噬菌体展示在抗体制备中的应用

展示技术简介

展示技术是一种高效的蛋白质筛选工具。它将蛋白质表达在特异载体表面，利用目标蛋白的特异性配体与其结合，从蛋白质展示文库中筛选出目标蛋白，进而找到相应的基因序列。 展示技术最大优点在于它将基因型和蛋白质表型紧密联系在一起，方便了目的蛋白获取后的后续研究。
利用展示技术筛选和制备抗体，本质上是在模拟B细胞行为。免疫系统中，在B细胞形成早期，淋巴细胞发生VDJ重排，导致B细胞抗原受体（BCR）的抗原结合区的氨基酸序列极端多样化，多样性高达109~1012，构成容量巨大的BCR库，使其能够结合几乎所有的病原体。B细胞各自将其特定抗体展示在表面，识别可能存在的抗原而激活B细胞。展示技术模拟了这一过程（图1）[1] ，采用特定的方法，将各种抗体片段（通常为单链抗体可变区scFv或抗原结合片段Fab）表达在载体（噬菌体、酵母、核糖体等）上，通过与目的抗原结合，筛选出带有相应抗体的载体，进而得到载体内对应的基因。
目前，应用较多的展示技术有噬菌体展示(phage display) 、细菌展示(bacterial display) 、酵母展示(yeast display)。以上技术必须依赖细胞；此外，还有mRNA展示（mRNA display）、核糖体展示（ribosome display），其完全在细胞外进行，不依赖细胞。本文主要讨论噬菌体展示技术在抗体生产与优化过程中的作用。

噬菌体展示原理

将外源多肽或蛋白基因插入到噬菌体结构基因的适当位置，令其侵染细菌自我复制，外源基因随结构基因表达，形成融合蛋白，展示在噬菌体外壳上，以这种方式展示的蛋白或多肽可以保持相对独立的空间结构和生物活性，可用于后续鉴定、分离等操作。

噬菌体抗体文库技术的优点

利用噬菌体展示技术获取特异性抗体的主要优点在于：相对杂交瘤等技术速度快；不需要免疫动物，成功避开了体内生产抗体的繁琐步骤。

噬菌体展示技术应用前景

除了应用于制备人工抗体外，噬菌体展示技术还可用于：（1）筛选酶抑制剂；（2）制备疫苗；（3）构建噬菌体cDNA文库；（4）蛋白质功能表位的图谱分析；（抗病毒药物筛选）（5）筛选多肽类药物；（6）医学诊断；（7）抗体优化筛选。