传感器类型
表面等离子共振(SPR)生物传感器
检测对象
膜蛋白(CCR5、CXCR4、CXCR3、CCR10、5HT1A、μ-阿片受体、CB1、CD4、DC-SIGN)与单克隆抗体(MAbs)的相互作用;样品基质:杂交瘤上清、血清、纯化抗体及lipoparticle悬液
检测原理
在Biacore C1 SPR芯片上,NHS/EDC将山羊抗小鼠IgG固定于传感表面,再捕获抗膜蛋白小鼠单克隆抗体。携带目标膜蛋白的lipoparticles作为流动相试剂流过流动池,膜蛋白与固定抗体发生特异性识别。结合事件使约150 nm的lipoparticle靠近SPR界面,SPR信号与界面质量成正比,因此大颗粒质量和多价结合产生放大响应。信号随抗体表面密度、lipoparticle浓度和结合时间增加;由于多价连接形成后快速建立额外结合,实验时间尺度内结合近乎不可逆,传感器图主要反映结合on rate。通过监测结合/解离并用TX-100/磷酸再生,可定量比较不同抗体的相对动力学和表位特异性。
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
该SPR-lipoparticle方法选择性明确:lipoparticles仅结合对应受体抗体流动池,不结合其他受体抗体;Null lipoparticles不结合任何测试抗体。芯片经0.2% TX-100和100 mM磷酸再生后,至少可完成100次捕获、结合与再生循环而无明显信号损失;重复进样平均差异4 RU。方法可检测杂交瘤上清中未纯化单克隆抗体和血清中未纯化多克隆抗体,并筛选12种抗CCR5单克隆抗体及9E10对照,按信号强度排序,识别弱结合抗体45529、45549、45531和强结合抗体3A9、45519。HA-CCR5实验显示CTC5及45502、45519、3A9受N端标签阻断,CTC8不受影响,证明表位特异性。相比传统Biacore膜蛋白固定方法,可在数小时内完成微孔板抗体面板筛选,而非数天,适用于弱结合或低丰度抗体检测。
传感器的构成
- SPR换能基底:Biacore C1芯片,提供表面等离子共振传感表面与流动池。
- 共价偶联层:NHS/EDC化学,将山羊抗小鼠IgG共价固定到芯片表面。
- 捕获抗体层:goat anti-mouse IgG,捕获小鼠单克隆抗体并形成可再生识别界面。
- 识别元件:receptor-或FLAG特异性小鼠单克隆抗体(MAbs),如抗CCR5、CXCR4、CD4、DC-SIGN等,固定于捕获层。
- 流动相探针:lipoparticles,约150 nm非感染性病毒样颗粒,由Gag核心蛋白与目标膜蛋白共表达形成,携带天然构象膜蛋白。
- 缓冲/封闭液:PBS含1 mg/mL BSA,用于抗体捕获并降低非特异吸附。
- 再生液:0.2% TX-100和100 mM phosphoric acid,去除结合lipoparticles并恢复捕获抗体层。
- 信号放大元件:lipoparticle大质量与多价结合,使SPR质量响应增强,无需外源标记。
中文摘要
本文证明,携带构象复杂膜蛋白的病毒样颗粒(lipoparticles)可作为可溶性探针用于膜蛋白相互作用研究。lipoparticles由哺乳动物细胞共表达目标膜蛋白与逆转录病毒Gag核心蛋白后自组装出芽形成,直径约150 nm,非感染性,均一且能保持膜蛋白天然构象。作者将lipoparticles作为流动相试剂,使其流过固定有抗体的光学生物传感器表面,利用表面等离子共振技术快速区分膜蛋白相互作用的相对动力学。该方法应用于多种膜蛋白,包括G蛋白偶联受体,并对几乎所有市售抗CCR5单克隆抗体的相对结合动力学进行排序。这些颗粒可作为通用探针,用于筛选粗提和纯化抗体制剂的受体特异性、表位反应性和相对结合动力学。
英文摘要
We demonstrate that virus-like particles carrying conformationally complex membrane proteins ("lipoparticles") can be used as soluble probes of membrane protein interactions. To demonstrate the utility of this approach, we use lipoparticles to rapidly differentiate the relative kinetics of membrane protein interactions using optical biosensor technology. The technique is applied to diverse membrane proteins, including G protein-coupled receptors, and used to rank the relative kinetics of nearly all the commercially available monoclonal antibodies against chemokine receptor CCR5. These particles serve as versatile probes for screening crude and purified antibody preparations for receptor specificity, epitope reactivity, and relative binding kinetics.