Phage display - Apresentação por Fago

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Phage Display
• Técnica de seleção de peptídeos na qual uma proteína ou peptídeo é
geneticamente fundido a proteínas de superfície de um bacteriófago;
• Resulta na expressão de uma proteína heteróloga na superfície do capsídeo
viral;
• A inserção de sequências de nucleotídeos nos fagos é feita em uma região pré-
determinada do genoma viral e permite a construção de uma biblioteca
conformacional.
O que é?
Phage Display
• Proposta por Smith (1985);
• Impacto na imunologia e biologia 
celular;
• Novos fármacos, vacinas;
George P. Smith
Phage Display
• Melhoria dos testes diagnósticos;
• Identificação e caracterização de 
peptídeos ligantes frente a uma 
variedade de moléculas.
Phage Display
Resposta Imune
• Winter explorou a metodologia de exibição de fagos; 
Anticorpos para tratamento de doença
• O primeiro anticorpo obtido: adalimumabe (Humira®);
Neutraliza o fator de necrose tumoral 
• Smith e Winter finalmente compartilharam um Prêmio Nobel de Química.
Phage Display
Gregory P. Winter
• Chamada de apresentação por fago;
• Diferentes classes de bacteriófagos: 
filamentosos ou não;
• Classe M13;
Escherichia coli
• Fago:
→ Fita de DNA simples;
→ Capa proteica (pIII, pVI, pVII, pVIII e pIX).
Phage Display
Resposta Imune
• Revelar interações na relação antígeno-anticorpo;
• Definir epítopos para anticorpos monoclonais;
• Selecionar substratos para enzimas;
• Dentre outras.
Aplicações da técnica
Resposta Imune
Phage Display
• Essa tecnologia é muito útil para a triagem de alto rendimento para
candidatos a anticorpos terapêuticos humanos.
Aplicações da técnica
Resposta Imune
Phage Display
Vantagens
Resposta Imune
• Poucos animais em teste;
• Alta especificidade;
• Alta afinidade;
• Determinação de um só epítopo de um antígeno;
• Alta homogeneidade;
• Ausência de anticorpos não específicos;
• Maior facilidade de caracterização;
• Reduzida variabilidade de lote para lote.
Phage Display
Desvantagens
Resposta Imune
• Normalmente são extremamente caros;
• Reconhecimento de um só epítopo de um antígeno, pois ele pode estar 
destruído;
• Se o soro não foi produzido contra um epítopo específico do antígeno que 
se quer detectar e se existirem outros antígenos com esse epítopo, a 
vantagem da alta especificidade será inútil.
Phage Display
Estrutura de um bacteriófago
Bacteriófagos M13 sofrem 
modificação genética 
Exibem em sua superfície, 
peptídeos aleatórios 
fundidos com a proteínas 
de revestimento
Phage Display
Phage Display
O poder da exibição de fagos provém de duas características distintas:
• O estabelecimento de uma conexão física entre o fenótipo (o peptídeo
exibido) e o genótipo (a sequência de DNA codificando o peptídeo exibido)
dentro da mesma partícula viral
• A produção de bibliotecas grandes e diversificadas de peptídeos exibidos na
superfície das partículas do fago
É possível obter, em larga escala, um grupo altamente
diversificado de clones de fagos, cada um expressando
uma sequência aleatória
Gene inserido
Proteína exibida
Phage Display
Bacteriófago
Phage Display
Gene inserido
Bacteriófago
Fago
Proteína 
exibida
Imobilização 
do antígeno Lavagem
Eluição
InfecçãoAmplificação
Elisa
Phage Display
Gene inserido
Bacteriófago
Fago
Proteína 
exibida
Elisa
1- Uma biblioteca de fagos
contendo 106 a 1011 clones é
incubada com antígeno imobilizado
Phage Display
Gene inserido
Bacteriófago
Fago
Proteína 
exibida
Elisa
2- Os fagos não ligados são
removidos por lavagem
Phage Display
Gene inserido
Bacteriófago
Fago
Proteína 
exibida
Elisa
3- Os fagos ligados são eluídos
Phage Display
Gene inserido
Bacteriófago
Fago
Proteína 
exibida
Elisa
4- E. coli é infectada com fago
eluído para amplificar candidatos
eluídos
Phage Display
Gene inserido
Bacteriófago
Fago
Proteína 
exibida
Elisa
5- As células são plaqueadas em
placas seletivas e amplificadas
Phage Display
Gene inserido
Bacteriófago
Fago
Proteína 
exibida
Imobilização 
do antígeno Lavagem
Eluição
InfecçãoAmplificação
Elisa
Processo é repetido de 2 a 3 vezes
R: População enriquecida de fragmentos de
anticorpo/peptídeo para o antígeno de interesse
Phage Display
Gene inserido
Bacteriófago
Fago
Proteína 
exibida
Elisa
Os peptídeos são testados in vitro por ELISA a
fim de confirmar a ligação específica com o alvo.
Agradecemos a atenção de todos!