分子間結(jié)合動(dòng)力學(xué)和構(gòu)像變化研究利器
分子間相互作用儀
1、背景介紹
生物分子的活性功能是通過(guò)分子之間的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的,研究生物分子間的相互作用,可以從分子水平上了解生命現(xiàn)象,從而闡明生命活動(dòng)的機(jī)理,發(fā)現(xiàn)生命的本質(zhì)。分子間相互作用儀作為研究分子間相互作用的重要研究工具,在生命科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、環(huán)境檢測(cè)和藥物篩選等研究中發(fā)揮了巨大作用。
近年來(lái),計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)(CADD)方法在藥物研發(fā)中不斷嶄露頭角,如已批準(zhǔn)上市的卡托普利、沙奎那韋、利托那韋和茚地那韋等,其早期研究大大受益于CADD方法。CADD已成為藥物研發(fā)流程中不可或缺的一部分。基于結(jié)構(gòu)的CADD計(jì)算方法通過(guò)解決兩個(gè)主要任務(wù)來(lái)支持苗頭化合物的發(fā)現(xiàn)和結(jié)構(gòu)you化:1、預(yù)測(cè)小分子與蛋白質(zhì)靶標(biāo)結(jié)合;2、計(jì)算結(jié)合親和力。分子間相互作用儀作為研究分子間相互作用的重要研究工具顯得越來(lái)越重要。
2、功能、性能與用途
該分子間相互作用儀是Dyn開(kāi)發(fā)的高性能分子間動(dòng)力學(xué)和構(gòu)像變化測(cè)試儀器。其測(cè)試原理如下:
switchSENSE傳感器,其主要功能元件是DNA納米桿,可通過(guò)電驅(qū)動(dòng)以高頻振蕩。高頻動(dòng)態(tài)電開(kāi)關(guān)模式探測(cè)分析物分子的流體動(dòng)力摩擦,并用于確定生物分子的大小和形狀。當(dāng)分析物與傳感器點(diǎn)上振動(dòng)的DNA納米桿結(jié)合時(shí),納米桿的運(yùn)動(dòng)因分析物施加的額外摩擦而減慢,從而顯示其尺寸或形狀變化。
熒光接近感測(cè)模式通過(guò)染料局部環(huán)境的變化實(shí)時(shí)檢測(cè)分子的結(jié)合。
并且,如果使用兩種不同熒光團(tuán),可以同時(shí)在同一傳感器點(diǎn)上監(jiān)測(cè)來(lái)自兩個(gè)相互作用的兩個(gè)du立信號(hào)。它還支持熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)實(shí)驗(yàn),用于需要亞納米分辨率的分子內(nèi)距離變化分辨率的結(jié)合和構(gòu)象分析。
該系統(tǒng)通過(guò)直接比較兩個(gè)相鄰傳感器點(diǎn)上兩個(gè)分子的流體動(dòng)力摩擦(切換速度),實(shí)時(shí)測(cè)量構(gòu)象變化。
構(gòu)象變化表示為%摩擦變化,它適用于幾乎任何環(huán)境中的任何蛋白質(zhì)或核酸狀態(tài)。因此,分子構(gòu)象可以在發(fā)現(xiàn)過(guò)程的早期進(jìn)行研究,而wu需事先了解樣品。
HeliX Chip
--自動(dòng)傳感器切換
在一個(gè)機(jī)架中加載zui多5個(gè)芯片,并在5個(gè)通道和10個(gè)傳感器點(diǎn)之間自動(dòng)切換。
--RFID近場(chǎng)通信
在儀器和芯片之間wu縫跟蹤芯片狀態(tài)和使用歷史。
非常適合于質(zhì)量受控的GxP環(huán)境和一致、wu錯(cuò)誤的結(jié)果。
下載heliX應(yīng)用程序,讀取移動(dòng)設(shè)備上任何heliX?芯片的狀態(tài)和使用歷史。
--穩(wěn)健的微流體
簡(jiǎn)單的單通道設(shè)計(jì),由耐用玻璃制成,可承受zui高流速和腐蝕性化學(xué)品,一次性使用。
--2個(gè)檢測(cè)點(diǎn)x 2種顏色
用于2個(gè)相互作用力的實(shí)時(shí)參考測(cè)量,或同時(shí)監(jiān)測(cè)多達(dá)4個(gè)相互作用力。
帶DNA錨的heliX芯片
heliX芯片表面用共價(jià)連接的單鏈DNA錨定序列進(jìn)行修飾,該序列已進(jìn)行you化以結(jié)合具有zui終特異性和穩(wěn)定性的接頭。
配體(捕獲)鏈,可更換:您感興趣分子(配體)通過(guò)DNA納米杠桿固定在表面,通過(guò)直接共價(jià)偶聯(lián)或標(biāo)簽捕獲方法。蛋白質(zhì)或小分子與配體鏈的偶聯(lián)容易使用易于使用的偶聯(lián)試劑盒進(jìn)行。
接頭鏈,可更換:接頭鏈為您提供了zui大的實(shí)驗(yàn)靈活性:在大多數(shù)結(jié)合和構(gòu)象應(yīng)用中使用標(biāo)準(zhǔn)接頭鏈,或選擇長(zhǎng)DNA折紙納米結(jié)構(gòu)以確定zui大分子復(fù)合物的大小。染料也是可變換的。
應(yīng)用示例:電驅(qū)動(dòng)DNA納米桿運(yùn)動(dòng)的測(cè)量。
下圖左:低交流電壓將納米桿從傳感器中排斥(吸引)。熒光亮度指示納米級(jí)取向,因?yàn)楫?dāng)染料接近金傳感器時(shí),能量轉(zhuǎn)移逐漸猝滅熒光發(fā)射。
下圖右:時(shí)間分辨納米杠桿開(kāi)關(guān)動(dòng)力學(xué)。與納米桿結(jié)合的分析物分子改變了染料的摩擦和/或局部化學(xué)環(huán)境,其被檢測(cè)為切換速度和/或熒光強(qiáng)度的變化。
HeliX應(yīng)用范圍:
▲switchSENSE?提供的高信息含量降低了藥物開(kāi)發(fā)后期昂貴階段候選藥物的消耗率。
▲核酸結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)研究
DNA/RNA結(jié)合動(dòng)力學(xué)
關(guān)聯(lián)和解離率。
實(shí)時(shí)目標(biāo)特異性控制。
小分子誘導(dǎo)的適體折疊。
DNA/RNA結(jié)合分子:
--DNA損傷修復(fù)
--轉(zhuǎn)錄因子
--翻譯起始
--剪接因子
酶活性
將結(jié)合與催化活性分開(kāi)。
修飾核苷酸的摻入率。
小分子的劑量反應(yīng)。
DNA/RNA修飾酶:
--聚合酶
--逆轉(zhuǎn)錄酶
--解旋酶
--核酸酶
--連接酶等
▲多特異性抗體分析
▲蛋白質(zhì)直徑的分析以及構(gòu)象變化
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陳宇 / 力學(xué)測(cè)試產(chǎn)品經(jīng)理
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