又稱mRNA-蛋白質融合體展示技術,是一種新興的體外多肽篩選技術。可以運用於生物分子配體的發現和相互作用的分析。
基本介紹
- 中文名:mRNA展示技術
- 別稱:mRNA-蛋白質融合體展示技術
- 類型:體外多肽篩選技術
- 套用:生物分子配體的發現分析
原理,步驟,優點,套用,展望,
原理
嘌呤黴素是一種分子質量小、化學性質為穩定的氨醯tRNA類似物。當3‘端帶有嘌呤黴素連線子的mRNA在體外翻譯系統中完成翻譯時,嘌呤黴素模擬tRNA末端的氨醯基結構,進入核糖體的A位點,抑制了蛋白質的翻譯,在新生肽鏈和嘌呤黴素的O-甲基酪氨酸之間形成穩定的醯胺鍵,使mRNA 的3’端與多肽的羧基 端共價結合起來。
步驟
1)化學合成編碼多肽庫的DNA庫,並對DNA進行特殊加工,在5‘端添加T7聚合酶啟動子、翻譯增強子、翻譯起始密碼子等序列;在3’端添加親和純化標籤。
(2)在體外利用T7聚合酶將DNA轉錄成RNA,把RNA的3‘端和帶有嘌呤黴素的連線子結合,帶有嘌呤黴素連線子的誘餌RNA和RNA文庫在無細胞系翻譯體系中共翻譯,通過嘌呤黴素的作用,mRNA與其所翻譯的蛋白質結合起來形成mRNA-蛋白質融合體,從而實現了基因型(mRNA)
和表型(蛋白質)的結合。
(3)利用翻譯蛋白所帶的親和標籤,用親和層洗技術將mRNA-蛋白質融合體純化出來,並對mRNA進行反轉錄,生成cDNA-mRNA-蛋白質融合體。
(4)採用ELISA、磁珠法等,將篩選的靶物質固定化於固相載體上,含有目標蛋白的cDNA-mRNA-蛋白質融合體就能與固相載體上的靶物質特異性結合而得到分離。
(5)通過洗脫液將獵物cDNA-mRNA-蛋白質融合體洗脫下來,加酶分解得到cDNA,將其進行PCR,所得產物進入下一輪循環。經多次循環,目標蛋白及其編碼的基因序列得到富集和分離。
優點
作為一種體外展示技術,mRNA具有多肽庫容量大、篩選效率高、操作簡便等共同特點。反轉錄的cDNA/mRNA的雜交雙鏈,避免了RNA二級結構、三級結構對體外篩選的干擾。
套用
主要套用於發現RNA、小分子、蛋白質等新的蛋白質配體和闡明蛋白質與藥物在細胞中的相互作用機制。其他可能的特殊運用有自組裝蛋白質晶片、非天然胺基酸的文庫和多肽的化學修飾。
展望
目前,mRNA展示技術已經相當成熟,以其自身的優勢從各種展示技術中脫穎而出,成為體外蛋白質篩選和定向進化的有力工具,並在多個研究方面得到運用。通過展示技術篩選得到的分子能夠成為控制和了解生物學過程的工具,增加了各分子間相互作用和潛在疾病治療機制的了解。可以想像在不遠的將來體外展示技術將在生物技術、醫藥衛生和蛋白質組學等多個方面得到廣泛的套用。