噬菌體展示技術(shù)是一種快速、低成本、高通量的多肽抗原篩選方法。從上世紀80年代被發(fā)明開(kāi)始,已成為抗體發(fā)現的主流技術(shù)平臺之一。該技術(shù)是將外源多肽或蛋白質(zhì)DNA插入到噬菌體外殼蛋白的結構基因的適當位置上,外殼蛋白表達后,能直接在噬菌體表面表達出來(lái),從而直接將基因型和表現型聯(lián)系起來(lái)。該技術(shù)可以針對所有靶點(diǎn)開(kāi)展篩選,包括免疫原性較弱的靶點(diǎn)。
噬菌體展示在抗體藥物發(fā)現中有著(zhù)廣泛的應用。它可以促進(jìn)治療靶點(diǎn)的肽配體的識別,為藥物發(fā)現工作提供一個(gè)出發(fā)點(diǎn),同時(shí)它也是理解這些生物分子如何與其他蛋白質(zhì)發(fā)生交叉反應的關(guān)鍵。專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)抗體藥物的研究小組使用噬菌體展示來(lái)研究抗體的選擇性,同時(shí)該技術(shù)也可用于識別適合靶向向腫瘤傳遞細胞毒素的scFv片段。
步驟一:噬菌體抗體庫的構建
庫容和多樣性是評價(jià)噬菌體抗體文庫質(zhì)量的 2 個(gè)重要指標,庫容大、多樣性高的抗體文庫才能方便、快捷地篩選出低抗原性、高親和性等生物學(xué)活性的優(yōu)質(zhì)抗體。高質(zhì)量的抗體文庫,是篩選出高親和力、高特異性抗體的保證。
需要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題包括:膜蛋白的選擇和改造、噬菌粒的元件選擇、CDR區域與backbone/P3區域的DNA同源性問(wèn)題、宿主菌選擇/基因組改造、helper phage選擇等。另外,抗體庫的類(lèi)型不同,對應的技術(shù)要求也有很多區別。例如天然抗體庫構建時(shí)Donors的選擇、VH/VK亞型的選擇等;免疫抗體庫構建時(shí)抗原結構分析與免疫策略設計、羊駝/駱駝VH的擴增等;全合成抗體庫構建時(shí)突變模板的選擇、引物設計和突變方法等。
步驟二:抗體篩選
抗體庫的篩選流程主要有抗原結構分析與制備、生物淘篩、陽(yáng)性克隆鑒定三個(gè)環(huán)節。具體細節包括篩選用抗原的選擇,不同類(lèi)型抗原(蛋白、細胞)的淘篩流程,不同篩選策略(競爭性篩選)的注意要點(diǎn)以及NGS技術(shù)的輔助應用經(jīng)驗。
步驟三:測序、表達及純化、QC 檢測等
這一步驟主要涉及的是抗體工程改造的應用,如何確保最終獲得的高質(zhì)量的目的抗體?普健生物噬菌體展示抗體發(fā)現技術(shù)平臺擁有豐厚的技術(shù)積累和沉淀,基于嚴苛的QC檢測,可確??偛迦肼始罢_率——片段插入率 100%,抗體序列正確率 >90%;具備抗體序列多樣性分析如種系基因(Germline)分析、互補決定區(CDR)分析等。
噬菌體展示技術(shù)目廣泛應用于研制類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎、牛皮蘚和炎癥性腸病等抗體藥(比如:阿達木單抗)發(fā)現,我們可以預見(jiàn),隨著(zhù)生命科學(xué)領(lǐng)域研究的深入,噬菌體展示技術(shù)在未來(lái)的藥物研發(fā)中將會(huì )繼續大放異彩。
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