絲狀噬菌體生物學簡介

在絲狀噬菌體上展示多肽和蛋白質——噬菌體展示技術——是一種能夠將所需性質的多肽從含有大量變異體的集落中提取出來的體外篩選技術。通過將所感興趣的基因融合到噬菌體衣殼蛋白基因中，可以使噬菌體顆粒展示該基因編碼的蛋白，同時噬菌體顆粒中包含了該基因，從而提供了表型與基因型的直接。這種使得噬菌體庫可以經過一輪篩選步驟（例如親和層析），然后通過測序鑒定所得到的克隆，并可以通過再擴增以進行更多輪的篩選。自從Smith闡述該方法以來，噬菌體展示技術已經發展成為了一種發現新特性多肽以及改變已有多肽性質的強大工具。

絲狀噬菌體在用作克隆載體尤其用于展示載體的很多方面都非常理想：絲狀噬菌體的基因組比較小并且允許插入外源片段到非必要區域中；庫的克隆和擴增也因為能夠同時分離單鏈和雙鏈DNA和可利用簡單的基于質粒的載體而易于進行；衣殼蛋白能夠在被修改的同時保留感染能力；噬菌體可以被富集到較高滴度，因為其增殖不會破壞宿主細胞；噬菌體顆粒在可能的篩選條件下的較寬范圍內能夠保持穩定。

絲狀噬菌體是一個能夠感染革蘭陰性菌的細菌病毒大家族。它們的定義特征是含有一個環狀的單鏈DNA基因組，被包裝于由含有幾千拷貝的主要衣殼蛋白和一些位于頂端的次要衣殼蛋白所組成的有少許柔韌性的管狀衣殼中。其基因組比較小——只含有12個或更少的緊密排列的基因和一個包含DNA復制和包裝所需序列的基因間隔區，與其他的細菌病毒不同，絲狀噬菌體在所感染的宿主細菌中的生成和釋放都不會破壞細胞或使細胞裂解。

大多數絲狀噬菌體的信息來源于感染大腸桿菌的噬菌體：f1／M13／fd，以及較少范圍的IKe。這些噬菌體的特征是含有一個五重旋轉軸和一個兩重固定軸。f1、M13和fd噬菌體被用作展示。它們的基因組有98％的一致性并且其基因產物是可以互換的，因而這些噬菌體通常集體被稱為Ff噬菌體。除非是特別指出，本書以下所描述的是絲狀噬菌體的共同性質。

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