荧光偏振相互作用分析

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-19  

荧光偏振相互作用分析(FPIA)是一种基于荧光标记分子在溶液中旋转速度变化来实时监测分子间相互作用的高通量生物物理技术。该技术通过测量荧光偏振值的变化,无需分离结合与游离组分,即可直接、快速、灵敏地定量分析蛋白质-蛋白质、蛋白质-小分子、核酸-蛋白质等生物分子的结合亲和力、动力学及特异性。本检测将从检测项目、范围、方法及仪器设备四个方面,系统阐述FPIA技术的核心应用与实施细节。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

蛋白质-小分子化合物亲和力测定:定量测量药物候选分子与靶标蛋白的结合常数(Kd),用于早期药物筛选。

抗体-抗原结合动力学分析:实时监测抗体与抗原的结合与解离过程,获取动力学参数(Kon, Koff)。

核酸-蛋白质相互作用研究:分析转录因子、核酸酶等与特定DNA/RNA序列的结合特异性与强度。

受体-配体相互作用检测:研究细胞表面受体(如GPCR)与其天然配体或合成配体的结合特性。

酶活性与抑制剂筛选:通过监测底物或产物荧光偏振变化,评估酶活性及抑制剂效能。

蛋白质二聚化或多聚化研究:观察同源或异源蛋白质之间的寡聚化状态及过程。

竞争结合实验:在已知探针存在下,通过竞争剂引起的偏振值变化,测定未知化合物的亲和力。

表位定位分析:利用不同长度的肽段或突变蛋白,竞争性确定抗体识别的精确表位区域。

细胞裂解液中靶点结合分析:在复杂生物基质中直接检测小分子与内源性靶蛋白的结合,评估细胞渗透性。

核酸杂交检测:通过荧光标记的寡核苷酸探针,实时监测与互补链的杂交动力学与特异性。

检测范围

小分子药物筛选库:涵盖数千至数百万种化学小分子,用于高通量虚拟或实体库的初步亲和力筛选。

单克隆抗体与多克隆抗体:适用于各类抗体药物的表征,包括结合活性、特异性及亲和力成熟评估。

重组蛋白与多肽:包括酶、细胞因子、受体胞外域等,用于研究其结构与功能关系。

寡核苷酸与核酸适配体:包括DNA、RNA及经过化学修饰的核酸分子,用于研究其与蛋白的相互作用。

细胞信号通路关键蛋白:涉及激酶、磷酸酶、支架蛋白等,用于绘制信号网络中的分子互作图谱。

病毒蛋白与宿主因子:研究病毒入侵、复制过程中病毒蛋白与宿主细胞蛋白的相互作用。

全细胞裂解液或血清样本:在接近生理环境的复杂体系中,进行更具生理相关性的结合分析。

片段库筛选:针对分子量较小(<300 Da)的化合物片段,发现弱结合(毫摩尔级)的先导片段。

膜蛋白粗提物:对部分纯化的膜蛋白样品进行配体结合分析,适用于难纯化膜靶点的研究。

临床诊断标志物检测:应用于均相免疫检测,定量检测血液中激素、肿瘤标志物等分析物浓度。

检测方法

直接结合法:将荧光标记的靶分子(如蛋白质)与不同浓度的未标记配体混合,直接测量偏振值变化。

竞争置换法:固定荧光标记探针与靶蛋白的浓度,加入未标记竞争分子,通过偏振值降低计算竞争分子的Ki。

滴定法:固定荧光标记分子的浓度,逐步滴定其相互作用伴侣,绘制结合曲线并拟合计算Kd值。

动力学实时监测法:在微孔板读板仪中连续监测混合后偏振值随时间的变化,直接获取结合与解离速率常数。

终点法:在反应达到平衡后单次读取偏振值,适用于高通量筛选和快速亲和力排序。

高通量筛选(HTS):在384或1536孔板中自动化进行,每天可完成数万至数十万样品的初级筛选。

剂量反应曲线测定:测试化合物在一系列浓度梯度下的响应,生成S形曲线并计算EC50/IC50值。

温度稳定性分析:在不同温度下进行FP检测,评估温度对结合亲和力的影响,研究结合热力学。

盐浓度与pH优化:改变缓冲液的离子强度或pH值,研究环境条件对分子互作的影响,优化检测条件。

均相时间分辨荧光偏振(HTRF-FP):结合时间分辨荧光技术,降低背景荧光干扰,提高检测信噪比与灵敏度。

检测仪器设备

多功能微孔板读板仪:集成荧光偏振、荧光强度等多种检测模式的高通量仪器,如PerkinElmer EnVision、Tecan Spark。

专用荧光偏振分析仪:专门为FP检测优化的仪器,如Molecular Devices SpectraMax Paradigm。

高通量筛选系统:整合自动化液体处理、板式读数和数据管理的一体化工作站,用于超高通量筛选。

黑色或低荧光96/384/1536孔微孔板:专用检测板,减少光散射和背景干扰,确保检测灵敏度。

恒温孵育器与板式振荡器:用于反应体系在恒定温度下孵育并混匀,确保反应平衡。

自动化液体处理工作站:如Hamilton STAR、Beckman Coulter Biomek,用于精确、快速地进行纳升级至微升级加样与稀释。

荧光标记试剂盒:提供异硫氰酸荧光素(FITC)、Alexa Fluor系列等荧光染料及其蛋白/核酸标记试剂。

偏振滤光片组:仪器核心光学部件,包括激发和发射光路的偏振滤光片,通常为485 nm激发/535 nm发射。

数据采集与分析软件:仪器配套软件,如SoftMax Pro、GraphPad Prism插件,用于实时数据采集、曲线拟合和参数计算。

样品存储与管理系统:用于管理大规模化合物库或生物样本的低温存储与检索系统,保障筛选流程连贯性。

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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