Selektion in vitro: Phage-Display

Um aus solchen Antikörper-Genbibliotheken nützliche Information zu gewinnen, muss die genetische Information während des gesamten Selektionsverfahrens mit der Funktion des Proteins gekoppelt bleiben.

Eine Methode, dies zu erreichen besteht darin, dass man das Antikörper-Gen so in ein Virus (Bakteriophage) einbaut, dass das Protein in die Phagenhülle eingebaut wird, während das dazugehörende Plasmid (Phagmid) im Innern des Phagen verpackt wird. Diese Viren köennen in Bakterien vermehrt werden. Aus der Bakterienkultur isolierte Bakteriophagen werden in einem einer Affinitätschromatographie ähnlichen Prozess an ein Antigen gebunden zu, das an eine feste Oberfläche gekoppelt ist. Phagen, die nicht oder nur schlecht binden, lassen sich von dieser Oberfläche leicht wegwaschen, während gut bindende Phagen erst durch einen Überschuss an freiem Antigen oder für die Bindung sehr ungünstige pH-Bedingungen losgelöst werden. Mit diesen gut bindenden Phagen werden erneut Bakterien infiziert, die die Phagen vermehren. Nach mehreren Runden bleiben nur noch die am Besten funktionierenden Antikörper-tragenden Bakteriophagen übrig. Aus diesen wird das Antikörper-Gen wieder isoliert und zur weiteren Charakterisierung in ein Produktions-Plasmid eingebaut.

Mit dieser Methode können Bibliotheken mit bis zu einer Milliarde Genen untersucht werden. Durch geeignete Bedingungen während der Phagenproduktion und der Selektion kann neben der Selektion auf Antigen-Erkennung auch auf Antikörper-Stabilität und gute Faltungseigenschaften selektioniert werden.