蛋白结合位点竞争性检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-18  

本检测系统阐述了蛋白结合位点竞争性检测的核心内容。文章详细介绍了该技术涉及的检测项目、广泛的检测范围、主流的检测方法以及关键的仪器设备。通过四个维度的深入剖析,旨在为研究人员提供一份关于如何评估小分子、多肽或其他生物大分子与目标蛋白活性位点竞争结合能力的全面技术指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

小分子抑制剂结合亲和力测定:定量评估候选小分子化合物与目标蛋白活性位点的结合强度,通常以解离常数(Kd)或半抑制浓度(IC50)表示。

内源性配体置换实验:检测外源化合物能否竞争性置换与蛋白天然结合的底物、辅因子或激素等内源性配体。

共晶结构分析验证:通过X射线晶体学确认竞争性分子与蛋白活性位点的精确结合模式及原子水平相互作用。

结合动力学参数测定:获取结合速率常数(Kon)和解离速率常数(Koff),深入理解竞争结合的动态过程。

选择性谱评估:测试化合物对同一蛋白家族不同成员或无关蛋白的结合竞争能力,评估其作用选择性。

变构效应鉴定:区分分子是直接结合于活性位点,还是通过结合远端变构位点间接影响内源性配体结合。

细胞水平竞争验证:在更接近生理环境的细胞模型中,验证化合物对蛋白功能(如磷酸化、酶活)的竞争性抑制效果。

荧光探针竞争实验:使用标记有荧光基团的报告配体,通过荧光信号变化实时监测未标记竞争物的置换过程。

结合热力学分析:通过等温滴定量热法(ITC)测定结合过程中的焓变(ΔH)和熵变(ΔS),揭示驱动竞争结合的力。

膜蛋白竞争性检测:针对GPCRs、离子通道等膜蛋白,开发特异性方法检测配体对放射性或荧光标记配体的竞争性置换。

检测范围

激酶与ATP竞争性抑制剂:涵盖各类蛋白激酶,检测小分子与ATP结合口袋的竞争,是肿瘤药物研发的关键。

核受体与激素配体:针对雌激素受体、雄激素受体等,评估化合物与天然激素对结合域的竞争能力。

蛋白酶与底物/抑制剂:包括HIV蛋白酶、组织蛋白酶等,检测抑制剂对酶底物结合位点的竞争性阻断。

G蛋白偶联受体(GPCR):检测小分子配体或抗体与受体的内源性配体(如神经递质)竞争结合胞外或跨膜区。

表观遗传读码蛋白:如BET家族溴结构域,检测分子与乙酰化赖氨酸识别口袋的竞争结合,调控基因转录。

蛋白质-蛋白质相互作用界面:评估多肽或小分子能否竞争性阻断两个蛋白之间的关键结合表面。

转运蛋白与底物:针对葡萄糖转运体、神经递质转运体等,检测抑制剂对底物转运位点的竞争性占据。

抗体-抗原表位竞争:在抗体药物研发中,检测不同抗体对同一抗原表位的竞争性结合,用于表位分箱。

离子通道阻滞剂:检测药物分子与离子通道孔道区或调节位点的结合,竞争性影响离子通透。

结构域-修饰肽段相互作用:如SH2结构域与磷酸化酪氨酸肽段,检测竞争物对这类特异性识别的干扰。

检测方法

表面等离子共振技术:将靶蛋白固定于芯片,实时、无标记地监测溶液中竞争分子与配体的结合动力学和亲和力。

荧光偏振/各向异性:利用荧光标记配体结合后偏振度增加的特性,当竞争物将其置换时,偏振信号减弱。

时间分辨荧光共振能量转移:使用镧系元素螯合物作为供体,通过TR-FRET信号检测竞争性结合事件,背景低、灵敏度高。

等温滴定量热法:直接测量结合过程中释放或吸收的热量,提供完整的 thermodynamic profile,无需标记。

放射性配体结合实验:使用放射性同位素标记的配体,通过过滤分离结合与游离配体,是经典的竞争结合定量方法。

差示扫描荧光法:通过监测蛋白热稳定性变化来推断配体结合,可用于初步筛选竞争性结合分子。

核磁共振波谱法:尤其是基于片段的药物发现中,利用化学位移扰动或饱和转移差谱鉴定活性位点竞争性化合物。

AlphaScreen/AlphaLISA技术:基于珠状包埋的供体与受体在近距离产生信号,竞争物加入会破坏复合物使信号淬灭。

微尺度热泳法:利用分子在温度梯度中的运动变化来检测结合,溶液内进行,样品消耗量极少。

细胞热位移分析:在完整细胞裂解物或活细胞中,通过加热引起的靶蛋白沉淀变化来评估细胞内竞争性结合。

检测仪器设备

表面等离子共振仪:如Biacore系列、OpenSPR等,是进行实时、无标记相互作用分析的核心设备。

多功能酶标仪:配备荧光偏振、TR-FRET、AlphaScreen等检测模块的高通量读板设备,用于快速筛选。

等温滴定量热仪:如Malvern MicroCal ITC,用于精确测量生物分子相互作用的热力学参数。

液体闪烁计数器/微孔板闪烁计数器:用于定量检测放射性配体结合实验中的放射性信号。

差示扫描量热仪:用于高精度测量蛋白质的热变性温度,评估配体结合对稳定性的影响。

核磁共振波谱仪:高场 NMR 如 600 MHz 及以上型号,用于研究蛋白质与小分子相互作用的原子分辨率结构信息。

微尺度热泳仪:如Monolith系列,专门用于在溶液中进行快速、低样品消耗的亲和力测定。

实时细胞分析仪:部分系统可整合细胞水平的受体功能竞争实验,进行动态监测。

自动化液体处理工作站:用于高通量竞争性检测实验中试剂的精准、快速添加和板面制备。

蛋白质纯化系统

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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