Question

【題目】腫瘤血管生長是腫瘤生長的關鍵環節，血管內皮生長因子（VEGF）是一種參與促進腫瘤血管生長的蛋白質，VEGF作為治療癌癥的靶分子受到了很多研究者的關注。

（1）VEGF 的受體存在于血管內皮細胞的_____，可促進血管內皮細胞的_______，形成的細胞最終構成新的血管。

（2）研究者利用噬菌體文庫篩選能與VEGF特異性結合的多肽。過程如下。

①將人工合成的編碼隨機六肽的基因插入噬菌體DNA，形成重組DNA分子，用重組DNA分子轉化大腸桿菌，大腸桿菌經培養后裂解，產生噬菌體。這些噬菌體構成一個文庫，一個包含所有可能六肽的噬菌體文庫至少有____種噬菌體組成，在這些噬菌體中可能有某種六肽能與VEGF特異性結合（圖一）。

②將VEGF能夠與受體結合的部位固定在微孔容器底部，在微孔中加入隨機肽文庫，一段時間后用緩沖液洗去不能與VEGF結合的噬菌體，然后用含有_____的緩沖液將結合在微孔底部的噬菌體洗脫下來，這種分子能夠與微孔容器底部的分子競爭性結合噬菌體，這說明噬菌體與目標分子的結合是_____（可逆或不可逆）的。

③將洗脫下來的噬菌體轉入另一試管，加入_____，經過一段時間振蕩培養，產生新一代噬菌體庫。

④重復步驟②③多次。

（3）在多輪實驗后產生的噬菌體文庫比第一代噬菌體文庫與VEGF的結合能力更強，文庫中噬菌體的種類_____，請分析原因：_____。

（4）欲證明篩選到的多肽X能夠起到抑制腫瘤生長的作用，研究者設計了這樣的實驗：將多肽X溶液注射到只腫瘤模型小鼠體內，（腫瘤型鼠是天然條件下就會產生腫瘤的小鼠品系），檢測VEGF與VEGF受體的結合能力。請對該實驗做出評價并加以完善___________________________________。測VEGF與VEGF受體的結合能力。請對該實驗做出評價并加以完善___________________________________。

Answer 1

【答案】細胞膜上 分裂分化 206或64，000，000 VEGF或目標分子 可逆 大腸桿菌培養液 更少（或更單一） 只有少數能與目標分子結合的噬菌體才能繁殖產生下一代文庫，隨著傳代和選擇次數增加，競爭性結合能力最強的幾種噬菌體被選擇出來。 該實驗方案存在缺陷 1應選擇多只各方面狀態相似的腫瘤模型小鼠，2應分為兩組，其中一組注射X肽，另一組注射其他六肽，3 應檢測腫瘤大小或多少。

【解析】

分析題干可知：受體與信號分子的結合具有特異性，由于只有少數能與目標分結合的噬菌體才能繁殖產生下一代文庫，隨著傳代和選擇次數增加，競爭性結合能力最強的幾種噬菌體被選擇出來，故在多輪實驗后產生的噬菌體文庫比第一代噬菌體文庫與VEGF的結合能力更強，文庫中噬菌體的種類更少（或更單一）。

（1）VEGF的受體存在于血管內皮細胞的細胞膜上；根據題干：血管內皮生長因子（VEGF）是一種參與促進腫瘤血管生長的蛋白質可知，VEGF可促進血管內皮細胞的分裂分化，形成的細胞最終構成新的血管。

（2）①六肽由6個氨基酸脫水縮合而成，組成生物體的氨基酸約有20種，故這些噬菌體構成一個文庫，一個包含所有可能六肽的噬菌體文庫至少有206或64，000，000種噬菌體組成。

②將VEGF能夠與受體結合的部位固定在微孔容器底部，在微孔中加入隨機肽文庫，一段時間后用緩沖液洗去不能與VEGF結合的噬菌體，然后用含有VEGF或目標分子的緩沖液將結合在微孔底部的噬菌體洗脫下來；這種分子能夠與微孔容器底部的分子競爭性結合噬菌體，這說明噬菌體與目標分子既可以結合也可以分離，這種結合是可逆的。

③將洗脫下來的噬菌體轉入另一試管，由于噬菌體是專一性寄生在大腸桿菌體內的病毒，故加入大腸桿菌培養液后，經過一段時間震蕩培養，產生新一代噬菌體庫。

④重復步驟②③多次。

（3）由于只有少數能與目標分子結合的噬菌體才能繁殖產生下一代文庫，隨著傳代和選擇次數增加，競爭性結合能力最強的幾種噬菌體被選擇出來，故在多輪實驗后產生的噬菌體文庫比第一代噬菌體文庫與VEGF的結合能力更強，文庫中噬菌體的種類更少（或更單一）。

（4）欲證明篩選到的多肽X能夠起到抑制腫瘤生長的作用，分析研究者設計的實驗可知：在實驗過程中，該實驗方案存在缺陷：1.為排除生物自身因素的影響，應選擇多只各方面狀態相似的腫瘤模型小鼠；2.應分為兩組，其中一組注射X肽，另一組注射其他六肽做對照；3.VEGF與VEGF受體的結合能力在細胞水平中不好觀察，因變量應檢測其發揮作用后的結果，即腫瘤大小或多少。