分子間相互用是細胞接受信號和傳遞信號的基礎,是研究藥物作用的本質所在,因此研究分子間的相互作用對于揭示生命起源、細胞病變、藥物開發等是不可忽視的過程,也是當前生命科學與醫藥領域的研究熱點;傳統研究分子相互作用的方法眾多,包括酵母雙雜、噬菌體展示、Elisa、Western、FRET、Co-IP、Pulldown及無標記SPR 技術,在目前所有標記技術中Co-IP 實驗比較常用,其可以直接分析來自體內的特定蛋白之間是否存在相互作用,但是具有很多局限性且實驗效率低。相比之下,實時無標記SPR技術作為研究分子互作的新秀,在分子互作研究中具有諸多優勢!
下面我們具體聊聊CO-IP與SPR之間的差別:
免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation),簡稱 Co-IP,是體外利用特定抗體沉淀相應抗原,并將與該抗原相互結合的其他分子共同沉淀的方法,之后通過western 雜交鑒定與抗原相互作用的蛋白,也可與質譜聯用,主要用于研究蛋白質相互作用。可用于確定特定蛋白在天然狀態下的結合情況,也可通過質譜找到未知蛋白。
Co-IP技術中,由于手動步驟較多,因次實驗會受到操作者的影響;
且具有以下局限性:
1.早期的瓊脂糖beads因顆粒小,離心后容易被攪動起來,因此wash步驟很 難掌控。
2.Beads損失或殘留多余液體,會使靶蛋白損失或產生假陽性信號。
3.孵育時間過長導致雜蛋白進入beads孔隙被洗脫出來,影響背景。
4.對于親和力低的瞬間的蛋白與蛋白的互作不易檢測到。
5.實驗過程繁瑣,耗時將近兩天。
6.重復性差,很難取得重復性結果。
SPR 技術即表面等離子技術,采用實時無標記的檢測方式,倍受科學家們的青睞;來自Nicoya的下一代SPR技術即LSPR 技術(Local Surface PlasmonResonance)即局域表面等離子共振技術,基于納米金顆粒的檢測技術,通過檢測溶液中的分子與固定到芯片表面配體結合時引起的光的吸收峰的變化,分析分子之間的相互作用,只需保證配體和分析物有一個是純的物質,即可像Co-IP 一樣分析特定蛋白天然狀態下的結合情況,并且同樣可以和質譜聯用,分析結合相中的未知蛋白,幫助快速找到靶標,在分子互作研究領域脫穎而出。
SPR 技術檢測蛋白分子互作時,只需通過簡單的幾個步驟,如只需將蛋白X的抗體固定到芯片上,之后注入蛋白X即可將其沉淀下來,同時與 X 在體內結合的蛋白質Y或者Z 等也能共同被沉淀下來。并利用雙抗夾心法驗證Y或Z蛋白,時間最快只需15min,也可洗脫分析相上質譜、測序儀分析未知的蛋白或核酸,將傳統Co-IP 2天的實驗縮短到15min,并且還可獲得更多數據如動力學參數,評估蛋白活性、表達量、相互作用強弱等;且檢測樣本類型涵蓋多肽,抗體,核酸,適配體,納米材料,小分子等相互作用的動力學分析。
在SPR技術中,無需微珠,無需標記,也不必擔心操作原因引起實驗失敗;檢測靈敏度高,獲得的動力學參數可做更深入的機制分析,相對Co-IP 具有很多獨特的優勢:
SPR優勢:1. 操作步驟簡單,無需電泳、轉膜等繁瑣步驟 2. 檢測周期短:15min出結果 3. 無需標記、實時結果檢測 4. 實驗人為因素小,重復性高 5. 多數據獲取:動力學參Ka, Kd, KD |
綜合比較SPR與CO-IP實驗: