ファージミド

ファージミドまたはファスミドは、バクテリオファージとプラスミドの両方の特性を持つDNAベースのクローニングベクターです。これらのベクターは、プラスミド複製の起点に加えて、バクテリオファージに由来する複製起点を持っています。一般的に使用されるプラスミドとは異なり、ファージミドベクターは、バクテリオファージのキャプシドにパッケージングする能力を持っている点で異なります。これは、パッケージングを知らせる遺伝子配列を持っているためです。ファージミドは、さまざまなバイオテクノロジー用途で使用されています。たとえば、「Phage Display」と呼ばれる分子生物学の手法で使用できます。

クローニングベクターの特性

ファージミドは、f1ファージからのf1複製起点を含むプラスミドです。糸状ファージM13と組み合わせて、クローニングベクターの一種として使用できます。ファージミドはプラスミドとして複製でき、ウイルス粒子に一本鎖DNAとしてパッケージ化することもできます。ファージミドには、二本鎖複製の複製起点（ori）と、一本鎖複製およびファージ粒子へのパッケージングを可能にするf1 oriが含まれています。多くの一般的に使用されるプラスミドはf1 oriを含み、したがってファージミドです。

プラスミドと同様に、ファージミドを使用してDNAフラグメントをクローニングし、形質転換やエレクトロポレーションなどのさまざまな手法で細菌宿主に導入できます。しかし、ファージミドを含む細菌宿主の「ヘルパー」ファージ、例えば、VCSM13またはM13K07による感染は、一本鎖DNA複製およびファージミドDNAのファージ粒子へのパッケージングを可能にするために必要なウイルス成分を提供します。 「ヘルパー」ファージは、最初に宿主細胞の線毛に付着し、次に付着後、ファージゲノムを宿主細胞の細胞質に輸送することにより、細菌宿主に感染します。細胞内では、ファージゲノムが細胞質内の一本鎖ファージミドDNAの産生を引き起こします。次に、このファージミドDNAはファージ粒子にパッケージ化されます。 ssDNAを含むファージ粒子は、細菌宿主細胞から細胞外環境に放出されます。

糸状ファージは細菌の増殖を遅らせますが、ラムダファージやT7ファージとは対照的に、一般的には溶菌性ではありません。ヘルパーファージは通常、ファージミドよりも効率的に（欠陥のあるファージ複製起点を介して）パッケージするように設計されているため、得られるファージ粒子は主にファージミドDNAを含む。 F1糸状ファージ感染には線毛の存在が必要であるため、Fプラスミドまたはその誘導体を含む細菌宿主のみを使用してファージ粒子を生成できます。

サイクルシーケンスの開発に先立ち、ファージミドを使用して、シーケンスの目的で一本鎖DNAテンプレートを生成しました。今日、ファージミドは、部位特異的突然変異誘発のためのテンプレートを生成するために依然として有用です。糸状ファージのライフサイクルと構造的特徴の詳細な特性解析により、ファージディスプレイテクノロジーが開発されます。この技術では、さまざまなペプチドとタンパク質をファージコートタンパク質との融合体として発現させ、ウイルス表面に表示できます。表示されたペプチドとポリペプチドは、ファージ粒子内の対応するコーディングDNAと関連付けられているため、この手法はタンパク質間相互作用や他のリガンド/受容体の組み合わせの研究に役立ちます。