动物细胞的种类 哺乳动物细胞



动物细胞的种类 哺乳动物细胞

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1975年英国科学家Milstein和Kohler发明的杂交瘤技术将单克隆抗体正式带入人们视野 。从1986年FDA批准了第一个用于治疗的单克隆抗体到如今,经过30多年的积累,单克隆抗体的研发已经进入了黄金时期 。仅2017年一年,FDA和EMA批准的单克隆抗体药物就多达10个,为历年最高,而全球累积获批单抗类药物也已达到了73个 。
单抗药物的研发技术和平台正日渐成熟,其中通过重组抗体的方式在体外进行抗体文库的构建及筛选已成为单抗药物研发的重要手段 。由重组抗体技术分离产生抗体原理上模拟了体内抗体产生的过程:通过克隆多样化的抗体基因,基于不同的展示技术,体外表达抗体基因,将其基因型与表现型偶联,构建出具有多样性的抗体文库,再施加选择压力筛选出与靶蛋白特异性结合的单克隆抗体 。
在重组抗体的应用中,常见的展示技术包括噬菌体展示技术、核糖体/mRNA展示技术、酵母表面展示技术、杆状病毒表面展示技术等等,其中大部分的展示技术都是基于原核表达系统,而这些技术大多只能展示小分子片段抗体,如抗原结合片段(Fab),单链可变区抗体片段(scFv)等,无法展示并筛选全长抗体,且在原核表达系统中,表达蛋白过程中选择的密码子与真核细胞不同,故用原核表达系统筛选获得的全长抗体可能无法在体内获得高表达 。


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而利用哺乳动物细胞表面展示技术,可有效的解决在原核表达系统中出现的问题 。这种技术不仅能够展示全长抗体,还能够利用真核表达系统指导蛋白质的正确折叠,提供复杂的N型糖基化和准确的O型糖基化等多种翻译后加工功能,因而展示的抗体在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然的高等生物蛋白质分子,并在哺乳细胞中稳定且高水平的表达分泌 。因此哺乳细胞展示技术具有其他技术没有的潜在优势 。
拿最常见的展示技术噬菌体展示技术与之比较,如图所示:


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同噬菌体展示技术一样,哺乳动物细胞表面展示技术也主要包括两个部分:一,构建哺乳细胞表面展示的抗体库;二,与靶标特异性结合抗体的富集及筛选 。


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01构建哺乳细胞表面展示抗体库
构建哺乳细胞表面展示库有两种方法将重组DNA序列转入哺乳动物细胞中,一种是利用质粒转染,另一种是利用病毒感染宿主菌,包括牛痘病毒,慢病毒等 。
A:通过质粒介导的文库构建
目前invitrogen 推出了一款商业化的哺乳细胞展示质粒载体:pDisplay


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为了在细胞表面展示抗体,该质粒将外源抗体DNA融合到了人类血小板生长因子受体(PDGFR)的跨膜区域 。该载体上还包括了胞病毒启动子、小鼠Ig的信号肽、抗性筛选基因和c-myc标签 。其中我们利用scFv羧基末端的c-myc标签来测量抗体的表达水平 。人们可将外源基因克隆至载体的多克隆位点,再把质粒转染至哺乳细胞中进行抗体表达 。


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pDisplay载体主要功能如图下所示:


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