南方医科大学：《抗体工程》课程教学资源（讲稿）抗体库相关技术——噬菌体展示技术及其在小分子抗体展示中的应用

噬菌体展示技术及其在小分子 抗体展示中的应用 phage display

噬菌体展示技术及其在小分子 抗体展示中的应用

授课大纲 噬菌体展示技术的原理及特点； 噬菌体抗体库构建的流程； 噬菌体抗体库的特点及优点； 噬菌体抗体库技术的进展

授课大纲 • 噬菌体展示技术的原理及特点； • 噬菌体抗体库构建的流程； • 噬菌体抗体库的特点及优点； • 噬菌体抗体库技术的进展

1.噬菌体 ·噬菌体是感染细菌、 支原体、螺旋体、 放线菌以及蓝细菌 等的一类病毒，亦 称细菌病毒。 噬菌体的结构简单，基因数较少，已成为分子 生物学研究的重要工具； 因其还可作基因的载体，故又被广泛应用于遗 传工程的研究

1.噬菌体 •噬菌体是感染细菌、 支原体、螺旋体、 放线菌以及蓝细菌 等的一类病毒，亦 称细菌病毒。 噬菌体的结构简单，基因数较少，已成为分子 生物学研究的重要工具； 因其还可作基因的载体，故又被广泛应用于遗 传工程的研究

噬菌体的生活周期 Lytic development 1)Infection 2)DNA injection 3)Early infection Phage attaches to Phage injects DNA Phage DNA replication bacterium into bacterium starts 4)Late infection 5)Phage assembly 6)Lysis Heads,tails and DNA is packaged fibres are made into heads.Tails become attached Cell broken and progeny released

噬菌体的生活周期

噬菌体 噬菌体展示技术 抗体库技术

噬菌体 ？ 噬菌体展示技术 抗体库技术

1.噬菌体展示技术的原理 融合蛋白 基因型 表达型 PIlL Lead Hv Link Lv P川

1.噬菌体展示技术的原理 Lead Hv Link Lv E PIII 融合蛋白 PIII 基因型 表达型

1.1噬菌体抗体展示 g3p (plll) molecules ·因此，噬菌体展示技术堪称 表型与基因型的统一。外源 蛋白或多肽的表型和基因型 被统一在了同一噬菌体颗粒 内，通过表型筛选就可以获 得其编码基因。 g8p (pVill) SSDNA molecules 抗体基因插入噬 抗体蛋白在噬菌 噬菌体表面抗体 可获得高亲和力 菌体基因组 体表面表达 与抗原结合 抗体基因

•因此，噬菌体展示技术堪称 表型与基因型的统一 。外源 蛋白或多肽的表型和基因型 被统一在了同一噬菌体颗粒 内，通过表型筛选就可以获 得其编码基因。 1.1噬菌体抗体展示 抗体基因插入噬 菌体基因组 抗体蛋白在噬菌 体表面表达 噬菌体表面抗体 与抗原结合 可获得高亲和力 抗体基因

1.2噬菌体展示的定义 •噬菌体展示：将外源肽或蛋白与特定噬菌体衣壳蛋白融合并展示 于噬菌体表面，进而通过免疫筛选表达有目的肽或蛋白质的噬菌 体，得到大量富集，然后通过DNA序列测定进行定性后进行下一 步大规模的生产

1.2 噬菌体展示的定义 •噬菌体展示：将外源肽或蛋白与特定噬菌体衣壳蛋白融合并展示 于噬菌体表面，进而通过免疫筛选表达有目的肽或蛋白质的噬菌 体，得到大量富集，然后通过DNA序列测定进行定性后进行下一 步大规模的生产

噬菌体表面展示系统(phage surface display system 1988年， Smith 1990年Mc Cafferty等成功地建立了噬菌体表面展示系 统，通过将抗溶菌酶单链抗体基因克隆于fd噬菌体基因3 的下游，使ScFv以融合蛋白的形式展示于噬菌体表面，利 用亲和层析，两轮富集达10倍。该技术的成功给抗体基 因的筛选工作带来了革命性的变革。 Xbal Xhol Spet Nhel L chain stop 图5-3 逆素体抗体表达载体PCOMB3

1988年，Smith 1990年Mc Cafferty等成功地建立了噬菌体表面展示系 统，通过将抗溶菌酶单链抗体基因克隆于fd噬菌体基因3 的下游，使ScFv以融合蛋白的形式展示于噬菌体表面，利 用亲和层析，两轮富集达10 6倍。该技术的成功给抗体基 因的筛选工作带来了革命性的变革

A V Fab display helper phage 美国Scr ipp研究所创建的Fab系统 抗体库两大主力系统 male E.coli ompA VH CH1 gene lll fragment B gene Ill trp Spe male E.coli helper phage scFv display diabody display 剑桥大学的scFV系统

抗体库两大主力系统 剑桥大学的scFV系统 美国Scripp研究所创建的Fab系统