组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
小分子片段/配体（fragments / small-molecule ligands），样品基质：缓冲液/DMSO 溶液（片段库溶液）
检测原理
SPR 片段筛选将目标蛋白或受体固定于传感芯片表面，溶液中的小分子片段流过表面并与识别元件结合。结合事件改变界面局部折射率，激发表面等离子体共振角或强度变化，仪器以响应单位（RU）实时记录 sensogram。通过多浓度注射和参考通道扣除非特异结合，可拟合结合速率 ka、解离速率 kd、平衡解离常数 KD 及最大响应 Rmax。检测灵敏度受仪器噪声、固定化受体密度、片段分子量与亲和力共同影响；提高 Rmax、匹配 DMSO 折射率、使用正负对照和配体效率（LE）参考可降低假阳性并识别可能假阴性。
检测灵敏度
未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或 R^2；原文报告：最新 SPR 生物传感器可检测分子量低至 50 Da 的小分子；Biacore T200/4000 可获 <1 RU 响应；SPR 检测截止可设为 KD = 1 mM；示例计算：Req = 5 RU、c = 150 µM、Rmax = 25 RU 时可检测 KD = 600 mM 及以上。
效应效果
SPR 可作为片段命中的二级验证和一级筛选，相比 NMR 与 X 射线晶体学，体系建立更快、蛋白用量更低，通常仅需 25–50 µg，比许多方法低 10–1000 倍；典型片段库筛选约 2 天至 2 周，最佳一周内完成。多通道参考、空白通道、正负对照和 LE 参考可降低假阳性并识别假阴性。稳定 A2A 受体筛选约 50 个片段得 8 个命中，KD 约 10 µM–5 mM；野生型 CCR5 筛选 200 个化合物得 5 个新配体，KD 8–49 µM，LE 0.24–0.335，平均 0.282，maraviroc 可阻断正位点结合，变构结合在 maraviroc 存在时响应增强。
传感器的构成
- 基底/换能器：SPR 传感芯片表面（Biacore 芯片），通过表面等离子共振检测界面折射率变化
- 固定化/捕获层：Ni2+-nitrilotriacetic acid (NTA) 芯片或 1D4 单克隆抗体 (mAb)，用于固定 His10 标签受体或捕获 C9 标签 CCR5
- 识别元件：目标蛋白或受体（如 CCR5、adenosine A2A receptor、BACE-1），固定于表面并与溶液中小分子结合
- 参考/封闭通道：空白通道、仅 1D4 mAb 通道及 maraviroc 阻断的 CCR5 参考通道，用于扣除非特异结合
- 信号标记物：无标记（label-free）小分子片段/配体，结合后直接改变界面响应
- 读出层：SPR 仪器（Biacore T200/4000）实时记录 sensogram，输出 RU、ka、kd、KD 和 Rmax
中文摘要
表面等离子共振（SPR）是一种快速、高效、经济且准确的生物物理片段筛选方法。SPR 越来越多地被用作二级检测，以验证由其他方法发现的片段命中物。近年来，技术进步使 SPR 逐渐发展为片段导向药物发现中的一级筛选技术。此外，SPR 生物传感器检测体系可针对多种蛋白建立，包括 G 蛋白偶联受体等膜蛋白。本综述讨论 SPR 片段筛选的优势与局限，重点介绍如何通过实验设计最大限度降低假阳性和假阴性率。文章还阐述配体效率（LE）如何用于排除假阳性，并帮助判断片段库中哪些化合物可能因低于检测限而成为假阴性来源。
英文摘要
Surface plasmon resonance (SPR) offers a method of biophysical fragment screening that is fast, efficient, cost effective and accurate. SPR is increasingly being adopted as a secondary assay to validate fragment hits. Recently, technical advances have resulted in the emergence of SPR as a primary screening methodology for fragment-based drug discovery. Moreover, SPR biosensor assays can be developed for a wide range of proteins, including membrane proteins, such as G-protein-coupled receptors. In this review, we discuss the advantages and limitations of SPR fragment screening including experimental consideration of reducing false positive and false negative rates to a minimum. We discuss how ligand efficiency can be used both as a method to eliminate false positives and to understand which fragments in a library may be a source of false negatives.