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噬菌体展示技术在免疫学和分子生物学中的应用 张云 生物化学与分子生物学 摘要：噬菌体展示技术指将外源蛋白质分子或肽段的基因克隆至噬菌体基因组DNA中，并使其编码的分子呈现于噬菌体表面，从而构建蛋白质或多肽文库，包括噬菌体抗体库技术和噬菌体肽库技术。噬菌体抗体库模拟了天然抗体库，使得人们可以不经过复杂的免疫过程，而是直接利用抗原就可以从抗体库中筛选出特异性抗体成为可能。噬菌体肽库技术在分析抗原表位，开发新型疫苗，筛选肿瘤细胞特异性接合肽和研究蛋白质间相互作用等方面有突出优势。 关键词：噬菌体展示技术，噬菌体抗体库，噬菌体肽库，抗体工程 The Usage of Phage Display Technique in Immunology and Molecular Biology Abstract: Phage display technique is to clone the genes of foreign proteins or peptides into the genome of phage, displaying the encoded molecules on the surface of phage . In this way the protein or peptide library is constructed, and the technique consists of phage antibody library technology and phage peptide library technology. Phage antibody library simulates the natural library, making it possible for people to screen the specific antibody from antibody library directly by antigen instead of going through the complicated immune processes. Phage peptide library technique has great advantage in analyzing epitopes, developing new vaccines, screening specifically conjugated peptides of tumor cells and researching the interaction between proteins. Key words: phage display technique, phage antibody library, phage peptide library, antibody engineering 噬菌体展示技术指利用分子生物学技术，将外源蛋白质分子或肽段的基因克隆至噬菌体基因组DNA中，并使其编码的分子呈现于噬菌体表面，从而构建蛋白质或多肽文库，被展示的外源蛋白或多肽可保持相对独立的空间结构和生物活性，利用外源蛋白或多肽与筛选靶标的特异性亲和作用，通过吸附、洗脱、扩增的重复过程，将含有特异性外源蛋白或多肽的噬菌体从表达有各种外源蛋白的噬菌体库中筛选出来，并得到大量富集。 1982年Dulbecco首次提出在噬菌体或其他病毒表面展示外源抗原决定簇或多肽的概念。1985年美国Missouri大学George P.Smith将R1核酸内切酶基因克隆到丝状噬菌体(Filamentous bacteriophage,fd)的外壳蛋白基因3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[1]。该噬菌体能够被EcoR I核酸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象和活性，这一实验的成功诞生了噬菌体展示技术。该技术将展示肽的表型与基因型通过丝状噬菌体直接地联系起来。 噬菌体展示技术包括噬菌体抗体库技术和噬菌体肽库技术。 1噬菌体抗体库及其应用 1.1噬菌体抗体库的基本原理 噬菌体抗体库在一定意义上相当于人B细胞克隆，将B细胞全套可变区基因克隆出来与噬菌体DNA相连，导入受体菌系统，利用受体菌蛋白合成分泌等条件，使这些基因表达在细菌、噬菌体等表面，通过筛选与扩增，可制备人全套抗体，称为噬菌体抗体库[2]。通过用不同抗原进行筛选，可获得携带特异抗体的克隆，从而大量制备相应特异性抗体。目前已借助该技术从抗体库中筛选出多种抗膜蛋白抗原、自身抗原、病毒抗原的抗体。 1.2噬菌体抗体库应用于研究体内抗体反应 利用噬菌体抗体库技术，已经获得了许多针对病原微生物抗原的抗体，从中不难看出噬菌体抗体库技术在研