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目前抗体已成为疾病治疗、临床诊断和科学研究中的关键蛋白质分子。抗体库筛选是被广泛用于获得和优化抗体的手段。传统抗体库筛选技术多使用单链抗体形式。虽然有其优点,但构建大容量的单链抗体库非常耗时、耗力和耗材料。如果先分别构建抗体轻链库和重链库,然后随机整合这两个库形成双链库,做同样大小的抗体库可以极大节省时间、材料和人力。大肠杆菌内膜展示是目前能够高效展示和筛选抗体的细菌展示系统。过去采用该系统成功展示和筛选抗体的案例均采用单链抗体模式但其建库困难。虽然构建双链库容易,但每次筛选后需要从混合的原生质体(死的)中提取混合质粒转化细菌进行下一轮筛选,进一步富集少数最佳轻重链配对抗体。这一步将正确配对打散,将富集的抗体轻重链配对拆散与许多不相干抗体轻重链配对,是一个稀释过程。针对单链库建库难而双链库筛选后寻找正确配对不易的矛盾,我们发明了精确分选策略,只收集极少的最优的抗体对克隆,极大减少因分选和克隆后的目标抗体对的稀释。这样的精确分选与双链库构建的取长补短的策略形成一个高效抗体展示和筛选流程。采用传统分选对1∶105的模拟库进行6轮分选,看不见任何富集效果;而采用精确分选对1∶108的模拟库进行1轮分选便能对目标抗体进行显著富集。说明精确分选具有极高的富集效率。抗体筛选的另一个重要问题是筛选分辨率问题,采用精确分选,针对相对数量占优、亲和力稍弱的模拟混合抗体库进行筛选,仅用两轮分选便可使目标克隆达到最大比例,表明精确分选可以区别和快速富集抗体库中数量极少但亲和力最优的抗体。结合双链抗体库构建和精确分选,只需21天即可完成从构建2×108抗体突变库、分选和亲和力优化的抗体克隆鉴定全过程。 如果抗体能在大肠杆菌外膜上有效展示,同时展示抗体的细菌还能存活,就不需每轮筛选后克隆基因,也不存在抗体轻重链分离的问题。为达到此目的,关键是获得既能有效展示又能存活的细菌外膜展示系统。我们系统研究了Ag43β和INPNC两种最常用外膜载体蛋白在强弱不同的三种启动子作用下,表达量、展示率、抗原亲和力以及宿主菌存活率的差异。发现T7启动子诱导展示的能力最强,但存活率极低;araBAD达到高存活率,但展示能力太低;lac平衡了展示率和存活率。此外,Ag43β展示的抗体在抗原亲和力上优于INPNC。综合看来,由lac启动子驱动的、以Ag43β为载体蛋白的表面展示系统是最适选择,并且进一步构建了细菌外膜双链展示系统,将轻重链分别有效展示在外膜上,为抗体外膜展示研究提供了参考和推动作用。