Gator助力检测红细胞与抗体亲和力及天然产物共价抑制剂筛选
2026-03-05 来源:本站 点击次数:41
回首 2025，我们见证了 Gator® 在 AI 蛋白设计、结构生物学、抗体药研发、肿瘤免疫等前沿领域的卓越贡献。步入 2026，Gator® 的应用版图再次拓展 —— 从 “小” 到 “大”; 从检测 “小分子” 到 “细胞”; 从揭示生物互作机制的分子奥秘到解决紧急输血难题的床旁诊断，Gator® BLI 以其非标记、实时动态、高灵敏度的核心优势，持续为多元化研究场景注入强大动力。
本期，我们将为您深度解读开年之际发表于 Nature Communications 与 iMeta 的两篇重磅研究，看 Gator® 如何助力科学家们在全新领域取得关键突破！
突破性进展一
Gator® BLI 直接检测红细胞与抗体亲和力，奠定床旁快检基石[1]
血型鉴定及抗体滴度检测是临床输血安全的核心前提，当前床旁血型鉴定及抗体滴度检测方法面临依赖冷链、操作繁琐、判读主观等诸多瓶颈。这些问题在急诊及资源有限地区尤为突出，严重制约了输血决策的及时性和准确性，给临床输血安全带来挑战。
2026 年 1 月，中国科研团队于Nature Communications 发表研究结果，在床旁血型鉴定及抗体滴度检测技术研究中取得了新进展。开发了一种基于生物工程红细胞 (RBCbm@Fluo) 的用于血型鉴定及抗体滴度检测的新型手持式纸基检测 POCT 方法。
其亮点在于：
(1) 摆脱冷链：通过去除血红蛋白但保留 ABO 表面抗原的红细胞膜，结合荧光纳米颗粒标记和冻干技术，试剂可在室温稳定储存至少 2 年。
(2) 快速精准：采用双层纸垫捕获血凝反应，结合荧光定量，将检测时间缩短至约 8 分钟，无需系列稀释。
(3) 临床级检测性能：在 641 名受试者的注册临床试验中，ABO 血型鉴定与金标准（凝胶微柱法）100% 一致，抗体滴度检测符合率达 80.75%（κ值=0.8623）。
该研究开发的手持式纸基检测方法，可同时完成 ABO 血型鉴定和定量抗体滴度检测，为规模化生产、跨机构标准化应用提供了可能，尤其适用于急诊及资源有限场景，为临床输血决策提供了可靠支持。
文中使用 Gator® BLI 直接检测了红细胞与抗体 IgM 的结合能力，验证了通过生物工程改造的红细胞 RBCbm@Fluo 与普通红细胞结合抗体 IgM 的亲和力未有明显变化，与其他抗原性、特异性、抗原强度实验结果共同验证了 RBCbm@Fluo 保留了血型分析和抗体滴度测定所需的必要特性。Gator® BLI 具体检测流程：
(1) 使用 SA 生物传感器固化 Bio-WGA（20 μg/mL）；
(2) 然后结合 RBC、RBCbm 和 RBCbm@Fluo 红细胞（稀释至 1×108 cells/mL）；
(3) 再结合 IgM（1000 μg/mL 最高，2 倍梯度系列稀释，7 个浓度）。
突破性进展二
Gator® 助力天然产物共价抑制剂筛选，发表于 iMeta（IF=33.2）[2]
中国中医科学院医学实验中心杨洪军/陈鹏团队在 iMeta 上发表研究，开发了一种灵活的 Ccc-Chip 平台（蛋白质微阵列+生物正交点击化学），用于从药用植物提取物中高通量筛选天然共价活性分子，并从卡瓦胡椒中鉴定出卡瓦胡椒素 C（Flavokawain C，Flc）作为一种新型的共价 mIDH1 抑制剂。Flc 经验证能够抑制 mIDH1 酶活性，减少原位 2-羟基戊二酸（2-HG）的产生，并增强 CD8+ T 细胞活性。
整个筛选流程层层递进，其中 Gator® BLI 在最后一步结合验证中提供了关键数据。
(一)、Ccc-Chip 平台验证：该原理基于竞争性结合（图4A），将靶蛋白固定在芯片上，如果待测分子能与靶蛋白半胱氨酸共价结合，就会与带标记的探针（IAA-yne）竞争，导致荧光信号减弱。研究团队首先在 P50、AKT1、KRASG12C 等蛋白芯片上验证了方法的可行性，并针对 mIDH1 蛋白芯片系统优化了探针浓度、点击化学反应液和蛋白浓度，为后续高通量筛选奠定基础。
(二)、提取物初筛：110 种药用植物提取物依次经 DSF（差示扫描荧光）和 Ccc-Chip 筛选（图 5A）。DSF 筛选以 ΔTm > 1.5℃ 为标准，筛选出使 mIDH1 热稳定性变化的提取物。Ccc-Chip 确认 T30、T36、T56、T96、T110 五个提取物与 IAA-yne 竞争结合 mIDH1。随后的功能验证发现，仅 T96（卡瓦胡椒提取物）在 TS603 和 HT1080 细胞中剂量依赖性抑制 2-HG 生成，确定为候选提取物（图 5H 和 5I）。
(三)、活性分子追踪：T96 候选提取物经制备型 HPLC 分离为 35 个馏分，DSF + Ccc-Chip 复筛发现馏分 7–11 和 18–22 具有与 IAA-yne 竞争结合 mIDH1 的能力。细胞验证显示，馏分 19 和 20 显著抑制 2-HG 生成。合并馏分 19 和 20，经 LC-MS/MS 分析和虚拟共价对接筛选，最终鉴定出卡瓦胡椒素 C（Flc）为候选共价活性分子。
(四)、利用 Gator® BLI 开展结合验证：测定 Flc（分子量为 300.31 Da）与 IDH1-R132H 的结合常数（KD = 0.516 μM），呈现快结合/慢解离的特征；C269A 位点突变后亲和力明显下降（KD= 133 μM），证实了 Cys269 是 Flc 的主要结合位点。Gator® BLI 检测流程：使用 SMAP 生物传感器固化 biotin-IDH1-R132H 或 R132H-C269A 蛋白，结合不同浓度的 Flc。
从挽救生命的精准输血医学，到奥妙无穷的天然产物药物发现，Gator® BLI 正以其稳定、灵活、高效的检测能力，成为连接不同学科、解锁复杂生物问题的关键钥匙。
新年新气象，科研正当时。2026 丙午年，Gator® 愿继续做您实验室里最可靠的 “福将”。让我们带上这份 “马年尔等有福了” 的好运与实力，在探索未知的道路上，快马加鞭，再下一城！
参考文献
[1] Xiaohui Wang. et al. Paper-based fluorescent assay for blood typing and antibody titer determination using long-term ambient-stored bioengineered RBCs. Nature Communications. 2026.
[2] Zhao Cui. et al. Construction of a clickable probe‐based protein chip platform for discovering covalent mIDH1 inhibitors from natural medicinal extracts. iMeta. 2026.
本期，我们将为您深度解读开年之际发表于 Nature Communications 与 iMeta 的两篇重磅研究，看 Gator® 如何助力科学家们在全新领域取得关键突破！
突破性进展一
Gator® BLI 直接检测红细胞与抗体亲和力，奠定床旁快检基石[1]
血型鉴定及抗体滴度检测是临床输血安全的核心前提，当前床旁血型鉴定及抗体滴度检测方法面临依赖冷链、操作繁琐、判读主观等诸多瓶颈。这些问题在急诊及资源有限地区尤为突出，严重制约了输血决策的及时性和准确性，给临床输血安全带来挑战。
2026 年 1 月，中国科研团队于Nature Communications 发表研究结果，在床旁血型鉴定及抗体滴度检测技术研究中取得了新进展。开发了一种基于生物工程红细胞 (RBCbm@Fluo) 的用于血型鉴定及抗体滴度检测的新型手持式纸基检测 POCT 方法。
其亮点在于：
(1) 摆脱冷链：通过去除血红蛋白但保留 ABO 表面抗原的红细胞膜，结合荧光纳米颗粒标记和冻干技术，试剂可在室温稳定储存至少 2 年。
(2) 快速精准：采用双层纸垫捕获血凝反应，结合荧光定量，将检测时间缩短至约 8 分钟，无需系列稀释。
(3) 临床级检测性能：在 641 名受试者的注册临床试验中，ABO 血型鉴定与金标准（凝胶微柱法）100% 一致，抗体滴度检测符合率达 80.75%（κ值=0.8623）。
该研究开发的手持式纸基检测方法，可同时完成 ABO 血型鉴定和定量抗体滴度检测，为规模化生产、跨机构标准化应用提供了可能，尤其适用于急诊及资源有限场景，为临床输血决策提供了可靠支持。
图1. 基于 RBCbm @Fluo 的 POCT 系统的示意设计及应用
文中使用 Gator® BLI 直接检测了红细胞与抗体 IgM 的结合能力，验证了通过生物工程改造的红细胞 RBCbm@Fluo 与普通红细胞结合抗体 IgM 的亲和力未有明显变化，与其他抗原性、特异性、抗原强度实验结果共同验证了 RBCbm@Fluo 保留了血型分析和抗体滴度测定所需的必要特性。Gator® BLI 具体检测流程：
(1) 使用 SA 生物传感器固化 Bio-WGA（20 μg/mL）；
(2) 然后结合 RBC、RBCbm 和 RBCbm@Fluo 红细胞（稀释至 1×108 cells/mL）；
(3) 再结合 IgM（1000 μg/mL 最高，2 倍梯度系列稀释，7 个浓度）。
图2. Gator® BLI 检测红细胞与 IgM 直接结合动力学及亲和力
突破性进展二
Gator® 助力天然产物共价抑制剂筛选，发表于 iMeta（IF=33.2）[2]
中国中医科学院医学实验中心杨洪军/陈鹏团队在 iMeta 上发表研究，开发了一种灵活的 Ccc-Chip 平台（蛋白质微阵列+生物正交点击化学），用于从药用植物提取物中高通量筛选天然共价活性分子，并从卡瓦胡椒中鉴定出卡瓦胡椒素 C（Flavokawain C，Flc）作为一种新型的共价 mIDH1 抑制剂。Flc 经验证能够抑制 mIDH1 酶活性，减少原位 2-羟基戊二酸（2-HG）的产生，并增强 CD8+ T 细胞活性。
图3. 共价抑制剂筛选及验证流程
整个筛选流程层层递进，其中 Gator® BLI 在最后一步结合验证中提供了关键数据。
(一)、Ccc-Chip 平台验证：该原理基于竞争性结合（图4A），将靶蛋白固定在芯片上，如果待测分子能与靶蛋白半胱氨酸共价结合，就会与带标记的探针（IAA-yne）竞争，导致荧光信号减弱。研究团队首先在 P50、AKT1、KRASG12C 等蛋白芯片上验证了方法的可行性，并针对 mIDH1 蛋白芯片系统优化了探针浓度、点击化学反应液和蛋白浓度，为后续高通量筛选奠定基础。
图4. Ccc-Chip 平台原理和检测结果
(二)、提取物初筛：110 种药用植物提取物依次经 DSF（差示扫描荧光）和 Ccc-Chip 筛选（图 5A）。DSF 筛选以 ΔTm > 1.5℃ 为标准，筛选出使 mIDH1 热稳定性变化的提取物。Ccc-Chip 确认 T30、T36、T56、T96、T110 五个提取物与 IAA-yne 竞争结合 mIDH1。随后的功能验证发现，仅 T96（卡瓦胡椒提取物）在 TS603 和 HT1080 细胞中剂量依赖性抑制 2-HG 生成，确定为候选提取物（图 5H 和 5I）。
图5. 靶向 mIDH1 的提取物筛选流程
(三)、活性分子追踪：T96 候选提取物经制备型 HPLC 分离为 35 个馏分，DSF + Ccc-Chip 复筛发现馏分 7–11 和 18–22 具有与 IAA-yne 竞争结合 mIDH1 的能力。细胞验证显示，馏分 19 和 20 显著抑制 2-HG 生成。合并馏分 19 和 20，经 LC-MS/MS 分析和虚拟共价对接筛选，最终鉴定出卡瓦胡椒素 C（Flc）为候选共价活性分子。
(四)、利用 Gator® BLI 开展结合验证：测定 Flc（分子量为 300.31 Da）与 IDH1-R132H 的结合常数（KD = 0.516 μM），呈现快结合/慢解离的特征；C269A 位点突变后亲和力明显下降（KD= 133 μM），证实了 Cys269 是 Flc 的主要结合位点。Gator® BLI 检测流程：使用 SMAP 生物传感器固化 biotin-IDH1-R132H 或 R132H-C269A 蛋白，结合不同浓度的 Flc。
图6. Gator® BLI 检测 Flc 与 IDH1 亲和力结果
从挽救生命的精准输血医学，到奥妙无穷的天然产物药物发现，Gator® BLI 正以其稳定、灵活、高效的检测能力，成为连接不同学科、解锁复杂生物问题的关键钥匙。
新年新气象，科研正当时。2026 丙午年，Gator® 愿继续做您实验室里最可靠的 “福将”。让我们带上这份 “马年尔等有福了” 的好运与实力，在探索未知的道路上，快马加鞭，再下一城！
参考文献
[1] Xiaohui Wang. et al. Paper-based fluorescent assay for blood typing and antibody titer determination using long-term ambient-stored bioengineered RBCs. Nature Communications. 2026.
[2] Zhao Cui. et al. Construction of a clickable probe‐based protein chip platform for discovering covalent mIDH1 inhibitors from natural medicinal extracts. iMeta. 2026.
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