应用spr 技术揭密hiv

《应用spr 技术揭密hiv》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、应用SPR技术揭密HIV前言自1990年推出了第一台商业化的SPR生物传感器-Biacore，Biacore对HIV的研究做出了很大的贡献。值此在我们又面临新的病源——SARS病毒的威胁之际，我们特地翻译了这篇《应用SPR技术揭密HIV》［1］的综述，望能给各位专家，老师和同道提供有益的启示。近年来，表面等离子共振(SPR)技术被广泛地应用在与HIV相关的各种功能的研究中，加深了人们对HIV的认识。无论是蛋白质，核算，脂类，碳水化合物，还是小分子化合物，SPR生物传感器都能实时地分析其相互作用。而且不需要对分析物进行任何标记。因此，这项技术被用来分析病毒生命周期

2、每个阶段的各种生物分子间的相互作用，从病毒侵染，复制，出芽到成熟每个阶段的与疫苗开发和抑制药物研究相关的基础研究。SPR生物传感器提供一个独特和细致的视角来深入了解HIV。病毒生命周期的每个过程都由分子间的相互作用来控制，也是研究HIV的核心问题。因此大量的科研工作在SPR生物传感器上完成也就不足为奇了。如Fig.1a所示，将参与结合的一种伙伴分子例如抗体固定在传感片表面，另一种伙伴分子（在这个例子中为抗原）流过传感片表面。它们结合形成复合物以及复合物的解离都会改变传感片表面的折光率，SPR能连续地监测这种折光率的变化。SPR生物传感器对分子质量的检测灵敏度特别

3、高，因此不必对待测样品进行荧光或同位素标记就能识别蛋白质的多个结合位点，还能定量的测定生物分子反应的动力学数据，亲和力和热力学常数。与其他检测结合反应的技术不同，如酶联免疫反应（ELISA）或基于小珠的技术要求反映物与产物分开，且反应平衡受到洗脱的影响；SPR生物传感器能在存在游离反应物的情况下检测反应复合物的产量，实现了对亲和力极低的相互作用和瞬时反应的研究。因此，应用SPR生物传感器定量的研究结合反应几乎没有误差。与其他生物物理的方法比较，如热量滴定的方法，SPR生物传感器具有需要的样品量少（一般只需要几微克）和自动化程度高（目前的技术可分析100~400个

4、样品/天）的优点。为了更好的分享用SPR技术得到的关于HIV的知识，我们将分四部分：抗体特征，病毒生命周期，临床上的应用和药物研发来介绍SPR生物传感器在HIV研究中的应用。我们还举例说明了如何完成基本的实验并概况了最新的研究方向如模拟膜表面技术和直接检测小分子抑制剂。SPR生物传感器在研究HIV中的广泛应用，说明了这项技术能被普遍地应用于微生物体系的研究。抗体特征几乎HIV（Fig.1b）所有的结构与功能成分都以抗体为探针，SPR生物传感器对了解这些抗体特性起到了重要的作用。这项技术被用来识别重叠的抗原结合位，同时获得抗体和抗原反应的动力学数据，亲和力和热力学

5、常数。Fig.1(a)在一个SPR的实验中，一种配体（图示为抗体）被固定到传感片表面。另一分析物（图示为抗原））流过配体。SPR检测器检测当分析物聚集和离开传感片表面时的连续的折光率变化。（b）用SPR生物传感器研究的HIV的各组分。（3）用SPR生物传感器研究HIV的整个生命周期，包括：侵染，反转录，整合，转录和翻译，调节，组装，出芽和成熟。定位抗原决定表位由于杂交瘤产生单克隆抗体耗时耗力，一般定位抗原决定表位只针对少数抗体，且在抗体生产的后期进行。如果应用SPR生物传感器则能在抗体研发的早期就定位抗原决定表位，因为该技术只要很少量的抗体，而且不需要标记和提纯

6、。Fig.2a阐明了一个简单的竞争性的定位抗原决定表位的方法。固定在传感片上的抗体#1（Ab#1）是用来俘获抗原（Ag）的。抗体#2和抗体#3被先后加入以检测每个抗体是否能在有抗体#1的情况下继续与该抗原结合。如Fig.2b所示，如果抗体#2识别不同的结合位点就能继续与抗原结合而使反应信号增加，反之如果抗体#2识别重叠的结合位点则不能继续结合。通过这样的试验设计，Fagerstam等成功地定位了一组30个单克隆抗体的抗原决定表位，并得到其中6个抗体能同时与壳蛋白结合的结论［2］。动力学数据，亲合力和热力学常数能实时分析结合反应是SPR生物传感器的标志。反应时的动

7、态结合速率和解离速率将Fig.2SPR技术研究抗体和抗原的作用。（a）定位抗原表位的实验方法。#1抗体固定在传感片表面，抗原由#1抗体俘获，然后再加其他抗体（#2或#3）。（b）典型的先加抗原，再加#2抗体的传感图，#2抗体能继续与抗原结合，说明#2抗体与#1抗体的结合位点不重叠。（c）动力学分析的实验方法。（d）重叠在一起的抗原分别与#2抗体与#1抗体的结合的传感图。提供高分辨率的关于复合物形成和复合物稳定性的信息。Figure2c描述了一种典型的抗原-抗体动力学分析的模式。一般将抗体固定在CM5传感片表面，让抗原流过传感片。对HIV体系的动力学研究是由Kar

8、lsson等最先开始的，