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基因突变体文库构建技术原理

发布时间:2021-10-19   点击次数:105次

分子定向进化模拟自然选择过程,改变原有蛋白的氨基酸序列,以期获得具有功能的突变蛋白。基因突变文库是DNA变体序列的组合,是基因合成、基因突变和定向进化研究相结合的产物。基因突变文库已经越来越多地应用于研究领域,如高通量药物靶点筛选,蛋白质工程定向进化,合成多样性抗体库用来筛选高亲和力和特异性的变异抗体等。

丙氨酸扫描文库(Alanine Scan Library)

通过用丙氨酸逐一取代每一个位置或关键位置的氨基酸,发现对蛋白功能、相互作用和形态具有重要功能的氨基酸残基。

随机突变文库(Randomized mutant libraries)

凭借我们的基因合成技术,能够在合成DNA片段上生成多种形式的随机突变基因,实现可控的随机化。体外文库合成技术能够引入具有可控灵活性的随机突变。

定点饱和突变文库

通过对目的蛋白的编码基因进行改造,对不同位点的氨基酸分别进行19个氨基酸的替换,用于研究筛查功能性氨基酸残基。

应用领域

  • 筛选具有改良性状(高亲和力、特异性)的抗体、配体及受体等;

  • 自然界中现存的生物酶的催化功能或自然界中不存在的生物酶[1];

  • DNA疫苗、蛋白表达、基因治疗;

  • 分子定向进化、研究蛋白质结构和功能关系、探讨基因调控机制等[2]。

参考文献
[1] Williams G J, Domann S, Nelson A, et al. Modifying the stereochemistry of an enzyme-catalyzed reaction by directed evolution[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2003, 100(6): 3143-3148.
[2] Wang T W, Zhu H, Ma X Y, et al. Mutant library construction in directed molecular evolution[J]. Molecular biotechnology, 2006, 34(1): 55-68.


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