传感器类型
表面等离子共振(SPR)生物传感器
检测对象
凝集素 MAH(Maackia amurensis hemagglutinin)与唾液酸T抗原(Sialyl T antigen)的相互作用;样品基质:Tris-HCl 运行缓冲液(50 mM, pH 7.4, 含 CaCl2/MnCl2)
检测原理
传感器以金芯片为SPR换能基底,表面芳基重氮环丙烷光交联剂经金-硫键固定。糖链点样后经365 nm紫外照射,光交联剂生成卡宾并与糖链共价结合,形成无需化学修饰的糖阵列。当MAH流经阵列时,其特异性结合唾液酸T抗原,使界面质量/折射率增加,导致SPR反射光强度或角度发生偏移;CCD相机以成像方式实时记录各点信号。生物素化糖上的生物素可依次结合SA和anti-SA,形成S2信号,用于验证固定并归一化S1/S2。结合量越高,SPR信号越强;不同糖点浓度下信号随浓度升高,而S1/S2接近1.00,可用于评估结合亲和力。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
MAH对Sialyl T点显示明显结合信号,而Sialyl Tn、Sialyl LacNAc及空白点信号相近,提示MAH结合具有特异性。SA和anti-SA在所有糖点均产生信号,证明生物素化糖成功固定。8个重复点的信号比S1/S2在25–500 mg/mL范围内基本稳定:500 mg/mL为1.03±0.13,250 mg/mL为1.05±0.05,100 mg/mL为1.02±0.07,50 mg/mL为1.25±0.08,25 mg/mL为1.13±0.05,说明可用anti-SA信号归一化。阵列可经2 mM NaOH再生,0.2 mM再生不足,20 mM可能水解糖。作者认为该方法可作为反向化学基因组学中小分子-生物分子相互作用的初筛工具。
传感器的构成
- 基底/换能器:金芯片(gold chip),提供SPR光学换能表面
- 光亲和交联层:芳基重氮环丙烷光交联剂(aryl diazirine photolinker),经金-硫键固定于金表面,365 nm紫外下生成卡宾共价固定小分子
- 识别元件:生物素化唾液酸T抗原(Sialyl T, Neu5Acα2–3Galβ1-3GalNAcα-PAA-biotin),作为MAH识别糖链
- 对照识别元件:生物素化唾液酸Tn抗原(Sialyl Tn)和唾液酸LacNAc(Sialyl LacNAc),用于特异性对照
- 信号标记/归一化元件:生物素(biotin)、链霉亲和素(SA)和抗链霉亲和素抗体(anti-SA),验证糖固定并用于信号归一化
- 运行介质:Tris-HCl缓冲液(50 mM, pH 7.4, 0.1 mM CaCl2, 0.1 mM MnCl2),维持结合条件
- 读出系统:SPR成像仪(polarized parallel light + CCD camera),检测反射光强度/角度变化
中文摘要
表面等离子共振(SPR)成像是一种无标记、实时、高通量的生物分子相互作用分析技术,可用于阵列化相互作用研究。本章报道将光亲和交联制备的小分子阵列与SPR成像结合,作为反向化学基因组学的初筛方法。作者以金芯片为基底,利用表面光亲和交联剂通过365 nm紫外光将糖链共价固定,形成糖阵列;该过程无需对糖链进行额外化学修饰。随后以Maackia amurensis凝集素(MAH)为分析物,检测其与唾液酸T抗原(Sialyl T)的结合,并用链霉亲和素(SA)和抗链霉亲和素抗体(anti-SA)对生物素化糖进行信号归一化。结果表明,即使固定糖密度不明确,也可通过S1/S2信号比评估凝集素结合,为小分子-生物分子相互作用筛选提供了可行方案。
英文摘要
Surface plasmon resonance (SPR) imaging technique is label free, real-time, and high-throughput analysis method for interaction studies with array format. The application of SPR imaging for the small molecule arrays, which were fabricated by photoaffinity crosslinking, can be the first screening step for reverse chemical genomics. The fabrication process of sugar array and sugar-lectin interaction study was demonstrated. The protocol of array fabrication did not require any chemical modifications of sugar chains for immobilizations. The biotinylated sugars were used to investigate signal ratios between lectin and antistreptavidin antibody binding. And it seemed that signal normalization could be achieved, even though the accurate densities of immobilized sugars were unclear.