Unbelievable!MST 檢測互作親和力還可以免純化?(醫(yī)學篇)

前言
進行蛋白質(zhì)互作分析時你是否也遇到這樣的問題:
1. 基于生物物理方法進行互作親和力檢測一般需要高質(zhì)量和純度的蛋白。因此,必須建立合適的純化體系,然而一些蛋白本身很難純化,如膜蛋白。
2.?親和力檢測通常在人工緩沖系統(tǒng)中進行,與存在天然配體、底物和離子的體內(nèi)情況相比,這可能極大地影響結合研究的結果。
使用MST技術進行互作親和力檢測可以解決以上問題!既然難純化,使用MST技術可以免純化?。?!想要模擬體內(nèi)環(huán)境,那就在裂解液環(huán)境下甚至用全細胞進行親和力檢測!
下邊跟著小編來看兩個MST免純化互作檢測的案例吧!
MST應用案例一
在裂解液中檢測膜蛋白與小分子互作

抗抑郁藥物(AD)結合到靶點上進而產(chǎn)生臨床抗抑郁效果的機制尚不清晰。赫爾辛基大學研究人員發(fā)現(xiàn)腦膽固醇(CHOL)可直接與神經(jīng)營養(yǎng)酪氨酸激酶受體2 (TRKB) 跨膜域(TMD)結合,進而調(diào)節(jié)TRKB信號通路。此外,發(fā)現(xiàn)典型和快速作用的抗抑郁藥直接結合到TRKB TMD二聚體形成的一個位點上,從而促進TRKB細胞表面表達,增強腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)信號傳導。該研究解決了關于抗抑郁藥臨床療效的基礎分子機制問題。
在此研究中,作者使用MST技術檢測TRKB與CHOL和ADs的結合。TRKB為跨膜蛋白,且分子量較大92kD,很難純化。作者將GFP-TRKB質(zhì)粒轉染至HEK293T中過表達。進行互作親和力檢測時,直接將過表達GFP-TRKB的HEK293T細胞裂解后取上清。以GFP-TRKB融合蛋白作為熒光信號源,進行MST檢測。
向HEK293T細胞裂解液中加入梯度稀釋的CHOL,通過MST技術檢測到CHOL與GFP-TRKB的親和力為~20μM。表明CHOL可直接與TRKB結合,突變TRKB 433位關鍵氨基酸破壞了TRKB與CHOL之間的相互作用。

抗抑郁藥結合TRKB跨膜結構域
MST結果顯示了抗抑郁藥氟西汀(FLX)和GFP標記的TRKB在HEK293T細胞裂解液中的直接相互作用。

MST應用案例二
完整細胞與蛋白間的親和力檢測
如果研究對象是完整的細胞、細菌或者病毒,MST技術仍然可以應對。[1][2]
血小板膜含有多種蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)往往連接大量的糖鏈而成為糖蛋白。(GP) Ib-IX-V復合物是血小板主要糖蛋白之一,維持血小板結構的完整性,具有凝血酶受體功能。(GP) Ib-IX-V是異質(zhì)多聚體,其中GP Ib由CD42b、CD42c以二硫鍵相連而成。CD42b為跨膜蛋白,其含糖量占總分子量的60%。使用MST實現(xiàn)了完整血小板表面上的CD42b與其抗體之間的親和力檢測[1]。


從新鮮的血液中分離完整血小板,計數(shù)后通過公式計算GP Ibα的摩爾濃度。
進行MST實驗時,使用藻紅蛋白(RPE)標記CD42b抗體作為熒光信號源,加入梯度稀釋的血小板,室溫孵育5min后檢測得到CD42b抗體與完整血小板表面上的CD42b之間的親和力為14nM, RPE 標記的單克隆亞型作為陰性對照。

MST技術對測定緩沖液沒有限制,適用于分析未純化的蛋白質(zhì),甚至全細胞的親和力檢測,有助于我們更好地理解體內(nèi)大分子擁擠環(huán)境中的真實互作情況,節(jié)省時間和成本。
參考資料:
1.MO-P-051 | Anti-CD42b – CD42b (on intact platelets)
2.MO-P-046 | Influenza Virus X31 – Inhibitor Coated Nanoparticle