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抗原抗体反应抗体基因文库

2022.3.07

  抗体基因文库(antibody recombination library)是将不同的重链和轻链基因随机组合,克隆到合适的表达载体中,在原核细胞表达不同的抗体,形成一个抗体库,从这个抗体库中,用抗原可以筛选到相应的抗体基因。抗体基因来源于杂交瘤细胞或动物B细胞(免疫或未免疫)的DNA和mRNA。

  用质粒作为抗体文库的载体,虽然也可能表达有活性的抗体分子或片段,但由线状噬菌体表达更为方便有效。M13、fd、F1等噬菌体的外壳蛋白由5种蛋白组成:pⅢ、pⅥ、pⅦ、pⅧ和pⅨ。每种含量不一,其中pⅧ含量最多,每个噬菌体有2700个pⅧ亚基,其余4种蛋白仅5个拷贝。增加噬菌体外壳蛋白的长度并不影响噬菌体的装配,抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体表面。噬菌体表达质粒常用的有fd-CAT1、fd-tet-DOG1、PHEN1、pComb3和pComb3H等。抗体融合蛋白构建多用pⅢ和pⅧ,pⅧ拷贝数高,低亲和力的抗体蛋白容易筛选出来。

  在噬菌体表达抗体时,常常不表达完整的抗体分子,(因为CH2上不能进行糖基化)。根据不同的引物得到重链的VH或VHCH1区,轻链的VL或VLCL区。VL和VH两个片段用一短肽作连接片段,形成单链可变区(single-chain fragment variable,scFv);VHCH1和VLCL两片段则形成Fab片段。另外,单独的VH和VL也能结合抗原,如果二者形成同源或异源二聚体(dAb),则稳定性和亲和性明显提高(图7—4)。此外在抗体片段DNA末端加上一些功能蛋白(如碱性磷酸酶和蛋白毒素)的基因,则表达的抗体就带有一定生物活性功能片段,可用于检测或治疗。如果在抗体基因末端加上终止子(TAG)则表达的抗体片段是可溶性的,而不是结合在噬菌体表面。

  用特异性抗原免疫的动物B细胞构建抗体的噬菌体文库,抗体亲和性高,用与免疫抗原不同的抗原筛选得到的抗体亲和性普遍较低。可用模拟天然体细胞突变的方法来提高亲和力。如混杂重组法,即将己获得的轻链或重链的V片段切下,再克隆至随机的文库中的V区构成二级文库,使H链和L链混杂,可以使抗体片段的亲和性提高。利用PCR错配将随机突变引人至抗体的抗原结合区,也能提高对抗原的亲和力。先用低亲和力的载体在噬菌体的PⅧ表达,筛选后、将抗体基因片段PCR扩增转至PⅢ上表达,可获得高亲和力的抗体片段。

  抗体基因文库有两个优点,一是从不适合进行人工免疫的物种获得单克隆抗体,如人源单克隆抗体;二是可快速方便获得单克隆抗体。

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