M13噬菌体系统的设计：能够同时展示两种功能性蛋白质，用于开发快速生物传感探针

《Journal of Nanobiotechnology》：Design of M13 phage systems dual-displaying two functional proteins for developing a rapid biosensing probe

　　

摘要

M13噬菌体双显示系统能够同时表达靶向元件和报告元件，为开发快速生物传感器带来了巨大潜力。然而，不同显示位点组合的效率和性能仍缺乏系统研究。本研究通过将针对副溶血性弧菌的纳米抗体（Nb20）与pIII蛋白共表达，并将NanoLuc荧光酶（Nluc）与pVI、pVII、pVIII或pIX衣壳蛋白共表达，系统评估了M13噬菌体的双显示能力，同时考察了单价和多价策略下的表现。研究发现，显示效率显著受到衣壳蛋白位点及辅助噬菌体感染时间的影响。基于pVIII的单价显示方式实现了最高的特异性发光活性，功能共表达比例高达2.20%。此外，优化后的mpVIII探针在检测添加了副溶血性弧菌的虾样本时表现出高特异性、高灵敏度（检测限为10^2 cfu/mL）以及出色的抗干扰能力。这项工作为构建高性能的双显示噬菌体探针及实现一步生物传感提供了重要基础和实用框架。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。

M13噬菌体双显示系统能够同时表达靶向元件和报告元件，为开发快速生物传感器带来了巨大潜力。然而，不同显示位点组合的效率和性能仍缺乏系统研究。本研究通过将针对副溶血性弧菌的纳米抗体（Nb20）与pIII蛋白共表达，并将NanoLuc荧光酶（Nluc）与pVI、pVII、pVIII或pIX衣壳蛋白共表达，系统评估了M13噬菌体的双显示能力，同时考察了单价和多价策略下的表现。研究发现，显示效率显著受到衣壳蛋白位点及辅助噬菌体感染时间的影响。基于pVIII的单价显示方式实现了最高的特异性发光活性，功能共表达比例高达2.20%。此外，优化后的mpVIII探针在检测添加了副溶血性弧菌的虾样本时表现出高特异性、高灵敏度（检测限为10^2 cfu/mL）以及出色的抗干扰能力。这项工作为构建高性能的双显示噬菌体探针及实现一步生物传感提供了重要基础和实用框架。

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