布魯克：NMR、MS和SPR在蛋白質(zhì)-配體分析中的應(yīng)用
表面等離子體共振（SPR）分析是一種光學(xué)檢測(cè)方法，用于研究配體結(jié)合與膜蛋白的相互作用，這是藥物研究與開發(fā)的主要目標(biāo)。在進(jìn)行生物分子相互作用的親和力與動(dòng)力學(xué)測(cè)量時(shí)，該技術(shù)能提供顯著的益處。由于SPR只能進(jìn)行結(jié)合過(guò)程的分析，已經(jīng)開發(fā)了將SPR與質(zhì)譜（MS）和核磁共振（NMR）波譜相結(jié)合的技術(shù)，從而也可以對(duì)結(jié)合分子進(jìn)行檢測(cè)。
在日本的埼玉大學(xué)，Deepti Diwan和來(lái)自材料科學(xué)研究所的同事利用核磁共振（NMR）、MS和SPR來(lái)研究多價(jià)結(jié)合對(duì)蛋白質(zhì)-糖類相互作用特異性的影響。研究中使用了Bruker提供的幾種儀器，包括AV400 + Cryo波譜儀、AVANCE 500波譜儀和Autoflex III波譜儀。后者可進(jìn)行基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI-TOF-MS）分析，當(dāng)目標(biāo)生物分子易碎且易于用替代電離技術(shù)裂解時(shí)使用。
蛋白質(zhì)-糖相互作用使得在重要的生理過(guò)程（如受精、發(fā)育和免疫應(yīng)答）中發(fā)生重要的細(xì)胞間識(shí)別事件。這種反應(yīng)通常是很弱的，但會(huì)被所謂的“糖簇效應(yīng)”放大，聚糖類的多價(jià)效應(yīng)是由于沿著聚合物骨架密集堆積的糖類引起的。
除了增強(qiáng)蛋白質(zhì)-糖相互作用的親和力外，多價(jià)性還會(huì)引起凝集等其它現(xiàn)象。因此，具有顯著多價(jià)性的合成糖共聚物作為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的潛在工具變得頗具吸引力。
據(jù)《分子》雜志報(bào)道，Diwan及其團(tuán)隊(duì)合成了甘露糖苷作為一種新型糖基化單體，使用自由基聚合制備了它的聚合物、化合物8a和8b。對(duì)于聚合反應(yīng)，使用H-NMR波譜來(lái)估測(cè)產(chǎn)物的聚合度以確定共聚物成分。NMR波譜分析也被用來(lái)確定合成糖基單體以及糖基共聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
通過(guò)利用SPR檢測(cè)獲得實(shí)時(shí)結(jié)合波譜，研究小組研究了合成糖基共聚物與甘露糖/葡萄糖結(jié)合蛋白、刀豆球蛋白A（Con A）之間的相互作用。為了測(cè)試Con A-糖基共聚物的相互作用，將凝集素固定在羧甲基葡聚糖包覆（CM5）傳感器芯片的傳感器表面上，并使用聚合物8a和8b作為分析物。
結(jié)果表明，隨著糖基共聚物濃度的增加，Con A的螯合作用增強(qiáng)。所合成聚合物的動(dòng)力學(xué)親和力對(duì)凝集素顯示出強(qiáng)烈的、特異性分子識(shí)別能力。
進(jìn)一步的分析表明，由于其結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)、結(jié)合率、效價(jià)以及Con A簇的穩(wěn)定性，甘露糖殘基成為增強(qiáng)多種相互作用的主要因素。
研究人員寫道，“我們預(yù)期，這種合成支架將提供新的手段，以確定多價(jià)配體的結(jié)構(gòu)，以及凝集素-聚糖相互作用中特定功能的結(jié)合表位密度。”
(責(zé)任編輯：金利儀器lyh)
