A xenon-129 biosensor for monitoring MHC-peptide interactions.

其他（129Xe NMR生物传感器）

HLA-DR1–HA肽复合物（MHC class II–peptide complex，HA peptide PKYVKQNTLKLAT）；样品基质：体外蛋白复折叠缓冲液、DR1转染L57.23细胞/T细胞培养体系

cryptophane笼捕获超极化129Xe，笼内Xe与溶液Xe以30–50 ms交换，产生独立129Xe NMR峰。HA肽连接在笼上，作为MHC II类HLA-DR1配体。当DR1与HA肽结合时，笼附近局部环境改变，使笼结合129Xe化学位移低场移动约1 ppm，线宽由31 Hz增至37 Hz；过量cage-HA时结合/自由峰叠加，线宽49 Hz。信号随DR1结合比例变化。为增强灵敏度，采用hyper-CEST：对笼结合129Xe共振频率施加饱和脉冲，通过化学交换将去极化磁化转移到溶解129Xe，使体129Xe信号衰减；自由cage-HA衰减33%，DR1结合cage-HA衰减27%，混合48%。NMR读出化学位移、线宽和体信号衰减，从而监测MHC-肽复合物形成。

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选择性方面，ELISA和SDS-PAGE确认cage-HA与HLA-DR1特异性结合，15N-1H HSQC谱与野生型HA-DR1基本一致，仅少数小位移，说明连接臂未占据额外表位。T细胞实验中，cage-HA可激活HA特异性EvHA/X5杂交瘤，诱导IL-2释放和CTL-L增殖，但响应弱于HA，与亲和力略降一致；cryptophane单独无反应，对照SaABL/G2无刺激，显示抗原特异性。hyper-CEST中自由cage-HA使体129Xe信号衰减33%，DR1结合态27%，混合48%，证明自由与结合态均可被饱和转移。作者认为该探针无毒，可用于体内MR成像监测MHC肽结合与释放，尤其深组织免疫监测。

核磁共振可在系统水平与分子水平提供光谱和成像信息。超极化129Xe具有约10000倍信号增强和大于200 ppm的化学位移分散，且与生物流体相容。本文报道一种监测MHC II类分子与抗原肽相互作用的129Xe生物传感器。作者将HA肽（PKYVKQNTLKLAT）通过优化的肽和非肽连接臂偶联到cryptophane笼，形成cage-HA，以提高水溶性并避免笼直接结合MHC。cage-HA与HLA-DR1复折叠后，ELISA和SDS-PAGE确认特异性结合；15N-1H HSQC谱显示其结合模式与野生型HA相似。超极化129Xe NMR中，cage-HA单独在63.3 ppm出现笼结合Xe信号；与DR1形成1:1复合物时信号低场移动约1 ppm，线宽由31 Hz增至37 Hz。利用hyper-CEST将笼结合129Xe磁化转移到溶解129Xe，自由cage-HA导致体信号衰减33%，DR1结合cage-HA衰减27%，混合样品衰减48%。DR1转染L57.23细胞负载cage-HA后仍能激活HA特异性T细胞，说明探针无毒且保留抗原呈递功能，可用于体内MR成像。