噬菌體展示

噬菌體展示是一種實驗室技術，用於研究蛋白質-蛋白質、蛋白質-肽和蛋白質-DNA相互作用，它利用噬菌體將蛋白質與編碼它們的遺傳資訊連線起來。在這種技術中，編碼目標蛋白質的基因被插入到噬菌體外殼蛋白基因中，導致噬菌體在其外部展示該蛋白質，同時在其內部包含該蛋白質的基因，從而實現基因型和表型的連線。然後，這些展示噬菌體可以被篩選與其他蛋白質、肽或 DNA 序列，以檢測展示的蛋白質與這些其他分子之間的相互作用。透過這種方式，可以在稱為體外選擇的過程中篩選和擴增大量的蛋白質庫，這類似於自然選擇。

在噬菌體展示中使用最常見的噬菌體是 M13 和 fd 絲狀噬菌體，儘管也使用過 T4、T7 和 λ 噬菌體。

在 M13 絲狀噬菌體展示的情況下，編碼目標蛋白質或肽的 DNA 被連線到 pIII 或 pVIII 基因中，分別編碼小或大外殼蛋白。有時會使用多個克隆位點，以確保片段被插入所有三個可能的閱讀框中，以便 cDNA 片段在正確的框架中被翻譯。然後將噬菌體基因和插入 DNA 雜合體插入到大腸桿菌中。如果使用噬菌粒載體（一種簡化的展示構建載體），噬菌體顆粒將不會從大腸桿菌細胞中釋放，直到它們被輔助噬菌體感染，這使得能夠包裝噬菌體 DNA 並組裝成熟的病毒體，其相關蛋白質片段作為其外殼的組成部分，位於小（pIII）或大（pVIII）外殼蛋白上。透過將相關的 DNA 或蛋白質靶標（靶標）固定到微孔板孔的表面，在孔的表面展示與這些靶標之一結合的蛋白質的噬菌體將保留下來，而其他噬菌體則透過洗滌去除。那些保留下來的噬菌體可以被洗脫，用於產生更多的噬菌體（透過用輔助噬菌體感染細菌），從而產生一個富含相關（即結合）噬菌體的噬菌體混合物。這些步驟的重複迴圈被稱為淘選，指的是透過去除不需要的物質來富集金樣品。最後一步洗脫的噬菌體可以被用來感染合適的細菌宿主，從中可以收集噬菌粒，切除和測序相關的 DNA 序列，以鑑定相關的相互作用蛋白質或蛋白質片段。