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磁分离靶蛋白—配体复合物快速筛选混合物配体库的技术

谢燕玲  
【摘要】: 本论文提出一种基于磁分离靶蛋白-配体复合物快速筛选混合物配体库的技术,其过程包括(a)将混合物样品与适量外源参考配体混合作为用于筛选样品(PMFS);(b)启动PMFS中所有配体与固定在纳米磁珠上的靶蛋白竞争结合;(c)磁力回收靶蛋白-配体复合物,提取结合的配体;(d)定量PMFS和对应结合配体提取物中每个可检测配体色谱峰面积;(e)如所有必要条件都满足,则计算候选配体与参考配体的相对亲和力,否则需优化PMFS和/或竞争结合系统的组成直到满足所有必要条件;(f)确定每个混合物库成分中潜在有价值配体;(g)确定潜在有价值配体中的高亲和力配体为潜在hit(s);(h)通过竞争结合判断潜在hit(s)特异性以确认hit(s);否则确定其它潜在有价值配体的特异性。 用HPLC-MS分析,以生物素衍生物与固定在纳米磁珠上链亲和素为模型,考察此技术用于测定平行液相组合合成(PLCS)单一预期配体混合物、PLCS制备多个预期配体混合物、粗天然产物中多个预期配体等亲和力的可靠性,及鉴定粗天然产物中痕量高亲和力配体的可行性。 测定混合物中单一预期配体亲和力时,维持竞争结合体系参考配体结合率低于10%,逐步增加PMFSs中候选配体量则候选配体结合率逐步降低,同时两种配体的峰面积可大于各自线性响应截距绝对值的5倍,候选配体相对亲和力也逐步降低;当二者结合率都低于10%后相对亲和力达到下降曲线水平底部的均值可为该配体的相对亲和力。 定量测定混合物中多个预期配体亲和力时,对纯化生物素衍生物的混合物和PLCS制备的多生物素衍生物混合物,只要其中所含候选配体数量足够少且含量差异足够小,在相同的实验条件下用HPLC-MS分析能成功筛选出多个混合物中最高亲和力的配体。对此两类样品,其组成决定此方法可靠性。通过与高亲和力参考配体竞争结合和同变性靶蛋白结合,可有效同步判断混合物中多个候选配体的特异性。 如粗天然产物中候选生物素衍生物间含量差异较小,此技术也可同步测定其中有限数量候选配体的亲和力和同步判断其特异性。以前一轮回收的配体为样品进行下一轮的筛选,通过竞争结合、磁分离后提取结合配体等过程的迭代进行,理论上可实现混合物中高亲和力配体的指数富集(EELHA)。用含有多个不同亲和力和不同含量生物素衍生物的川芎甲醇提取液为样品,证实该策略有效富集高亲和力配体,从而快速发现混合物中含量仅2%但亲和力高三倍的配体。为提高EELHA的效果,相邻下轮筛选时靶蛋白量应不多于上一轮回收配体总量的20%,但此迭代过程对应的靶蛋白用量很大。EELHA对发现已知药理活性粗天然产物中的痕量高亲和力配体具有重要价值。 因此,该筛选技术有望用于以混合物为库成分的配题库筛选,且EELHA对发现粗天然产物中的痕量高亲和力配体具有重要价值。


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