噬菌體展示技術的原理，是將一段外源基因插入到噬菌體外殼蛋白結構基因的適當位置，在閱讀框正常且不影響外殼蛋白正常功能的情況下，外源基因會隨著外殼蛋白的表達而表達，從而使多肽或蛋白以融合蛋白的形式展現在噬菌體表面。?圖1.噬菌體展示原理被展示的蛋白可以保持相對獨立的空間結構和生物活性，有利于靶蛋白的結合，因而可以利用靶蛋白快速的進行噬菌體展示抗體庫的篩選。在展示文庫構建完成后，以靶蛋白為固定相，和展示文庫共同孵育一段時間，洗去未結合噬菌體，再以競爭受體洗脫吸附的噬菌體。洗脫得到的噬菌體感染宿主菌繁殖擴增，然后進行下一輪洗脫。經過3~5輪的“吸附-洗脫-擴增”后（對于某些親和力弱的抗體需經過更多輪的洗脫），便可以得到能與靶蛋白特異性結合的噬菌體的高度富集。?圖2. 生物淘洗法篩選噬菌體展示文庫篩選得到的高度親和力的噬菌體集合中可能含有多個克隆，可以利用ELISA或Westen Blot進一步對得到的外源蛋白進行篩選，或對蛋白進行鋪盤分離單克隆菌株，從而得到特異性的單克隆抗體，進而進行生物學方面研究。噬菌體展示技術與其他抗體制備方法對比免疫血清雜交瘤技術噬菌體展示技術抗體形式多克隆抗體單克隆抗體單克隆基因重組抗體宿主細胞N/A雜交瘤細菌篩選范圍N/A~103107-109（免疫庫）操作簡單復雜相對簡單免疫必須必須可避免時間數月數月幾周人源化抗體否否是生產量有限有限無限基因獲取N/A再克隆直接獲取應用前景有限有限廣闊表1.不同抗體制備方法比較噬菌體展示系統單鏈絲狀噬菌體（M13）展示系統絲狀噬菌體是一種能夠感染陰性細菌的病毒大家族。他們都含有單鏈DNA基因組，其衣殼蛋白為管狀，通常由幾千個拷貝的主要衣殼蛋白（PⅧ）和位于尾端的次要衣殼蛋白（PⅢ）組成。?圖3. 絲狀噬菌體結構PⅢ展示系統：PⅢ是絲狀噬菌體的次要外殼蛋白，位于病毒顆粒的尾端，是噬菌體感染大腸埃希菌所必須的。每個病毒顆粒都有3個～5個拷貝PⅢ蛋白，其在結構上可分為N1、N2和CT 3個功能區域，這3個功能區域由兩段富含甘氨酸的連接肽G1和G2連接。其中N1作用于E.coli細胞膜上的TolA蛋白，與噬菌體入侵有關；N2為受體結合區，負責結合F菌毛；CT疏水區在組裝前粘附在細菌內膜上，與噬菌體組裝中止有關。PⅢ有2個位點可供外源序列插入，當外源的多肽或蛋白質融合于PⅢ蛋白的信號肽(SgⅢ)和N1之間時，該系統保留了完整的PⅢ蛋白，噬菌體仍有感染性；但若外源多肽或蛋白直接與PⅢ蛋白的CT結構域相連，則噬菌體喪失感染性，這時重組噬菌體的感染性由輔助噬菌體表達的完整PⅢ蛋白來提供。PⅢ蛋白很容易被蛋白水解酶水解，所以有輔助噬菌體超感染時，可以使每個噬菌體平均展示不到一個融合蛋白，即所謂“單價”噬菌體。