alphascreen技术在高通量筛选研究的现况分析

《alphascreen技术在高通量筛选研究的现况分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、AlphaScreen技术在高通量筛选研究的现况分析 本文介绍了AlphaScreen和AlphaLISA在基础药物研发研究和高通量筛选（HTS）方面的技术现状。AlphaScreen用于HTS第二信使检测Gs偶联的GPCR被激活后，可激活细胞内的cAMP 释放，并引起下游的信号转导。AlphaScreen技术用于cAMP检测采用了竞争性实验（CompetitionAssay），示意图如下：反应体系内供体珠包被了亲和素，用于偶联上生物素化的cAMP；受体珠表面为anti-cAMP抗体；通过生物素化的cAM

2、P可将供体珠和受体珠拉近，单体氧分子得以传递至受体珠，发生化学反应，产生光信号。将细胞裂解液加入反应体系内，胞内含有的游离cAMP同生物素化的cAMP竞争性结合抗体，体系产生的光信号降低。 蛋白激酶检测蛋白激酶是一类磷酸转移酶，将ATP的磷酸基团转移至靶标底物。蛋白激酶主要分为2大家族，其中一族将磷酸基团转移至蛋白的酪氨酸残基上，称为酪氨酸激酶；另一族将磷酸基团转移至蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基上，称为丝氨酸/苏氨酸激酶。针对酪氨酸激酶检测，AlphaScreen利用了酪氨酸磷酸化抗体，这些特异性的抗体已偶联

3、于受体珠表面。作为激酶作用的蛋白底物，已经过生物素化处理，能连接于供体珠表面。激酶有活性状态下，利用蛋白底物的磷酸化基团能将供体珠与受体珠的距离拉近，单体氧分子得以传递至受体珠，发生化学反应，产生光信号。 通常意义上，丝氨酸/苏氨酸激酶特异性高于酪氨酸激酶，因此进行检测时，对于抗体的特异性要求更高。在这里，受体珠表面包被上ProteinA（ProteinA是一种分离自金黄色葡萄球菌的细胞壁蛋白，主要通过Fc片断结合哺乳动物IgG），用于偶联鼠源或兔源磷酸化抗体；供体珠可以通过表面包被的亲和素偶联生物素化的

4、磷酸化多肽或者是通过表面包被的谷胱甘肽（GSH）偶联GST标签蛋白底物。一旦多肽或蛋白底物被磷酸化，将拉近抗磷酸化抗体，产生光信号。 常见的激酶检测方法都需要特异性的抗体用于检测磷酸化多肽，新近又有一些方法采用Lewis金属螯合物用于螯合底物上的磷酸基团。在这里，磷酸化的激酶底物可以通过生物素化或是加上GST标签而偶联在供体珠上，供体珠表面包被了Lewis金属螯合物。一旦磷酸化的底物被Lewis螯合将拉近供体珠和受体珠的距离。与同类型的检测方法TR-FRET、EFC和FP相比，AlphaScreen的优势

5、在于蛋白和多肽都可作为磷酸化底物用于激酶检测。 另一些激酶检测方法则是将一对抗体对分别标记在供体珠和受体珠，与ELISA类似，形成双抗体夹心法。该检测方法最大的优势在于无需进行引物标记，检测灵敏度比ELISA方法更高。 如今，激酶检测技术朝着活细胞检测的方向发展，AlphaScreen在活细胞激酶检测有着独特的优势，可以检测内源底物的磷酸化状态。 蛋白酶检测AlphaScreen已设计用来检测多种蛋白酶的活性，例如ADAM。供体珠和受体珠分别偶联了抗体针对蛋白多糖（aggrecan）的两个不同的抗体表位。

6、当底物蛋白多糖结构完整的情况下，成对的珠子距离拉近，能产生光信号。当ADAM存在的情况下，能打断蛋白多糖的完整结构，光信号强度降低。类似的检测方法在小分子高通量筛选中应用很广泛。蛋白底物被水解后，供体和受体珠分开，光信号强度降低同传统的蛋白酶活性检测技术（例如，基于FRET的检测方法）比较，AlphaScreen优势在于能利用较大分子底物，尤其长片段蛋白底物上存在多个蛋白酶水解位点，而多肽片段只含有一个水解位点则会错失大量蛋白酶功能信息。 泛素连接酶检测泛素化是一类翻译后的修饰，由E3连接酶家族调控，将导

7、致目标蛋白的降解。研究已发现，E3连接酶活性的失调与多种疾病发生机理有关（如Alzheimer’s、Parkinson’s、癌症、炎症反应），因此E3连接酶是一类重要的药物靶标，传统的筛选技术通量低，并多采用免疫印迹技术。文献已报道使用AlphaScreen技术筛选未知的E3连接酶底物，即经历泛素化修饰的未知靶标。该项目筛选连接酶Rsp5的底物，大量的未知底物加上GST标签，以此偶联上受体珠；体系中加入生物素化的泛素；如Rsp5能作用于底物时，将生物素化的泛素加上GST标签底物，供体珠亲和素-生物素偶联，

8、将供体珠受体珠距离拉近，单体氧分子得以传递，产生光信号。利用该方法，此次项目中筛选得到大量首次得到的底物，后续的电泳胶实验和细胞毒性检测也证实了这些底物为Rsp5的泛素化靶点。 蛋白之间相互作用检测很多细胞学检测涉及到复杂的蛋白之间相互作用，包括配体/GPCR结合，G蛋白偶联，激酶与底物结合，以及转录因子同激活子/抑制子之间的相互作用。生长因子受体结合以TNF受体超家族OX40受体为例，配体（OX40L）带有生物素标签将偶联至