或利用固定于板或珠的表面的诱饵分子进行

8、噬菌体平移[8,9]。刘芳芳[10]等，为获得丰富的特异识别分子和实现无标记、高灵敏度检测，利用噬菌体展示技术，选择在pIII蛋白上展示12肽的噬菌体M13作为探针，采用羧基-氨基共价耦联法制备噬菌体展示蛋白质芯片。在此基础上，与表面等离子体共振传感技术结合，使用Biacor-e3000仪