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非标记生物物理技术在分子相互作用
领域的应用
通用电气医疗集团生命科学部
应用工程师 韩佩韦 博士Peiwei.han@
400-810-9118 2014.6.30
内容简介
一、非标记生物物理技术概述
二、Biacore原理及在蛋白互作和药筛中的应用
三、微量热技术简介
四、QA
2 / GE Title or job number / 2014-06-30
生命过程由无数个分子相互作用组成
生物分子互作网络一角 HIV病毒入侵宿主直至成熟的全过程
3 / GE Title or job number / 2014-06-30
常见的分子相互作用例子
1. 配体与细胞表面受体的相互作用;
2. 转录因子对核酸关键序列(如启动子、增强子等)的调节;
3. 低分子量的“第二信使” 与生物大分子之间的相互作用;
4. 蛋白质复合体多个亚基之间的组装与调节;
5. 免疫反应中T cell与病原体表面抗原之间的识别;
6. 酶分子与其激活剂或者抑制剂之间的相互作用;
7. 生物分子在质膜与核膜之间的转位及调节;
… …
4 / GE Title or job number / 2014-06-30
常用的分子互作技术
对于涉及蛋白质相互作用的研究
1. 酵母双杂交
2. 酶联免疫吸附分析(ELISA)
3. 荧光共振能量转移(FRET)
4. 免疫共沉淀(Co-IP)
5. 免疫印记(Western, Far-Western)
6. 质谱技术(Mass Spectrometry)
对于涉及核酸相互作用的研究
1. EMSA
2. ChIP (染色体免疫沉淀法,Co-IP的类似技术)
5 / GE Title or job number / 2014-06-30
目前分子互作技术的特征
1. 终点技术(End-point Tech)
酵母双杂,ELISA,Co-IP,ChIP,Western,MassSpec.
2. 需要标记(Require Labeling)
酵母双杂,ELISA,FRET
3. 检测强亲和力的相互作用
ELISA,Co-IP,ChIP,Western,MassSpec,EMSA
3. 耗时费力(Laborious)
ELISA,Western,EMSA
4. 非活性或半活性互作(Inactive OR Semi-active Tech)
ELISA,Western,MassSpec,EMSA
5. 信息量较少
有/无信息,以及ELISA的亲和力信息
6 / GE Title or job number / 2014-06-30
非标记分子互作分析平台
(表面等离子共振及微量热技术)
7 / GE Title or job number / 2014-06-30
亲和力 (Affinity, KD)
弱结合 中等强度 强结合
mM
10-3
μM
10-6
nM
10-9
? 亲和素-生物素结合: 10?14 M
? 强的抗原-抗体结合: 10?8~10?10 M
? DNA与蛋白的结合: 10?8~10?10 M
? 较弱的抗原-抗体结合:10?6~10-7M
? 酶与底物结合: 10?4~10?10 M
? 蛋白与小分子药物结合:10?3~10?6M
8 / GE Title or job number / 2014-06-30
Bi acor e 实时监测分子间相互作用
Bio-molecule Interaction Analysis core-technology
Bi acor e?能够做什么?
Biacore – Bio-molecule interaction analysis core tech的缩写词,是一种 基于表面等离子体共振原理的生物芯片传感器技术。
小分子 确认存在
Biacore
测量分子间
结合
直接测定
无需标记
肽段
蛋白
核酸
脂类
活性浓度
动力学
亲和力
结合方式
… …
10 / GE Title or job number / 2014-06-30
Bi acor e基本原理-表面等离子共振
analyte MW
R ? ? ?
max R S
L m
ligand MW
11 / GE Title or job number / 2014-06-30
传感图(基线水平)
160
140
120
100
80
60
40
1 20
0
0 100 200 300 400 500
-20
Time (s)
baseline injection Buffer flow
buffer sample buffer
1. 在固定好药物靶标的芯片上用缓冲液建立基线
12 / GE Title or job number / 2014-06-30
传感图
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