药物研究中的高端技术:表面等离子共振SPR技术,直播回放来了!

学术   2024-09-05 21:01   上海  

 93日本周二晚20:00,我们邀请了Neuropharmacology and Therapy编委徐见容研究员,与我们一起探讨了“表面等离子共振(Surface Plasmon ResonanceSPR)分析及其在疾病靶标互作研究中的应用”,直播回放已经上传给大家参考学习


最后,我们简单做一下关于SPR的梳理:

SPR技术它能够实时、无需标记地监测分子间(包括蛋白质、核酸、小分子等)的相互作用,优点包括实时检测、高灵敏度、多功能性等。

SPR实验通常包括以下步骤:1) 将待测分子(如蛋白质、抗体)固定在金属薄膜表面,形成传感芯片2) 将含有待检测分子的样品注入流动池,与固定在芯片表面的分子接触。使用SPR仪器实时监测分子间相互作用,记录结合和解离过程中的反射光强度变化。3)通过分析反射光强度随时间变化的传感信号,可以计算结合常数(K_a)、解离常数(K_d)和结合动力学参数。


 


SPR技术在生物医学研究和药物开发中具有广泛的应用,包括药物筛选、蛋白质相互作用研究、抗体研究、生物传感器开发等。下面我们通过几个案例来说明:


 

在研究中,SPR技术被用于验证药物desloratadineN-myristoyl transferase 1 (NMT1)之间的相互作用,以及它们在肝癌进展中的作用:


1. 药物筛选:研究者使用包含419FDA批准药物的化合物库筛选潜在的抗癌药物。通过一系列功能性实验,发现抗过敏药物desloratadine能够抑制肝癌细胞系、细胞来源异种移植(CDX)、患者来源类器官(PDO)和患者来源异种移植(PDX)模型的增殖。
2. 靶标蛋白鉴定:通过药物亲和力响应靶标稳定性(DARTS)和SPR分析,NMT1被鉴定为desloratadine的靶标蛋白。

3. SPR实验:SPR技术用于验证desloratadineNMT1之间的直接相互作用。通过实时监测反射光强度的变化,研究者能够确定desloratadineNMT1结合的亲和力和动力学参数。


 

在研究中,SPR技术被用于确认小分子药物Gambogic amide (GA-amide)WD repeat domain 1 (WDR1)之间的直接相互作用,以及它们在抑制胶质瘤中的作用:


1. 药物筛选和效果评估:研究者发现GA-amide能有效穿透血脑屏障(BBB),并在肿瘤区域显著富集。在多种体内胶质瘤模型中,包括转基因和原发性患者来源异种移植(PDX)模型,GA-amide显示出显著的抑制肿瘤生长的效果。

2. 药物靶标鉴定:通过全基因组CRISPR敲除筛选,结合细胞热位移分析(CETSA)、药物亲和力响应靶标稳定性(DARTS)方法、分子对接模拟和SPR分析,WDR1被鉴定为GA-amide的直接作用靶标。

3. SPR实验SPR技术用于验证GA-amideWDR1之间的直接相互作用。通过实时监测反射光强度的变化,研究者能够确定GA-amideWDR1结合的亲和力和动力学参数。


 

在研究中,SPR技术被用来确认BavachininBVC)与增殖细胞核抗原(PCNA)之间的直接相互作用,并探究BVC如何通过这一相互作用促进肝脏再生,从而对非酒精性脂肪肝病(NAFLD)起到保护作用:


1. 靶标鉴定:研究者使用Click Chemistry-Activity-Based Protein Profiling (CC-ABPP)技术设计并合成了BVC的小分子探针,并通过一系列实验(包括竞争性抑制实验、SPR、细胞热位移分析CETSA、药物亲和力响应靶标稳定性DARTS分析和免疫共沉淀Co-IP)来鉴定BVC的靶标。SPR技术在这一过程中用于验证BVCPCNA之间的直接结合。

2. SPR实验:通过SPR实验,研究者能够实时监测BVCPCNA结合时的共振角度变化,从而获得两者结合的亲和力和动力学参数。


 

在研究中,SPR技术被用来验证IminostilbeneISB)与丙酮酸激酶M2型(Pyruvate Kinase M2, PKM2)之间的直接相互作用,并探究ISB如何通过这一相互作用抑制巨噬细胞炎症,从而对心肌缺血再灌注(Myocardial Ischemia/Reperfusion, MI/R)损伤起到保护作用:


1. 心脏保护效果验证:通过在大鼠MI/R模型中进行手术和巨噬细胞炎症模型的建立,研究者验证了ISB在体内和体外对心脏的保护效果。

2. 分子靶标鉴定:研究者设计并合成了ISB的小分子探针,并使用点击化学-活性基团蛋白分析技术(Click Chemistry-Activity-Based Protein Profiling, CC-ABPP)在巨噬细胞中寻找ISB的靶标。

3. SPR实验:SPR技术被用来验证ISBPKM2之间的特异性结合。通过监测ISBPKM2结合时的共振角度变化,研究者能够获得两者结合的亲和力和动力学参数。

4. 竞争性抑制实验:通过竞争性抑制实验,研究者进一步验证了ISBPKM2之间的特异性结合。

5. 细胞热位移分析(CETSA)和药物亲和力响应靶标稳定性(DARTS)分析:这些技术被用来评估ISBPKM2结合后对PKM2蛋白稳定性的影响。



END

小张聊科研
聊聊跟科研有关的感想心得,如基金,文章和实验。
 最新文章