文章

Biacore分子互作分析系统的原理及应用

2025-05-30     来源:本站     点击次数:177

Biacore原理介绍

Biacore 是一种基于光学表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)原理的用于分子互作分析的常用方法。

表面等离子体子共振是一种物理光学现象,在发生全反射的界面涂上约 50nm 厚的一薄层金膜(或其它金属膜),一束 P 偏振光在一定角度范围内入射到棱镜端面,在棱镜与金属薄膜(Au 或 Ag)的界面将产生表面等离子波。当入射光波的传播常数与表面等离子波的传播常数相匹配时,会引起金属膜内自由电子产生共振,即表面等离子体共振 。

分析时,先将配体(抗体、蛋白等分子)偶联到芯片表面,然后让待测样品(分析物)流过芯片表面,若样品中有能与芯片表面生物分子相互作用的分子,会引起金膜表面折射率变化,最终导致 SPR 角变化,通过监测 SPR 的角度变化,可获得被分析物的浓度、亲和力、动力学常数和特异性等,能实时监测生物分子动态结合和解离的过程。

Biacore 的应用

Biacore 系统广泛应用于蛋白 - 蛋白、蛋白 - 小肽、蛋白 - DNA,蛋白 - 药物、小肽 - 噬菌体、SPR-MS 等各种生物分子之间相互作用,其应用领域涵盖生命科学、食品安全、环境检测、生物医学、毒素和抗生素快速检测、蛋白质组学、药物筛选及相关药物动力学实时检测、生物分子特殊肽段及相关偶合分子的检测、病毒及致病分子 / 蛋白及受体研究、分子识别、免疫调节、免疫测定等。

动力学常数测定方面,传统用于鉴定生物大分子间相互作用的技术如 WB、Elisa、Co-IP、ChIP、EMSA、FRET、酵母双杂交等,在具体实验中常因目的蛋白表达量低、抗体灵敏度低等原因检测不出目的条带,或者因抗体特异性不好,无法判断抗体与目的蛋白是否结合,还极易出现假阳性或假阴性结果。而 Biacore 通过实时监测结合在芯片表面分子质量的变化,能得到两个分子之间的结合与解离常数,直观反映生物大分子之间的亲和力。由于检测的是芯片表面质量变化,大分子相互结合容易得到较强信号。Biacore 可用于分析不同抗体与抗原、蛋白与小分子的结合与解离常数,相较于以往其它检测抗体效价的方法,Biacore 不仅快速、可准确定量,还能反映整个结合和解离的动态过程。

蛋白构效与生理功能调控研究中,Hirano 等利用 Biacore 技术分析得出,SLR1 G576V 位点突变导致其与 GID1 结合的解离速度加快,SLR1 - GID1 稳定性下降,SLR1 自发性降解减弱,SLR1 蛋白抑制 GA 信号传导,从而出现水稻矮化表型。Magulies 等利用 Biacore 技术研究 MHC、TCR 与多肽抗原三者的相互作用,在测定了三者相互作用的亲和常数及动力学参数后提出一个相当有说服力的生物学模型,即 T 细胞的激活依赖于抗原递呈细胞表面大量的抗原多肽 - MHC 复合物对单个 T 细胞表面大量 TCR 的刺激。

对于疾病标志物的诊断,生物标志物一般指可供客观测定和评价的一个普通生理或病理或治疗过程中的某种特征性生化指标,通过对它的测定可获知机体当前所处生物学过程中的进程,检查一种疾病特异性的生物标志物,对疾病的鉴定、早期诊断及预防、治疗过程中的监控可能有帮助。目前常用于标志物诊断的方法有分子诊断、免疫分析、生化酶法等,但传统检测方法在诊断试剂开发上往往存在活性低、稳定性差、灵敏度低等问题,利用 Biacore 技术建立全新的诊断体系是一个创新性选择,通过标志物标准品建立标准曲线,从而测定样品中标志物浓度,可达到灵敏度高、稳定等效果。

诊断抗体筛选方面,科学研究中常遇到发现新的诊断标志物,针对该新标志物或成熟标志物开发诊断用单克隆抗体时,因标志物表达量较低,开发的单抗灵敏度不够而检测不到,只能检测外源过表达的细胞株。此时,利用外源表达标志物蛋白进行单克隆制备,并通过 Biacore 筛选高亲和力的单抗,可解决灵敏度低的问题,为诊断试剂开发提供高效筛选平台。

杭州斯达特 
(www.starter-bio.com)志在为全球生命科学行业提供优质的抗体、蛋白、试剂盒等产品及研发服务。依托多个开发平台:重组兔单抗、重组鼠单抗、快速鼠单抗、重组蛋白开发平台(E.coli,CHO,HEK293,InsectCells),已正式通过欧盟98/79/EC认证、ISO9001认证、ISO13485。

相关文章 更多 >