核糖体展示技术(Ribosome Display Technology, RDT)的原理可以清晰地分为以下几个主要步骤和要点: 1. **技术背景和基础**: - 核糖体展示技术是由Plückthun实验室在多聚核糖体展示技术基础上改进而来。 - 它是一种利用功能性蛋白相互作用进行筛选的新技术。 2. **技术核心原理**: - 将正确折叠的蛋白及其mRNA同时结合在核糖体上,形成mRNA-核糖体-蛋白质三聚体,使得目的蛋白的基因型和表型联系起来。 - 该技术通过聚合酶链反应(PCR)扩增DNA文库,并引入T7启动子、核糖体结合位点及茎-环结构,将其转录成mRNA。 - 在无细胞翻译系统中进行翻译,使目的基因的翻译产物展示在核糖体表面,形成“mRNA-核糖体-蛋白质”复合物,构成核糖体展示的蛋白文库。 3. **筛选和分离过程**: - 使用相应的抗原从翻译混合物中进行筛选,可以选择性地解离结合的核糖体复合物或以特异抗原洗脱整个复合物。 - 从中分离mRNA,通过反转录聚合酶链反应(RT-PCR)提供下一轮展示的模板。 - 所得DNA进入下一轮富集,部分DNA可通过克隆进行测序分析等。 4. **应用**: - 核糖体展示技术已成功应用于筛选与靶分子特异结合的高亲和力蛋白质,包括抗体、多肽、酶等。 - 它是蛋白质筛选的重要工具,可用于抗体及蛋白质文库选择、蛋白质体外改造等。 5. **额外信息和关键点**: - 在对基因片段改造时,通常需要在5′端接上T7启动子序列和SD序列,去掉3′端的终止密码子,以成功使核糖体停留在mRNA 3′末端,将蛋白质和mRNA连接在一起。 - Kawasaki曾建议采用类似的途径从肽库中筛选多肽配体。 - 利用该技术,Gersuk等人成功筛选到前列腺癌肿瘤标记的多肽配体。 - 体外翻译时,蛋白或多肽的折叠与翻译同步进行,而与核糖体结合的天然多肽也具有酶活性。 综上所述,核糖体展示技术通过其独特的mRNA-核糖体-蛋白质三聚体形成和筛选机制,为高效、准确地筛选和改造功能性蛋白质提供了强有力的工具和方法。