ファージディスプレイシステム
Alpha Lifetechは長年にわたりファージディスプレイ技術に深く関わってきました。科学研究やプロジェクト研究の時間を節約し、その後の製造を容易にする、完璧な安定性を備えたファージディスプレイ技術プラットフォームを構築しました。M13ファージ、T7ファージ、T4ファージ、λファージディスプレイシステムなど、複数のファージディスプレイシステムをご用意しており、お客様の実験ニーズに合わせて最適なファージディスプレイシステムをお選びいただけます。また、vhh抗体産生、scfv抗体産生、Fab抗体産生などのサービスもご提供しております。
ファージディスプレイ入門
ファージディスプレイ技術は、ファージ(細菌に感染するウイルス)を用いて特定のタンパク質またはペプチドの機能的結合分子を探す技術である。ファージ抗体ライブラリ構築技術には、Fab抗体ライブラリ構築、scFv抗体ライブラリ構築、vhh抗体ライブラリ構築などがある。バクテリオファージの種類によって、バクテリオファージm13、T7バクテリオファージ、T4バクテリオファージ、λバクテリオファージ、その他のバクテリオファージに分類できる。ライブラリの種類によって、ランダムペプチドライブラリ、cDNAライブラリ、抗体ライブラリ、タンパク質ライブラリに分類できる。ファージディスプレイ技術は、Fabファージディスプレイ、scfvファージディスプレイ、vhhファージディスプレイなどがあり、操作が簡単で安価である。ただし、この技術では、ライブラリ内の分子遺伝学の多様性が制限され、長すぎる配列を表現できない。
ファージディスプレイ技術は、表示された分子と、表示された分子をコードする DNA 配列との間に物理的なリンクを形成することができ、特定の複合体のアミノ酸配列は、ファージゲノム内の目的の断片の DNA 配列決定によって瞬時に決定できます。
現在、ファージディスプレイ技術は広く利用されており、新規ワクチンの研究開発(低コストで効率的な合成ワクチン)、抗体医薬品の開発(酵素阻害剤のスクリーニング)、細胞シグナル伝達(模擬エピトープのスクリーニング)、抗原エピトープの研究(モノクローナル抗体の作製)において大きな成果を上げています。
ファージディスプレイの原理
ファージディスプレイは、ファージDNAの遺伝子改変に基づく分子技術であり、標的断片をファージコートタンパク質に結合させ、ファージ表面に発現させます。外来DNA配列は、ファージコートタンパク質をコードするファージゲノムのヌクレオチド配列の特定の位置に導入されます(図1)。
ファージ感染が起こると、細菌宿主内でファージ遺伝子の発現が始まり、挿入された標的断片は、コートタンパク質をコードする関連遺伝子とクローン化された配列の組み合わせとしてファージ表面上に表示されます。

図1 バクテリオファージM13ビリオンの構造とファージディスプレイ技術の原理。(参考元: ファージディスプレイおよびその他のペプチドディスプレイ技術 | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic (oup.com))
ファージディスプレイシステム
繊維状ファージは最も一般的に用いられるファージディスプレイシステムであり、他のファージを用いてファージディスプレイシステムを構築することも可能です。このようなシステムは、繊維状ファージを用いたシステムよりも、比較的大きなペプチドを提示したり、cDNAライブラリをより効率的にスクリーニングしたりすることができます。

図2 ファージディスプレイで使用されるバクテリオファージの種類。(参考元: ファージディスプレイおよびその他のペプチドディスプレイ技術 | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic (oup.com))
ファージディスプレイシステムの利点
ファージディスプレイシステムでは通常、M13、fd、f1などの糸状ファージが用いられます。M13ファージと比較して、T7バクテリオファージファージは二本鎖DNAで構成されており、安定性が高く、複製中の変異を起こしにくいという特徴があります。キャリアとしてのT7ファージは増殖が速く、3時間以内にプラークを形成できるため、クローニングとスクリーニングにかかる時間を大幅に節約できます。
T7ファージライブラリー構築は、細胞表面および非表面遺伝子発現、ペプチド、cDNA、ゲノムDNA、抗体などのディスプレイライブラリー構築に利用されています。これにより、T7ファージは抗菌剤としてだけでなく、臓器標的スクリーニング(脳、肝臓、肺など)における薬物標的スクリーニング、抗体認識標的スクリーニング、生理学的メカニズム研究などにも利用できるようになります。また、様々な疾患の診断と治療にも活用できます。
他の形態のバクテリオファージ
選択的に感染するファージ
従来のファージディスプレイとは対照的に、選択的感染ファージ (SIP) は、溶出ステップを必要とせずに、産生タンパク質とリガンドの相互作用をファージの感染と拡大に直接結び付けます。

図3 選択感染性ファージ(SIP)。(参考元: ファージディスプレイおよびその他のペプチドディスプレイ技術 | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic (oup.com))
ランドスケープファージ
ランドスケープファージは、管状カプシドの周りに超密な繰り返しパターンで配置された数千個の外来ペプチドのコピーによって生成され、ランドスケープファージ上の多価ディスプレイは高親和性選択を促進するため、ペプチドリガンドの高親和性と低親和性を区別することは不可能です。

図4 ランドスケープファージの考え方。(出典: ファージディスプレイおよびその他のペプチドディスプレイ技術 | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic (oup.com))


多重ファージディスプレイシステム
お客様が選択できる M13 ファージ、T7 ファージ、T4 ファージ、λ ファージ表示システム。


ハイスループットスクリーニング能力
ファージディスプレイシステムを使用することで、大規模なファージライブラリを迅速に構築し、ハイスループットスクリーニング実験を実現できます。


カスタマイズされたファージディスプレイサービス
お客様は、高親和性抗体のスクリーニングなど、プロジェクトの要件に応じて包括的なサービスをカスタマイズできます。


幅広い応用範囲
抗体工学、ペプチドおよびタンパク質工学、医薬品の発見と開発、タンパク質相互作用の研究などの分野に応用されています。
ご不明な点がございましたら、いつでもお気軽にお問い合わせください。
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2018年7月16日 

