Phage display

L'exposition sur phage (ou présentation sur phage, termes traduisant l'anglais phage display) est une technique in vitro permettant d'étudier les interactions entre protéines, peptides et ADN grâce à des bactériophages. L'exposition sur phage a d'abord été décrite par George P. Smith en 1985, quand il a fait la démonstration de l'exposition de peptides à la surface d'un phage filamenteux, grâce à la fusion du gène codant un peptide d'intérêt avec le gène III du phage. Un brevet appartenant à George Pieczenik, antérieur à 1985, décrit également l'obtention de bibliothèques de phages. Cette technologie a par la suite été perfectionnée par des équipes du MRC Laboratory of Molecular Biology de Cambridge, comprenant Winter et McCafferty, ainsi que par le Scripps Research Institute, ce qui a rendu possible l'exposition de protéines telles que des anticorps à usage thérapeutique. En faisant la connexion entre le génotype et le phénotype, cette technique permet de cribler et d'amplifier de vastes bibliothèques de fragments de protéines dans un processus de « sélection in vitro », qui est analogue à la sélection naturelle. Les bactériophages les plus souvent utilisés pour l'exposition sur phage sont les phages filamenteux M13 et fd, bien que les phages T4, T7 et λ aient aussi été utilisés. Comme pour la technique du double hybride, l'exposition sur phage est utilisée pour le criblage à haut débit mettant en jeu des interactions protéiques. Dans le cas du bactériophage M13, l'ADN codant la protéine ou le peptide d'intérêt est lié aux gènes pIII ou pVIII, qui codent respectivement les protéines de capside mineures et majeures. Des sites multiples de clonage sont parfois utilisés afin que les fragments soient insérés dans chacun des trois cadres de lecture possibles, de sorte que le gène soit au moins une fois transcrit correctement. L'hybride d'ADN constitué par le gène du phage et le gène d'intérêt est introduit dans Escherichia coli, de manière que le phage modifié soit multiplié dans la bactérie.