浅谈多肽文库筛选方法-噬菌体展示技术专题-泰克生物-酵母展示服务专家

浅谈多肽文库筛选方法

1985年，Smith通过基因工程技术改造丝状噬菌体，获得了能够在体外增殖的重组噬菌体，创建了噬菌体展示技术。1988年，通过将噬菌体的pⅢ蛋白N端与已知的抗原决定簇融合并呈现在噬菌体表面，能够使融合体特异性地与抗体结合，进而产生了通过噬菌体肽库构建去了解抗原表位的想法。作为研究抗原表位的技术，噬菌体展示主要是通过基因工程技术将外源基因插入到噬菌体衣壳蛋白，使得外源基因编码的多肽能够以融合蛋白进行展示，并且其本身的结构和活性不发生改变，之后通过多轮的噬菌体肽库筛选去选出能够与目标分子结合的高特异性的抗体或多肽。在1990年，基于噬菌体展示技术的随机6肽文库被创建，经过多年的发展，噬菌体展示技术除了被用于研究抗原表位，在细胞信号转导、蛋白的识别位点、药物研发等领域都进行了应用。基于噬菌体展示技术建立的肽库容量高达数十亿，在筛选多肽标志物方面，噬菌体展示肽库有着快速、成本相对较低、库容量大的优势。通过噬菌体肽库筛选去筛选出与特定抗原结合的噬菌体多肽，可以开发新的抗体或者对现有的抗体进行改进，噬菌体展示多肽还可以用于疫苗研发、癌症诊断、生物传感器的开发等。

多肽文库筛选的原理与方法：

多肽文库筛选主要是通过高通量技术，从大量多肽序列中快速筛选出具有特定生物活性的多肽序列。其基本原理是从一个包含大量特定长度且序列不同的小肽的肽库中，筛选出具有特殊结构或生物活性的多肽序列，多肽文库筛选被广泛用于药物研发，如新的肿瘤治疗药物、生物抗体以及抗感染药物的开发。

在构建多肽文库时，首先利用算法生成大量随机的肽序列，为了确保文库的多样性，这些序列可以涵盖所有可能的氨基酸组合。之后进行多肽的合成，目前采用较多的方法是固相合成法，为了防止发生副反应，所有参与反应的氨基酸都受到保护基团的保护，常用的保护基团有Fmoc和BOC等，首先将C端的氨基酸连接到固相载体上，并脱去其保护基团，依次加入剩余的氨基酸，并重复洗脱保护基团、连接和洗涤的步骤，直至合成完整的肽序列。通过与目标蛋白质的相互作用，进行靶向多肽筛选，从多肽文库中筛选出与目标蛋白质结合的肽序列，多肽文库的筛选有多种方法，如亲和筛选、配体印迹筛选等。最后对筛选出的肽序列进行验证和表征，以确定其与目标蛋白质的结合能力和特异性。

多肽文库合成原理图-泰克生物.jpeg

Fig. 1 多肽文库合成原理图

两种用于多肽文库筛选的方法：

在生物体内进行靶向多肽筛选常用的方法是动物体内筛选体系，通过给动物注射或喂食含有多肽文库的药物，然后观察动物对药物的反应，进而筛选出具有特定生物活性的多肽。利用动物体内筛选体系能够模拟多肽在生物体内的真实环境，从而进行靶向多肽筛选，但操作比较复杂，周期较长，需要考虑的因素很多，如动物伦理、药物代谢、免疫反应等。

蓝白斑筛选体系不直接用于多肽文库的筛选，但可以用于筛选含有外源DNA插入的重组质粒的细菌。蓝白斑体系是利用基因工程技术在噬菌体载体中插入报告基因，如lacZ基因，当插入外源基因并且能够表达时，报告基因的表达会受到干扰，在宿主菌会中形成白色菌落，而当插入的外源基因没有正确表达时，报告基因的表达不会被干扰，宿主菌中会形成蓝色菌落。蓝白斑体系有利于含有外源基因的噬菌体的快速筛选，能够通过颜色变化直接判断克隆是否含有目标序列，操作相对简单。

泰克生物致力于为客户提供高质量的多肽文库构建技术服务，我们在多肽文库构建方面拥有丰富的项目经验和心得，经过多年的发展，泰克生物建立了完善的多肽文库构建体系，包括依赖M13辅助噬菌体的M13噬菌体展示体系、M13 KE噬菌体展示体系、T7噬菌体展示体系等，能够为客户提供高质量的线性多肽文库（包括但不限于6肽库、7肽库、12肽库、15肽库）和环多肽文库（环6肽库、环7肽库、环10肽库等）等各种类型的多肽文库构建服务。泰克生物建立的M13噬菌体多肽文库库容可达10^8，滴度可达10^13个噬菌体展示多肽颗粒/ml，T7噬菌体多肽文库库容可达10^8，滴度可达10^11个噬菌体展示多肽颗粒/ml，足够支撑客户后续筛选到针对各类靶点且满足下游实验需求的靶向肽。泰克生物可提供包括从多肽基因库设计与合成、多肽文库构建到配套的多肽文库筛选、亲和力验证、体外细胞验证等一站式技术服务，客户只需要提供具体的项目需求，泰克生物的科学家会针对客户的项目需求设计最佳的文库构建方式和噬菌体体系，满足客户的项目需求。

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