基本介紹

酵母展示技術(shù)（Yeast Display）是一種廣泛應(yīng)用于抗體篩選、蛋白工程及配體篩選的體外分子進(jìn)化技術(shù)。該技術(shù)利用釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）或畢赤酵母（Pichia pastoris）等真核細(xì)胞，將外源蛋白或多肽融合至酵母細(xì)胞表面展示蛋白（如 Aga2p），從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分子在酵母細(xì)胞表面的穩(wěn)定表達(dá)。與噬菌體展示相比，酵母展示具備真核翻譯后修飾能力，能夠更好地保留蛋白的天然構(gòu)象和功能。該技術(shù)最早由 K.D. Wittrup 于 1997 年提出，目前已廣泛應(yīng)用于抗體發(fā)現(xiàn)、蛋白優(yōu)化以及新型生物分子的篩選等領(lǐng)域。

基本原理

酵母展示技術(shù)的核心原理是通過基因工程手段，將目標(biāo)蛋白或多肽的編碼序列與酵母展示蛋白基因（如 Aga2p）融合，使得目標(biāo)分子在酵母細(xì)胞表面展示。由于酵母是真核生物，其翻譯后修飾（如糖基化、二硫鍵形成）更加接近哺乳動(dòng)物細(xì)胞，從而有助于提高篩選分子的功能和穩(wěn)定性。在構(gòu)建了高多樣性的酵母展示文庫后，通過熒光激活細(xì)胞分選技術(shù)（FACS），可以快速篩選出高親和力、高特異性的結(jié)合分子。這種技術(shù)在抗體發(fā)現(xiàn)、蛋白互作研究以及新型藥物開發(fā)等方面具有重要價(jià)值。

核心流程

1.文庫構(gòu)建：將目標(biāo)蛋白（如抗體可變區(qū) VHH、隨機(jī)肽庫）基因克隆至酵母展示載體（如 pYD1），通過電轉(zhuǎn)化或化學(xué)轉(zhuǎn)化將其導(dǎo)入酵母細(xì)胞。

2.展示與表達(dá)：誘導(dǎo)酵母細(xì)胞表達(dá)展示蛋白，使目標(biāo)分子通過與 Aga2p 融合穩(wěn)定錨定在酵母表面。

3.親和篩選（FACS）：利用熒光標(biāo)記的靶標(biāo)抗原，通過流式細(xì)胞術(shù)（FACS）篩選高親和力結(jié)合分子，去除非特異性結(jié)合子。

4.擴(kuò)增與優(yōu)化：回收陽性酵母克隆，進(jìn)行多輪篩選（通常 3~5 輪）以提高親和力，并可結(jié)合突變文庫優(yōu)化結(jié)合性能。

5.下游應(yīng)用：獲得的高親和力分子可進(jìn)一步進(jìn)行抗體工程化、蛋白表達(dá)及功能驗(yàn)證，如 ELISA、Western blot、SPR、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)等。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.真核系統(tǒng)表達(dá)：與噬菌體展示相比，酵母展示保留了蛋白的天然折疊和翻譯后修飾，提高蛋白功能的穩(wěn)定性和篩選成功率。

2.高通量篩選：結(jié)合流式細(xì)胞分選（FACS）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平的高靈敏度篩選，極大提高篩選效率。

3.大規(guī)模文庫構(gòu)建：自制高效感受態(tài)酵母細(xì)胞，一次轉(zhuǎn)化可獲得 108 級(jí)別的文庫庫容，滿足大規(guī)模篩選需求。

4.快速親和力成熟：可通過定向突變、隨機(jī)突變等手段優(yōu)化抗體或蛋白，提高親和力、穩(wěn)定性及特異性。

5.豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)：團(tuán)隊(duì)具備多種目標(biāo)蛋白的篩選經(jīng)驗(yàn)，包括抗體發(fā)現(xiàn)、蛋白互作篩選、酶優(yōu)化、受體-配體篩選等，可滿足不同項(xiàng)目需求。

案例

1.CLDN6 抗體的篩選

2.DDR1 納米抗體的篩選

3.RIFIN天然抗體的進(jìn)化