Phagen-Display-Peptidbibliothek-Plattform

Auf Basis der Phagen-Display-Technologie bietet Alpha Lifetech seinen Kunden hochwertige Dienstleistungen im Bereich der Phagen-Display-Peptidbibliothekskonstruktion und des Screenings an, darunter lineare 7-Peptidbibliotheken, lineare 9-Peptidbibliotheken, lineare 10-Peptidbibliotheken, lineare 15-Peptidbibliotheken, lineare 12-Peptidbibliotheken, zyklische 7-Peptidbibliotheken und andere Peptidbibliotheken. Die Diversität der Bibliotheken, die Insertionsrate und die Positivrate können mehr als 90 % erreichen, um den unterschiedlichen Bedürfnissen verschiedener Kunden an Phagen-Display-Peptidbibliotheken gerecht zu werden.

Phagen-Display-Bibliotheken finden breite Anwendung in der biomedizinischen Forschung. Beispielsweise können sie in der Antikörperentwicklung und -optimierung zur Identifizierung und Verbesserung von Antikörpervarianten eingesetzt werden. Im Wirkstoff-Screening und der Identifizierung von Wirkstoffzielen dienen sie der Suche nach Proteinen oder Peptiden mit potenziellem Wirkstoffpotenzial. In der Impfstoffforschung werden Phagen-Display-Bibliotheken zur Auswahl von Impfstoffantigenen und zur Impfstoffentwicklung genutzt. Darüber hinaus finden sie Anwendung in vielen weiteren Bereichen wie der Proteininteraktionsforschung sowie der Krebsdiagnostik und -therapie.

Phagen-Display-Technologie

Die Phagen-Display-Technologie ist eine Methode, bei der das Gen für das Zielprotein mit dem Gen für das Oberflächenprotein des Phagen fusioniert wird. Durch Genexpression wird das Zielprotein als Fusionsprotein auf der Phagenoberfläche präsentiert. Diese auf der Phagenoberfläche präsentierten Proteine behalten ihre räumliche Struktur und biologische Aktivität bei und können durch Interaktion mit spezifischen Antikörpern oder anderen Molekülen nachgewiesen und identifiziert werden. Zu den Präsentationsobjekten der Phagen-Display-Technologie gehören Antikörper, Antikörperfragmente, Peptidsegmente, cDNA usw.

Die Phagen-Display-Technologie umfasst hauptsächlich M13-Phagen-Display-Systeme (wie z. B. PⅢ-Display-Systeme, PⅧ-Display-Systeme usw.), λ-Phagen-Display-Systeme, T4-Phagen-Display-Systeme, T7-Phagen-Display-Systeme usw. Jedes dieser Systeme besitzt spezifische Eigenschaften und eignet sich für unterschiedliche Forschungsanforderungen. M13-Phagen lysieren aufgrund ihrer lysogenen Eigenschaften die Wirtszelle nach der Infektion nicht. Dadurch können sie sich kontinuierlich replizieren und Fremdfragmente innerhalb der Wirtszelle exprimieren, was sie für Langzeit-Screening und stabile Expression geeignet macht. T7-Phagen hingegen können aufgrund ihres kurzen Lebenszyklus und ihrer hohen Replikationseffizienz schnell eine große Anzahl von Nachkommenphagen produzieren und eignen sich daher für Hochdurchsatz-Screening und schnelle Expression.

	M13 Phage	T7 Phage
1. Morphologische Struktur	Filamentöser Phage	Polyedrischer Phage
2. Genetisches Material	Ringförmiges einzelsträngiges DNA-Molekül	Lineare, doppelsträngige, endständig überflüssige DNA
3. Replikation und Infektion	Lysogene Phagen, die im Periplasma zusammengebaut werden, können aus bakteriellen Membranen sezerniert werden, ohne Wirtszellen zu lysieren.	Virulente Phagen, Nachkommen von Phagen, die im bakteriellen Zytoplasma zusammengebaut werden, werden durch die Lyse der Zellmembran freigesetzt.
4. Anzeigesystem	Es wurde ein Display-System unter Verwendung von pIII- und PVIII-Kapsidproteinen konstruiert, das sich zur Darstellung fremder Peptide/Proteine unterschiedlicher Größe eignet.	Das Displaysystem ist mit 10B-Kapsidprotein konstruiert, das keinen Sekretionsprozess benötigt und sich zur Darstellung von Peptiden/Proteinen eignet, die eine hemmende Wirkung auf den Sekretionsprozess haben.
5. Anwendungsvorteil	Es eignet sich für die Darstellung und das Langzeit-Screening von niedermolekularen Peptiden.	Es bietet Vorteile bei der schnellen Expression und dem Hochdurchsatz-Screening von makromolekularen Proteinen.

Phagen-Display-Peptidbibliothekstypen

Alpha Lifetech verfügt über Erfahrung in der Erstellung und dem Screening von Phagen-Display-Peptidbibliotheken und bietet eine Vielzahl von Peptidbibliothekstypen zur Auswahl. Je nach Peptidlänge lassen sich diese in 7-, 9-, 10-, 12- und 15-Peptidbibliotheken unterteilen. Bezüglich der räumlichen Konformation der Polypeptide kann zwischen linearen und zyklischen Phagen-Peptidbibliotheken unterschieden werden.

Bibliothek linearer Phagenpeptide

Das Peptidgen wird in die für das Hüllprotein kodierende Region des Phagengenoms, üblicherweise pIII oder PVIII, eingefügt und liegt als lineare Kette vor. Lineare Peptidketten können in vivo leicht abgebaut werden, wodurch ihre Bindungsfähigkeit und Stabilität beeinträchtigt werden können.

Bibliothek zyklischer Phagenpeptide

Das modifizierte Ringpeptid bildet unter der Einwirkung von Disulfidbrücken oder anderen Bindungsbindungen eine feste Konformation aus, was nicht nur die metabolische Stabilität und Bioverfügbarkeit erheblich verbessert, sondern auch die Bindungsanforderungen der Rezeptor-Ligand- (Antikörper-Antigen-)Konformation besser erfüllt.

Phagen-Display-Peptidbibliothek-Prozess

Selektion von Phagen

Üblicherweise werden Phagen vom Typ M13 oder vom Typ T7 als Überträger ausgewählt.

Konstruktion einer Phagen-Display-Peptidbibliothek

Es wird ein Phagenvektor konstruiert, der die kodierende Sequenz eines fremden Proteins oder Polypeptids aufnehmen kann. Dieser enthält üblicherweise einen Promotor, Selektionsmarker und geeignete regulatorische Elemente. Die kodierende Sequenz des fremden Proteins oder Peptids wird in den Phagenvektor eingefügt, üblicherweise durch Restriktionsenzym-Schneiden und Ligation. Der konstruierte Phagenvektor wird in die Wirtszelle transformiert, wodurch sich der Phage replizieren und die fremden Proteine oder Peptide in der Zelle exprimieren kann. Durch umfangreiche Transformation und Amplifikation werden Phagenbibliotheken mit mehreren verschiedenen fremden Proteinen oder Peptiden hergestellt.

Phagen-Display-Peptidbibliothek-Screening

Zielmoleküle (wie Proteine, Rezeptoren oder Antikörper) werden auf einem Festphasenträger fixiert. Die so hergestellte Phagen-Display-Peptidbibliothek wird mit dem fixierten Zielmolekül inkubiert, damit die Peptide auf den Phagen an dieses Molekül binden können. Dabei werden ungebundene Bakteriophagen durch Waschen entfernt, während die an das Zielmolekül bindenden Bakteriophagen zurückgehalten und hochaffin gebundene Bakteriophagen eluiert werden. Die gewonnenen Bakteriophagen werden durch Infektion von Escherichia coli amplifiziert und anschließend einer weiteren Screening-Runde unterzogen. Üblicherweise sind 3–5 Screening-Runden erforderlich, um Peptide mit hoher Bindungseffizienz zu erhalten.