Présentation a la surface de phages filamenteux : les multiples applications du phage display.

Abstract

La présentation à la surface de phages filamenteux, le phage display, est devenue un très puissant outil de sélection et de synthèse combinatoire des protéines. Les phages filamenteux peuvent présenter à leur surface des peptides aléatoires, des protéines ou encore des fragments d’anticorps. Les banques de peptides exposés sur phage ont été sélectionnées avec succès sur différentes cibles purifiées. Les sélections sur anticorps monoclonaux caractérisent rapidement des épitopes tandis que les sélections sur récepteurs ou sur enzymes identifient de nouveaux ligands et de nouveaux substrats. Les banques combinatoires de fragments d’anticorps ont permis d’isoler des anticorps dirigés contre un très grand nombre d’antigènes différents. Les banques dites naïves ne nécessitent pas d’immunisation et sont particulièrement intéressantes pour isoler des anticorps humains ou des anticorps dirigés contre des protéines très conservées. De nouveaux protocoles permettent maintenant les sélections sur des cibles complexes telles que des cellules, des sérums de patients ou des tissus. Enfin, une protéine active exposée sur phage peut être soumise à différentes modifications suivies de sélections sur une cible. Cette « évolution in vitro » représente un puissant outil d’analyse des relations entre la structure et la fonction d’une molécule. Cette revue décrit différentes applications développées dans un nombre croissant de laboratoires.

The phage display is becoming a very powerful technology. Filamentous phages can present on their surface either peptides, proteins or antibody fragments. Peptide libraries are selected on antibodies to rapidly map epitopes, or on purified target to identify interaction sites. Selection on receptors identifies new therapeutic ligands while selection on enzymes identifies new substrates. New protocols are leading to selection on more complex targets as cells, patient serums or tissues. Combinatorial antibody libraries represent a performant alternative to hybridoma technology. Libraries constructed from immunised repertoires allow rapid selection of high affinity binders. Libraries constructed from naive repertoires allow isolation of low affinity antibodies against a large range of antigens without the need of immunisation. Naive libraries are particularly interesting to isolate human or anti-self antibodies. A large number of biologically active proteins have been expressed on phage and submitted to several rounds of modification/selection on target. This 'in vivo evolution' represents an excellent tool for structure-function analysis. This review summarises several applications which are developped in an increasing number of laboratories. [References: 36]