噬菌体肽库技术及在肿瘤研究中的应用

噬菌体展示肽库技术是一种用于筛选蛋白、多肽的强有力的生物技术,将外源蛋白与噬菌体外壳蛋白融合而表达于噬菌体颗粒表面,被展示的外源蛋白可以保持相对独立的空间结构和生物活性。目前,此技术已被广泛应用于生命科学研究的不同领域,尤其在肿瘤的诊断和治疗方面。     

噬菌体展示随机十五肽库的构建

为了满足药物筛选的需要,本实验以pCANTAB 5E噬菌粒为载体,构建表达于丝状噬菌体尾丝蛋白P3N末端的随机十五肽库。通过自行设计引物与模板,人工合成编码随机十五肽的寡核苷酸片段及含有酶切位点的引物。通过PCR技术进行模板扩增获得编码随机十五肽的基因。将扩增后的目的基因经过Sfi Ι,Not Ι两个限制性内切酶双酶切后,与经同样双酶切的5′去磷酸化的噬菌粒载体连接,将重组产物电转入大肠埃希菌TG1感受态细胞。集合菌落后进行库容和多样性检验。所建肽库库容可达5×10⁸。随机挑取20个克隆测序,其核苷酸序列及推断出的氨基酸序列均随机。成功构建了库容量与多样性都满足筛选要求的噬菌体展示随机十五肽库。     

噬菌体肽库技术筛选肿瘤靶向短肽的研究进展

噬菌体展示技术是一项特殊的基因重组表达技术,亦是一种强大的筛选工具。1985年,Smith等成功地创立了噬菌体展示技术;1990年,Scott等在噬菌体展示技术的基础上发展并构建了噬菌体展示随机肽库。噬菌体肽库技术是一种新兴的药物发现工具［1］,通过噬菌体随机肽库筛选获得的肽可以作为分子载体运载药物,起到生物导弹的功能。筛选的肽也可以直接与药物靶点分子特异性结合,起到生物治疗的作用。近年来,噬菌体肽库技术已广泛应用于肿瘤研究,如癌症的检测和诊断、肿瘤相关抗原的筛选、肿瘤药物的研制、肿瘤细胞信号转导及肿瘤的基因治疗研究等。现就近年来噬菌体展示肽库技术在筛选肿瘤靶向短肽研究中的应用综述如下。     

HCV核心蛋白噬菌体随机展示肽库的构建

目的 :为了探讨噬菌体展示技术在筛选和鉴定病毒抗原表位研究中的应用前景。 方法 :利用随机引物 PCR法以HCV核心基因为模板合成随机 DNA片段 ,再经特定引物二次扩增后获得高丰度的 HCV核心蛋白随机 DNA片段 ,将该片段插入噬菌粒载体 p CANTAB5 X的 Xba 位点 ,转化大肠杆菌 TG1,辅助噬菌体拯救 ,建立噬菌体随机肽展示文库。结果 :所构建的随机文库含 1.2 3× 10 5个不同克隆 ,库容噬菌体滴度为 2× 10 1 2 TU/ m l(转导单位 / ml) ,PCR法检测插入阳性为 2 8.1% ,核酸杂交证实 40 %的克隆为 HCV核心基因阳性克隆。 结论 :所建的随机文库有足够大的库容和较好的多样性 ,可以满足HCV C抗原表位的筛选。     

噬菌体展示肽库技术在胃癌研究与治疗中的进展

胃癌(Gastric cancer)是我国最常见的消化道肿瘤之一。近几年,胃癌早期诊断以及低副作用的有效治疗已经成为研究人员重点关注的方向和领域。噬菌体展示肽库技术 (phage display library, PDL)作为分析蛋白质之间相互作用的有效方法,具有简便、高效、高通量等优点,这使得PDL在胃癌的诊断检测和靶向治疗领域展示出了极大的研究价值和潜力。本文就目前PDL技术在胃癌诊断和治疗领域中的研究进展进行综述。     

肺癌噬菌体展示肽库的构建及肺癌早期检测分子标志的筛选

目的:构建肺癌噬菌体展示肽库,筛选出肺癌早期检测的分子标志群.方珐:取30例第二军医大学长海医院手术后立即冻存的肺癌组织标本构建肺癌噬菌体展示肽库;用结合protein-A/G的琼脂糖珠分别富集肺癌组及非肿瘤对照组血浆中的抗体进行5轮亲和筛选,富集肺癌特异性的相关肽;随机挑取5轮筛选后的500个噬菌体克隆.用ELISA法进一步筛选肺癌/4照D比值大于2.0的肺癌特异标志物克隆.进行基因序列测定和蛋白功能预测.结果:(1)该噬菌体展示肽库的滴度为3.0×106pfu,库容9.0×106pfu,随机挑选20个噬菌斑经PCR鉴定其重组率为60%.(2)共筛选出19个有意义的噬菌体,测序后,预测其蛋白质功能.9个与癌症相关,8个功能未知,2个与癌症不相关.结论:筛选出的噬菌体克隆所表达的抗原很可能是早期诊断肺癌的标志物.     

噬菌体展示技术的应用及其进展

<正>1985年Smith首次证实丝状噬菌体fd基因组能通过基因工程的手段进行改造,将EcoRⅠ内切酶的部分基因片段(171 bp和132 bp)与pⅢ基因融合,获得的重组噬菌体可在体外稳定增生,表达产物能被抗EcoRⅠ内切酶抗体所识别。1988年Parmley等将已知抗原决定簇与pⅢ的N端融合呈现在表面,可特异性地被抗体选择出来,并提出通过构建随机肽库可以了解抗体识别的抗原决定簇表位的     

噬菌体抗体库展示技术及其研究进展

<正>1噬菌体展示技术的基本原理噬菌体展示技术(phage display technology)是一项通过基因重组的方法,将目的蛋白或部分片段基因以融合的方式重组到噬菌体的外壳蛋白的基因上,通过噬菌体的包装将目的蛋白展示在噬菌体的表面。这项技术在蛋白质组学、医药工程、临床等方面具有重要的应用价值。该技术是以改造的噬菌体     

从噬菌体展示肽库中筛选 PreS1抗原的结合肽

目的:从噬菌体随机七肽库中筛选能与PreS1抗原特异性结合的多肽。方法:利用噬菌体展示技术,以PreS1抗原为靶分子,从随机七肽库中进行生物亲和筛选,ELISA鉴定阳性克隆。结果:对肽库进行3 轮筛选后,通过ELISA和竞争抑制ELISA,获得了特异性的结合肽,测序结果显示噬菌体上的短肽有共同序列。结论:利用噬菌体展示技术成功筛选到了PreS1抗原的结合肽,为乙肝的治疗和诊断探索新的途径。     

庚型肝炎病毒全基因组cDNA噬菌体随机展示肽库的构建与鉴定

目的：在已建成庚型肝炎病毒（ＨＧＶ）转基因小鼠模型的基础上,研究ＨＧＶ包膜蛋白Ｅ２在转上鼠体内的表达及定位。并探讨ＨＧＶ在转基因小鼠体内是否引起病理学改变。方法：取小鼠的器官组织用免疫组织化学方法,以ＨＧＶ Ｅ２蛋白的单克隆抗体对ＨＧＶ包膜蛋白Ｅ２的表达进行分析和定位,通过血清ＡＬＴ检测及常规病理学技术观察转基因小鼠不同器官的病理学变化。结果：免疫组织化学结果表明,ＨＧＶ Ｅ２主要表达于转基因小鼠     

从噬菌体展示肽库中筛选与人精子蛋白17结合的短肽序列

目的：随机从噬菌体12肽库中筛选与人精子蛋白17（Sp17）特异性结合的短肽序列,并进行鉴定.方法：以基因工程制备的人Sp17为钓饵蛋白,采用亲和淘筛法对噬菌体肽库进行三轮亲和淘筛.富集Sp17特异结合噬菌体,用ELISA鉴定其结合活性并进行DNA测序分析.结果：随机挑出20个噬菌体克隆进行鉴定,ELISA显示其中5个克隆与Sp17有较强结合活性,其氨基酸序列分别为QLMSNIHRRMII、RKMMNQTKRHLP、NTMKTMRIMMTR、RRRLLLMQRRMKR和SPRPMMRRIRKQ.结论：从噬菌体展示肽库中筛选鉴定出5个与人Sp17结合的12肽序列.     

噬菌体肽库筛选隐丹参酮高亲和性结合肽

通过噬菌体十二肽库,以隐丹参酮为靶分子,筛选与隐丹参酮具有高亲和性的结合短肽。经过噬菌体十二肽库的3轮淘选,获得阳性噬菌体克隆,挑选结合力强的克隆进行测序,得到隐丹参酮的高亲和性结合短肽序列,并进行生物信息学分析。本试验共筛选到10个隐丹参酮的高亲和性结合短肽序列,有614种蛋白质与其结构相匹配。多肽序列的核心序列为VILDFGEI。本研究获得了与隐丹参酮结合的高亲和性多肽,为深入研究隐丹参酮的作用靶点以及分子作用机制提供了实验依据和结构基础。     

Screening and Identification of a Novel Hepatocellular Carcinoma Cell Binding Peptide by Using a Phage Display Library

The purpose of this study was to screen peptides that can specifically bind to human hepatocellular carcinoma(hHCC) cells using phage display of random peptide library in order to de-velope a peptide-based carrier for the diagnosis or therapy of hHCC.A peptide 12-mer phage display library was employed and 4 rounds of subtractive panning were performed using the hHCC cell line HepG2 as the target.After panning,the phages that specifically bound to and internalized in hHCC cells were selected.The selected phages demonstrated highly specific affinity to HepG2 cells analyzed by ELISA and immunofluorescence analysis.57.3% of the selected phage clones displayed repeated sequence FLLEPHLMDTSM,and 4 amino acid residues,FLEP were extremely conservative.Based on the sequencing results,a 16-mer peptide(WH-16) was synthesized.The competitive ELISA showed that the binding of the phage clones displayed sequence FLLEPHLMDTSM to HepG2 cells was efficiently inhibited by WH-16.Our findings indicate that cellular binding of phage is mediated via its displayed peptide and the synthesized 16-mer peptide may have the potential to be a delivery carrier in target diagnosis or therapy for hHCC.     

运用噬菌体展示随机肽库筛选与内毒素结合的高亲和性多肽

目的 从噬菌体展示随机肽库中筛选与内毒素结合的多肽序列,并进行鉴定.方法 以内毒素脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)为靶分子对噬菌体展示随机十二肽库进行4轮亲和筛选,获得与LPS结合的噬菌体克隆,应用结合实验和克隆斑抑制实验进一步确证.挑选结合力强的克隆进行DNA测序,推导出呈现的多肽序列,应用生物信息学软件进行多肽序列分析和同源性分析.结果 经4轮亲和筛选从噬菌体展示随机十二肽库中筛选获得了86个克隆,挑选12个结合力强的克隆进行DNA序列测序及生物信息学分析,结合本项目组的噬菌体展示随机七肽库筛选结果推导出呈现的多肽序列为HWQWPHWSPPP(命名为P11肽).检索相关数据库发现此肽序列未被申请专利,体内约908种蛋白与其结构相匹配,其中包含有与LPS相互作用的位点.结论 通过对噬菌体展示随机肽库的淘选,获得与LPS结合的高亲和性多肽,为进一步以这些多肽为先导物进行定向进化研究提供了实验依据和结构基础.     

汉坦病毒核衣壳蛋白mAb B11模拟结合肽的筛选和鉴定

目的：应用噬菌体展示肽文库筛选可与肾综合征出血热病毒mAb B11特异性结合的短肽。方法：采用Protein-A亲和纯化的单抗为筛选配基，对噬菌体展示的随机12肽文库进行生物亲和淘选，夹心ELISA、竞争ELISA鉴定筛选克隆的结合特性，并进一步对阳性克隆进行序列测定和分析。结果：通过4轮淘选，ELISA测定显示筛选到的噬菌体短肽多数能与B11单抗特异性地结合（12／15），序列分析表明8个阳性克隆氨基酸序列分为4组，同源性分析显示核心序列可能为（M／F）HR（H／T）X（H／W）或（R／F）HX（H／T）P（W／M）（L／Y）。结论：基于表位水平的HFRSV特异性诊断试剂的研制和小分子多肽疫苗的设计提供了重要依据     

结核分枝杆菌抗原模拟表位肽的筛选及免疫活性鉴定

目的：从噬菌体随机12肽库中筛选结核分枝杆菌模拟抗原表位,并初步研究其免疫活性。方法：以鹿结核阳性血清纯化多克隆抗体IgG作为固相配基筛选噬菌体随机12肽库,按吸附-洗脱-扩增过程进行3轮筛选,随机挑取20个单克隆进行特异性鉴定,将筛选后得到的阳性克隆扩增后免疫BALB/c小鼠作为实验组;以TBS为阴性对照组,BCG为阳性对照组,采用间接ELISA方法检测抗体效价,MTT法检测淋巴细胞增殖能力。每组小鼠免疫3周后再鼻腔接种BCG,3周后无菌取左全肺研磨计算肺脏荷菌量,取右全肺制备病理切片观察肺脏病理变化。结果：经三轮筛选后阳性克隆得到富集,ELISA鉴定20个单克隆中有15个阳性克隆阳性率为75%。免疫后实验组小鼠抗体水平高于BCG组(P<0.01)。小鼠脾淋巴细胞增殖实验,经ConA、LPS、PPD刺激后实验组SI值均高于BCG组,但差异无显著性(P>0.05),与TBS组比较差异有显著性(P<0.01)。实验组、BCG组均观察到少量的淋巴细胞浸润,而TBS组肺泡结构消失,组织发生实变。肺脏荷菌量实验显示实验组肺脏荷菌量［(4.080±0.035)log CFU·mg^-1)］ 低于TBS组［（4.360±0.110)log CFU·mg^-1］　(P<0.01),但高于BCG组荷菌量［(3.980±0.023)log CFU·mg^-1］(P>0.05)。结论：成功筛选得到含有结核分枝杆菌抗原模拟表位的阳性克隆,这些阳性克隆能有效诱导小鼠产生比BCG更高的抗体效价和保护效应,对其进行进一步序列测定和功能分析将有助于结核病疫苗的开发。     

Screening of TACE Peptide Inhibitors from Phage Display Peptide Library

Summary： To obtain the recombinant tumor necrosis factor-α converting enzyme （TACE） ectodomain and use it as a selective molecule for the screening of TACE peptide inhibitors, the cDNA coding catalytic domain （TS00） and full-length ectodomain （T1300） of TACE were amplified by RT-PCR, and the expres.sion plasmids were constructed by inserting T800 and T1300 into plasmid pET-28a and pET-28c respectively. The recombinant TS00 and T1300 were induced by IPTG, and SDS-PAGE and Western blotting analysis results revealed that TS00 and T1300 were highly expressed in the form of inclusion body. After Ni^2＋-NTA resin affinity chromatography, the recombinant proreins were used in the screening of TACE-binding peptides from phage display peptide library respectively. After 4 rounds of biopanning, the positive phage clones were analyzed by ELISA, competitive inhibition assay and DNA sequencing. A common amino acid sequence （TRWLVYFSRPYLVAT） was found and synthesized. The synthetic peptide could inhibit the TNF-α release from LPS-stimulated human peripheral blood mononuclear cells （PBMC） up to 60.3%. FACS analysis revealed that the peptide mediated the accumulation of TNF-α on the cell surface. These results demonstrate that the TACE binding peptide is an effective antagonist of TACE.     

应用噬菌体随机十二肽库筛选hFGF 7相关模拟肽

目的应用噬菌体随机十二肽库生物淘选具有刺激表皮细胞增殖作用的人成纤维细胞生长因子 7(hFGF 7)噬菌体模拟肽。方法以hFGF 7单克隆抗体为靶,进行4轮生物淘选噬菌体随机十二肽库;随机挑取单克隆噬菌体,应用ELISA方法检测单克隆噬菌体的结合力,对结合力较好的单克隆噬菌体提取噬菌体DNA,进行测序,并行序列分析。结果经过4轮生物淘选,特异性噬菌体模拟肽获得了富集,ELISA检测结果显示获得的一些噬菌体模拟肽具有较好的结合力,测序获得11个与促进细胞分裂、增殖或抑制细胞增殖有关的碱基序列。结论从噬菌体随机十二肽库中可淘选到与hFGF 7相关的噬菌体模拟肽,其中部分噬菌体模拟肽可能会促进表皮细胞增殖,期望将来可应用于促进创面愈合。     

从噬菌体随机十二肽库中筛选乙酰胆碱酯酶的抑制肽

目的从随机肽库中筛选乙酰胆碱酯酶（ACHE）的抑制性多肽。方法以人AChE作为靶标，应用噬菌体随机12肽库进行筛选，经过3轮筛选，对阳性克隆进行测序并进行序列分析及抑酶活性测定。结果筛选得到6个能与人AChE较强结合的噬菌体克隆，其中有4个克隆可以抑制AChE的酶活性，其保守序列为W（S／P）HY。结论通过噬菌体肽库技术能够筛选到抑制人AChE活性的多肽，为进一步研究AChE的多肽抑制剂奠定了基础。