荧光偏振结合亲和力测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-18  

本检测详细介绍了荧光偏振结合亲和力测试技术。该技术是一种基于荧光标记分子在溶液中旋转速度变化来实时、无标记测量分子间相互作用亲和力的强大工具。文章系统阐述了其核心检测项目、广泛的应用范围、标准化的操作流程以及所需的关键仪器设备,为从事药物筛选、生化分析和分子互作研究的人员提供全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

蛋白-小分子相互作用亲和力(Kd值)测定:定量测量目标蛋白与候选药物小分子之间的解离常数,是药物筛选的核心参数。

核酸-蛋白结合常数分析:用于研究转录因子、核酸酶等与特定DNA或RNA序列的结合强度与特异性。

抗体-抗原结合动力学评估:精确测定单克隆抗体、多克隆抗体与其对应抗原的结合亲和力,用于免疫检测开发和抗体药物评价。

酶-底物/抑制剂相互作用研究:通过竞争实验,测定酶与底物类似物或抑制剂的结合能力,揭示酶的作用机制。

受体-配体结合分析:在溶液均相体系中,直接测量细胞表面受体(如GPCR)与其天然或合成配体的结合亲和力。

竞争结合实验与IC50值测定:通过加入未标记的竞争分子,计算其抑制50%荧光标记探针结合的浓度,用于高通量筛选。

肽段-蛋白相互作用筛选:快速筛选与特定靶点蛋白有结合活性的肽段库,用于表位定位或先导化合物发现。

分子伴侣-底物蛋白结合检测:研究分子伴侣蛋白如何识别并与其底物蛋白结合,分析其相互作用的强度。

适配体(Aptamer)与靶标分子亲和力测试:评估人工合成的核酸或肽适配体与其靶标(如蛋白、小分子)的结合能力。

蛋白-蛋白相互作用(PPI)的亲和力表征:适用于中等强度及以上的蛋白复合物形成研究,提供复合物形成的热力学参数。

检测范围

新药发现与高通量筛选(HTS):作为初筛和确证的重要手段,广泛应用于针对各类靶点的化合物库筛选。

化学生物学与作用机制研究:阐明生物活性小分子在细胞内的具体作用靶点及结合模式。

诊断试剂开发与优化:用于优化免疫检测(如FPIA)中抗体-抗原对的配对,提高检测灵敏度和特异性。

食品安全与环境监测:基于特异性抗体或适配体,检测食品中的农药残留、毒素或环境中的污染物。

基础生命科学研究:用于研究信号转导通路、基因表达调控、细胞周期等过程中的关键分子互作事件。

生物治疗药物表征:对治疗性抗体、融合蛋白、细胞因子等生物制品的活性与亲和力进行质控和批间一致性评价。

片段药物发现(FBDD):因其对弱结合片段(mM级亲和力)的检测能力,成为片段库筛选的优选技术之一。

核酸药物研发:评估反义寡核苷酸、siRNA等与靶标mRNA或相关蛋白的结合特性。

疫苗研发中的抗原-抗体分析:评估疫苗免疫后产生的血清抗体与抗原之间的亲和力成熟过程。

生物传感器探针开发:为基于亲和反应的生物传感器筛选和验证高亲和力的识别元件(如抗体、适配体)。

检测方法

直接结合法(滴定法):将固定浓度的荧光标记配体与递增浓度的未标记靶分子混合,直接测量荧光偏振值的变化并拟合曲线计算Kd。

竞争抑制法:固定荧光标记探针和靶蛋白的浓度,加入一系列浓度的未标记竞争物,通过抑制曲线计算竞争物的Ki或IC50值。

稳态平衡测量:待反应体系充分达到结合平衡后,进行单次或多次读数,获得平衡状态下的结合参数。

动力学实时监测:在反应启动后连续或间隔读取偏振值,观察结合随时间变化的进程,可获取结合速率(kon)和解离速率(koff)。

解离速率常数(koff)直接测定:先形成标记复合物,然后加入过量未标记配体进行竞争,监测信号衰减过程以计算koff。

Z因子验证实验:在高通量筛选前,使用已知的高、低亲和力化合物验证实验体系的稳定性和可重复性,确保筛选质量。

缓冲液条件优化:系统测试不同pH、离子强度、添加剂(如DMSO、去垢剂)对结合信号的影响,确定最佳反应条件。

荧光标记探针制备与评估:对配体进行荧光染料标记,并通过色谱等方法纯化,评估标记后探针的活性与稳定性。

背景信号校正:测量不含荧光探针的样品孔的本底荧光和偏振值,并在数据分析时予以扣除,提高数据准确性。

数据拟合与分析:使用专业的软件(如GraphPad Prism)将偏振值数据拟合至相应的结合模型(如单点饱和、竞争抑制模型),获得亲和力常数。

检测仪器设备

多功能酶标仪(带荧光偏振模块):核心设备,能够发射偏振光并检测发射光的偏振度,通常配备自动进样器和高通量板读取功能。

荧光偏振分析仪(专用型):专门为FP检测设计的仪器,通常在灵敏度、检测速度和动态范围方面有优化。

恒温孵育器或带温控的读板器:用于在实验过程中保持反应体系温度恒定,因为温度显著影响分子旋转和结合平衡。

自动化液体处理工作站:用于实现纳升级到微升级的高精度、高通量加样,特别适用于大规模化合物库筛选。

黑色或低荧光96/384/1536孔微孔板:专用检测板,能最大限度地减少孔间光串扰和背景荧光干扰,提高信噪比。

荧光分光光度计(带偏振附件):适用于需要高灵敏度或特殊样品池的少量样本的精密测量和研究开发工作。

高效液相色谱(HPLC)系统:用于纯化和分析荧光标记的探针分子,确保探针的纯度和均一性。

分析天平与pH计:用于精确配制缓冲液、蛋白及化合物储备液,确保溶液浓度的准确性。

离心机与涡旋振荡器:用于样品的预处理、混合以及反应后的离心步骤,确保溶液均一和无沉淀干扰。

数据分析软件系统:包括仪器控制软件和专业的科学数据分析软件,用于实验设计、数据采集、曲线拟合和结果报告生成。

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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