Phagen-Display-System
Alpha Lifetech beschäftigt sich seit vielen Jahren intensiv mit der Phagen-Display-Technologie. Wir haben eine ausgereifte und stabile Plattform für diese Technologie entwickelt, die Zeit bei der wissenschaftlichen Forschung und Projektentwicklung spart und die anschließende Produktion erleichtert. Wir bieten unseren Kunden verschiedene Phagen-Display-Systeme zur Auswahl, darunter M13-, T7-, T4- und λ-Phagen-Display-Systeme. Je nach Ihren experimentellen Anforderungen können Sie das passende System auswählen. Darüber hinaus bietet Alpha Lifetech Dienstleistungen wie die Produktion von VHH-, SCFV- und Fab-Antikörpern an.
Einführung in das Phagen-Display
Die Phagen-Display-Technologie ist eine Technik, die Phagen (Viren, die Bakterien infizieren) nutzt, um funktionelle Bindungsmoleküle spezifischer Proteine oder Peptide zu identifizieren. Zu den Techniken zur Erstellung von Phagen-Antikörper-Bibliotheken gehören Fab-, scFv- und vhh-Antikörper-Bibliotheken. Je nach Bakteriophagentyp lassen sich diese in Bakteriophagen wie m13, T7, T4, λ und andere unterteilen. Bibliotheken können nach ihrem Typ in zufällige Peptid-, cDNA-, Antikörper- und Proteinbibliotheken unterteilt werden. Die Phagen-Display-Technologie ist einfach und kostengünstig und umfasst Fab-, scFv- und vhh-Phagen-Display. Allerdings ist die Diversität der molekularen Genetik in der Bibliothek begrenzt, da sehr lange Sequenzen nicht exprimiert werden können.
Die Phagen-Display-Technologie ist in der Lage, eine physikalische Verbindung zwischen dem dargestellten Molekül und der DNA-Sequenz, die das dargestellte Molekül kodiert, herzustellen, und die Aminosäuresequenz eines spezifischen Konjugats kann durch DNA-Sequenzierung des gewünschten Fragments im Phagengenom sofort bestimmt werden.
Die Phagen-Display-Technologie findet derzeit breite Anwendung. Sie hat bedeutende Fortschritte in der Forschung und Entwicklung neuer Impfstoffe (kostengünstige und effiziente synthetische Impfstoffe), der Entwicklung von Antikörpermedikamenten (Screening von Enzymhemmern), der zellulären Signaltransduktion (Screening simulierter Epitope) und der Erforschung von Antigen-Epitopen (Herstellung monoklonaler Antikörper) ermöglicht.
Prinzip des Phagen-Displays
Phagen-Display ist eine molekulare Technologie, die auf der genetischen Modifikation von Phagen-DNA basiert. Dabei bindet das Zielfragment an das Phagenhüllprotein und wird so auf der Phagenoberfläche exprimiert. Die fremde DNA-Sequenz wird an einer spezifischen Stelle in die Nukleotidsequenz des Phagengenoms eingefügt, die für ein Phagenhüllprotein kodiert (Abb. 1).
Bei einer Phageninfektion wird das Phagengen im bakteriellen Wirt exprimiert, und das eingefügte Zielfragment wird auf der Phagenoberfläche als Kombination des zugehörigen Gens, das für das Hüllprotein kodiert, und der klonierten Sequenz präsentiert.

Abb. 1 Virionenarchitektur des Bakteriophagen M13 und Prinzip der Phagen-Display-Technologie.(Referenzquelle: Phagen-Display und andere Peptid-Display-Technologien | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic (oup.com))
Phagen-Display-Systeme
Filamentöse Phagen sind das am häufigsten verwendete Phagen-Display-System, und es lassen sich auch Systeme mit anderen Phagen herstellen. Solche Systeme können relativ große Peptide präsentieren oder cDNA-Bibliotheken effizienter screenen als Systeme auf Basis filamentöser Phagen.

Abb. 2 Arten von Bakteriophagen, die beim Phagen-Display verwendet werden.(Referenzquelle: Phagen-Display und andere Peptid-Display-Technologien | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic (oup.com))
Vorteil des Phagen-Display-Systems
Phagen-Display-Systeme verwenden üblicherweise filamentöse Phagen wie M13, fd und f1. Im Vergleich zu M13-Phagen bestehen T7-Bakteriophagen aus doppelsträngiger DNA, die eine höhere Stabilität aufweist und während der Replikation weniger Mutationen unterliegt. T7-Phagen wachsen als Vektoren schnell und bilden innerhalb von 3 Stunden Plaques, was beim Klonen und Screening viel Zeit spart.
Die Konstruktion von T7-Phagenbibliotheken wurde für die Expression von Oberflächen- und Nicht-Oberflächengenen sowie für die Erstellung von Displaybibliotheken für Peptide, cDNA, genomische DNA und Antikörper eingesetzt. Dadurch können T7-Phagen nicht nur als antimikrobielle Wirkstoffe, sondern auch für das Wirkstoff-Screening, das Organ-Screening (z. B. von Gehirn, Leber und Lunge), das Screening von Antikörper-Erkennungszielen, die Erforschung physiologischer Mechanismen usw. verwendet werden. Sie können auch für die Diagnose und Behandlung verschiedener Krankheiten eingesetzt werden.
Andere Formen von Bakteriophagen
Selektiv infektiöser Phage
Im Gegensatz zum traditionellen Phagen-Display verknüpft das selektive infektiöse Phagen-Verfahren (SIP) die Interaktionen zwischen Produktionsprotein und Ligand direkt mit der Phageninfektion und -expansion, ohne dass Elutionsschritte erforderlich sind.

Abb. 3 Selektiv infektiöser Phage (SIP).(Referenzquelle: Phagen-Display und andere Peptid-Display-Technologien | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic (oup.com))
Landschaftsphagen
Landschaftsphagen entstehen durch Tausende von Kopien fremder Peptide, die in extrem dichten, sich wiederholenden Mustern um tubuläre Kapside angeordnet sind. Die polyvalente Präsentation auf Landschaftsphagen führt zu einer Selektion mit hoher Affinität, sodass es unmöglich ist, zwischen Peptidliganden mit hoher und niedriger Affinität zu unterscheiden.

Abb. 4 Die Idee der Landschaftsphagen. (Referenzquelle: Phagen-Display und andere Peptid-Display-Technologien | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic (oup.com))


Mehrere Phagen-Display-Systeme
M13-Phagen-, T7-Phagen-, T4-Phagen- und λ-Phagen-Display-System zur Auswahl für Kunden.


Hochdurchsatz-Screening-Fähigkeit
Wir können Phagen-Display-Systeme nutzen, um schnell groß angelegte Phagenbibliotheken zu erstellen und Hochdurchsatz-Screening-Experimente durchzuführen.


Kundenspezifischer Phagen-Display-Service
Kunden können umfassende Dienstleistungen entsprechend den Projektanforderungen individuell anpassen, wie z. B. das Screening von Antikörpern mit hoher Affinität usw.


Breites Anwendungsgebiet
Anwendungsgebiete sind beispielsweise Antikörper-Engineering, Peptid- und Protein-Engineering, Wirkstoffforschung und -entwicklung, Proteininteraktionsforschung usw.
Bei Fragen können Sie sich jederzeit gerne an uns wenden.
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16.07.2018 

