[发明专利]M13噬菌体纳米探针及其制备方法

说明书

本发明公开了噬菌体纳米探针及其制备方法，噬菌体纳米探针为M13噬菌体衍生物，先将亲和病毒的多肽展示在辅助噬菌体M13KO7的P3蛋白N端、亲和纳米粒子的多肽展示在P8蛋白N端，然后用改造后的辅助噬菌体M13KO7感染含有复制起始点ori(+)和包装信号的噬菌粒菌液，使改造后的辅助噬菌体M13KO7包装噬菌粒，组装成50‑100nm长的、用于病毒检测的噬菌体纳米探针。本发明制备的产品具有特异性高，灵敏度好，生物安全性高，可实现病毒可视化检测应用领域广泛等特点，加之工艺简便，成本较低，既可通过肉眼观测结果，又能利用生物传感器产生电化学信号，因此有很好的推广前景。

技术领域

本发明属于噬菌体纳米探针制备技术领域，具体涉及M13噬菌体纳米探针及其制备方法，尤其涉及M13噬菌体的基因修饰及与金属纳米颗粒组装为M13噬菌体纳米探针及其制备方法。

背景技术

基于M13噬菌体基因组的可编辑性，其5种外壳蛋白(P3、P6、P8、P7、P9)均可用于展示外源肽或抗体。George P.Smith于1985年首次提出噬菌体展示技术，他成功地将外源DNA导入M13中，并凭借噬菌体展示技术获得2018年诺贝尔化学奖。

多年来，M13噬菌体广泛引发了研究者的广泛关注，噬菌体展示技术在免疫学、药理学和药物发现等领域得到了广泛的应用。通过噬菌体展示文库筛选的特异性抗体、肽或其他分子成功表达后，可用于药物递送、疫苗制备、抗病毒治疗、靶向基因治疗、靶向肿瘤治疗和疾病诊断，效果显著。基于M13噬菌体的疾病诊断技术，即多通过噬菌体展示文库筛选获得亲和待检靶标的亲和多肽，或在P3蛋白上展示外源亲和肽序列，然后利用ELISA原理及辣根过氧化物酶或链酶亲和生物素放大P8蛋白信号，达到检测待检靶标的目的。这种通过酶与底物的显色反应实现信号放大来实现检测的方法，需要进行多个反应步骤和清洗步骤，操作复杂，灵敏度低，对于病原早期检测及极低浓度检测显示出短板。

M13噬菌体衍生制剂可以在大肠杆菌宿主中复制，降低了生产成本，且高拷贝数的P8蛋白(2700拷贝/PFU)使检测灵敏度更高。但也存在一些不足，如，M13噬菌体高长径和细丝状结构使其在用作检测探针时单分散性差，检测时需要更长的反应时间，且结合效率低；重组M13噬菌体作为病毒能在微生物群落中的大肠杆菌中复制，生物安全性相对较低。

因此，亟需一种安全性高、高效、长度短且检测效率高的噬菌体纳米探针。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种M13噬菌体纳米探针。

本发明还要解决的技术问题是提供了M13噬菌体纳米探针的构建方法。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种M13噬菌体纳米探针，所述M13噬菌体纳米探针是先将病毒的亲和多肽展示在辅助噬菌体M13KO7的P3蛋白N端，将纳米粒子的亲和多肽展示在P8蛋白N端得到改造后的辅助噬菌体M13KO7，然后用改造后的辅助噬菌体M13KO7感染含有噬菌粒的菌液，使改造后的辅助噬菌体M13KO7包装噬菌粒，组装成50-100nm的噬菌体纳米探针。

其中，所述病毒包括但不仅限于猪流行性腹泻病毒、流感病毒、新城疫病毒或蓝耳病毒等所有可筛选到亲和肽的病毒，其他病毒、细菌、寄生虫等病原体均可以适用。

其中，所述病毒的亲和多肽是亲和猪流行性腹泻病毒(PEDV)的多肽AGWYCTEVLCVQ。

其中，所述亲和多肽为AGWYCTEVLCVQ、VSGSSPDS、LKAHLPPSRLPS或AHHAHHAAD。

其中，所述纳米粒子为金纳米粒子、磁性纳米材料、银纳米材料或量子点，其他纳米粒子均可以适用。

其中，所述金纳米粒子的亲和多肽为-Cys-Cys-。