一.納米抗體免疫文庫
構(gòu)建免疫文庫最為特殊而重要的步驟是動(dòng)物免疫,使駱駝重鏈V區(qū)胚系基因片段V、D和J在CDR3結(jié)構(gòu)域隨機(jī)位點(diǎn)處發(fā)生組合性重排。促使駱駝身體產(chǎn)生特異性重鏈抗體的方法類似于從其它動(dòng)物中獲取傳統(tǒng)抗體,主要是周期性的連續(xù)給動(dòng)物注射偶聯(lián)有佐劑的抗原一段時(shí)間,使機(jī)體對抗原產(chǎn)生充分的免疫反應(yīng)以生成特異性強(qiáng)、親和力高的重鏈抗體。免疫結(jié)束后,從駱駝血液中分離淋巴細(xì)胞,提取總RNA,再以RNA為模版,進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄得到cDNA文庫;根據(jù)重鏈抗體保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物,采用巢式PCR技術(shù)經(jīng)過2-3輪PCR擴(kuò)增VHH基因片段,同時(shí)引入合適的酶切位點(diǎn)(如PstI和NotI)。接著,將VHH基因克隆到噬菌粒載體(如pHEN4和pMECS)上,與噬菌體基因II蛋白(gIIp)融合表達(dá),從而展示在噬菌體表面以供特定的抗原識(shí)別篩選。再將重組的噬菌粒載體轉(zhuǎn)化入大腸桿菌細(xì)胞并進(jìn)行文庫擴(kuò)增,從而形成抗原傾向性的免疫文庫刀。文庫的質(zhì)量一般可以從文庫庫容和多樣性等方面進(jìn)行評估。
二.納米抗體噬菌體展示文庫的構(gòu)建
1.TG1電轉(zhuǎn)感受態(tài)的制備
(1)將TG1細(xì)胞劃線培養(yǎng)在LB板上,37 °C倒置培養(yǎng)過夜;
(2)挑取單個(gè)克隆接種在5 mL 2xTY培養(yǎng)基中,37 °C培養(yǎng)過夜;
(3)接種2 mL過夜培養(yǎng)的菌液至300 mL 2xTY培養(yǎng)基中,37 °C, 220 rpm培養(yǎng)至0D600為1左右;
(4)將菌液放在冰中1 h,1 h后將菌液轉(zhuǎn)移至離心管中, 4 °C, 4000 rpm離心15 min;5)棄上清,加入等體積的1 mM,pH 7.0的Hepes溶液(冰上預(yù)冷)重懸菌體, 4 °C,4000 rpm離心15 min;
(6)加入1/2體積的10%甘油重懸菌體,4 °C,4000 rpm離心15 min;
(7)棄上清,每個(gè)管中加入10 mL 10%甘油重懸菌體, 4 °C, 4000 rpm離心15 min,棄上清,用槍吸去殘留液,加入10%甘油至終體積1 mL。
2.TG1感受態(tài)細(xì)胞轉(zhuǎn)化效率檢測
(1)取2 μL pMECS質(zhì)粒(10 ng/μL)加入到48 μL制備好的TG1感受態(tài)細(xì)胞,輕彈混勻,置冰上1 min。
(2)轉(zhuǎn)入電擊杯中(-20 °C預(yù)冷),電壓設(shè)置為1700 V,進(jìn)行電轉(zhuǎn),電轉(zhuǎn)完立即用800 μL 37°C預(yù)熱的SOC培養(yǎng)基混勻吸出,轉(zhuǎn)至試管中;
3) 37 °C, 220 rpm搖床培養(yǎng)1 h,取出菌液,梯度稀釋,最終取100 μL涂在LA+GLU板上,37 C培養(yǎng)過夜,計(jì)算轉(zhuǎn)化效率;
3.噬菌體納米抗體文庫的形成
(1)感受態(tài)轉(zhuǎn)化效率檢測完成后,將100 μL的連接產(chǎn)物加至1 mL的電轉(zhuǎn)TG1感受態(tài)中,混勻;
(2)在每個(gè)電擊杯中(-20 °C預(yù)冷)分裝40 μL感受態(tài),將電擊杯置入電轉(zhuǎn)儀,1700V電擊,使重組噬菌粒進(jìn)入感受態(tài)細(xì)胞;
(3)電擊結(jié)束后加入SOC培養(yǎng)基1 mL,吹打電擊杯,轉(zhuǎn)入37 °C預(yù)熱的錐形瓶中,最后再用2 mL SOC培養(yǎng)基將所有電擊杯洗刷一-次,轉(zhuǎn)入錐形瓶,37 °C搖床培養(yǎng)1 h;
(4)1h后,將菌液收集到50mL離心管,25°C,4000rpm離心10min,用5mLSOC重懸菌體,取出50 μL用以梯度稀釋,以便測定庫容。其余菌液平均涂在10個(gè)LA+GLU板.上,37°C,培養(yǎng)16 h;
(5)將培養(yǎng)好的板取出,每個(gè)板加入5 mL液體LB培養(yǎng)基,用涂布棒將菌體刮下,倒入錐形瓶,再用3 mL LB沖洗-遍板,并入錐形瓶;
(6)將菌液轉(zhuǎn)入50 mL離心管,25 °C,4000 rpm離心10 min,棄上清。加入30 mL15%甘油+LB液體培養(yǎng)基,漩渦振蕩重懸,分裝于1.5 mL EP管,-80 °C保存?zhèn)溆谩?/p>
圖1 文庫構(gòu)建流程
三.噬菌體構(gòu)建技巧
噬菌體文庫的庫容量和多樣性是衡量文庫質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,容量越大、多樣性越好的庫是成功篩選出納米抗體的有效保證;
影響文庫容量和多樣性的關(guān)鍵點(diǎn)包括:提取RNA過程中RNA的降解、反轉(zhuǎn)錄過程中的模板和引物、擴(kuò)增過程中引物的選擇和模板的用量以及PCR擴(kuò)增輪數(shù)、感受態(tài)細(xì)菌的轉(zhuǎn)化效率、連接體系的大小等因素。
泰克生物可為客戶提供來自駝源VHH納米抗體庫,以及其他物種scFv形式抗體的酵母展示文庫構(gòu)建及篩選服務(wù)。VHH納米抗體庫,又稱為駝源重鏈抗體文庫,抗體分子量大小為15kDa,是駝源動(dòng)物產(chǎn)生的特有的一種抗體。酵母抗體文庫展示體系受限于自身物理特性限制,物理庫容滴度一般<107,因此主要應(yīng)用于客戶對項(xiàng)目庫容要求不高,動(dòng)物免疫后PBMC細(xì)胞經(jīng)過二次分選以及避免漏掉二硫鍵形成的抗體發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目。同時(shí)酵母展示文庫相對噬菌體展示文庫技術(shù)而言,前者在微量抗體表達(dá)后抗體活性層面相較于后者要高,得益此基礎(chǔ),在流式篩選時(shí)就能區(qū)分抗體的親和力高低。
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