Biacore检测在垂钓试验上的应用

Biacore是以SPR为基础的非标记技术，Biacore检测可以揭示生物分子更深层次的生物学特性，其应用领域涉及科研、药物开发及生产、质量控制及生物技术产业等方面，可作为强有力的发现和确证手段，加快科研成果向具有医用价值生物标志物转变的进程。美迪西生物医药于2017年新引进一台高通量的Biacore™ 8K，增强了小分子化合物筛选以及大分子药物研发服务的能力，更好的服务于药物研发领域，可以为客户提供更加高效及高质量的服务。借助Biacore 技术能够在更宽的亲和力范围内研究药物- 靶点间的相互作用，最终发现有价值的化合物和抗体，既可以采用直接结合的方式对大批量候选物进行快速筛选，也可以基于动力学信息对药物分子进行精细地筛选与表征。

未知互作因子的发现与药物新靶点或有效成分的鉴定一直是生命科学及药物研究领域非常前沿的课题，在蛋白质网络调控、细胞信号转导等领域，经常需要通过一个已知的蛋白寻找与之互作的未知因子，从而发现整个调控网络。在中药等天然产物研究中，最核心的就是鉴定其有效的单体成分。这些未知因子发现的过程统称为配体的垂钓，垂钓是通过直接对裂解液或细胞提取物进行筛选，来寻找和确认与“诱饵蛋白”可能相互作用的分子。

基于SPR-MS的垂钓技术能在分子水平上发现和鉴定新的互作因子，通过将“诱饵分子”固定在芯片表面，当被检测样品流过芯片表面时，未知的互作因子能够与“诱饵分子”相结合, 实现对未知相互作用因子的俘获，再自动化回收这些互作因子，并结合质谱技术鉴定出未知因子结构。

Biacore在垂钓领域的研究包括了生命活动的很多方面，例如：（1）明确药物作用位点；（2）发现新靶标；（3）植物信号传导与基因调控；（3）水产生物优化育种与抗病研究；（4）天然中草药活性成分的分离鉴定等。 

近年来，多个基于Biacore垂钓技术的重要蛋白被相继发现和报道。第二军医大学张俊平教授课题组以肿瘤坏死因子受体（TNFR）为“诱饵蛋白”，采用Biacore垂钓技术进行了5种中药的筛选和分离，仪器可以自动化地完成样品进样、结合、洗涤、孵育、解离、回收、中和等垂钓实验的全部过程，最终从大黄中分离回收得到了TNFR的配体。

利用质谱和色谱做结构鉴定，表明该回收到的配体为大黄素甲醚-8-o-β-D-葡萄糖苷（PMG）。

作者采用Biacore测定了纯的PMG分子与TNFR的亲和力为376nM，进一步确认PMG就是TNFR的配体。

后续的细胞实验结果与Biacore结果高度一致，验证了Biacore垂钓方法的准确性。

这是人类第一次发现大黄中PMG成分为TNFR的配体，为抗炎药物研发提供了新的方向，也为中药活性成分的分离鉴定提供了新的方法和思路，相关成果发表在Anal Bioanal Chem。相比其他垂钓方法，如细胞膜色谱，网络药理学等，SPR-MS方法具有高灵敏度，高分辨率，高特异性，操作简单，自动化程度高的特点，为寻找未知分子提供了极大的准确性和便捷性。