组成图示
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传感器类型
表面等离子共振(SPR)生物传感器
检测对象
小分子片段化合物（fragments，MW 94–341 Da）；样品基质：含 0.005% Tween P-20 的运行缓冲液（片段样品含 DMSO，需与缓冲液浓度匹配）
检测原理
片段化合物注入流动池后，与固定化碳酸酐酶II（CAII）特异性结合，使传感器表面质量增加，改变表面等离子共振界面折射率，Biacore T100 将共振角变化转换为响应单位（RU）传感器图。结合相响应在注入后27 s读取，近似反映结合量；按Langmuir等温线，响应随片段浓度升高而增大，并可估算亲和力。为区分特异结合，数据同时扣除空白表面、空白流动池和固定化SAP2k参考蛋白响应，再按每个片段非氢原子数计算配体效率（LE）阈值，过滤低效非特异结合。该方法无酶促或标记放大，信号直接来自结合质量变化。
检测灵敏度
未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
对656个片段、3个浓度共1960余条传感器图筛选，确认12个CAII结合片段，命中率1.8%；多重参考与LE过滤后仅4个假阳性。阳性对照呋塞米响应5.58±1.03 RU，阴性对照SB 220025为-0.36±0.5 RU，Z′=0.63±0.14。筛选耗时4周，每种蛋白仅耗27 μg，低于NMR/X-ray。确认片段亲和力0.13–14 μM，片段L在4 ℃下kd=0.003 s⁻¹。作者认为SPR可快速获得动力学与热力学参数，适合作片段药物发现初级筛选。
传感器的构成
- 换能器表面：Biacore T100 SPR 芯片表面，提供表面等离子共振换能界面并检测结合质量变化
- 空白参考层：空白流动池表面（blank reference surface），用于扣除仪器基线与表面非特异响应
- 参考蛋白层：固定化 SAP2k 蛋白，作为参考表面用于识别和扣除非特异性结合
- 识别元件层：固定化碳酸酐酶 II（CAII）蛋白，作为靶标捕获小分子片段
- 运行缓冲液/添加剂：含 0.005% Tween P-20 的运行缓冲液，抑制聚集型非特异结合并维持蛋白稳定
- 信号读出：Biacore T100 SPR 仪器，输出传感器图与响应单位（RU）
中文摘要
基于片段的药物发现是发现候选药物的有效策略。然而，片段化合物亲和力弱，需要核磁共振（NMR）或X射线晶体学等高灵敏度生物物理技术来鉴定活性片段，因此筛选小片段库的优势部分被生物物理分析的高成本抵消。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）生物传感器的片段筛选方法。为降低假阳性检出率，作者提出一种将多重参考扣除与配体效率相结合的数据分析方法。通过实施实验设计、数据分析和解释所需的全部步骤，基于SPR的片段筛选有望消除所有非特异性（假阳性）结合物。因此，鉴于其蛋白用量低、方法开发快，并可对活性片段进行动力学和热力学验证等优势，SPR可被视为片段药物发现中的初级筛选技术。
英文摘要
Fragment-based drug discovery is a validated approach for the discovery of drug candidates. However, the weak affinity of fragment compounds requires highly sensitive biophysical techniques, such as nuclear magnetic resonance (NMR) or X-ray crystallography, to identify hits. Thus the advantages of screening small fragment libraries are partly offset by the high cost of biophysical analyses. Here we present a method for biosensor-based fragment screening using surface plasmon resonance (SPR). In order to reduce the false positive detection rate we present a novel method of data analysis that incorporates multiple referencing with ligand efficiency. By implementing all necessary steps for assay design, data analysis and interpretation, SPR-based fragment screening has potential to eliminate all nonspecific (false positive) binders. Therefore, given the advantages of low protein consumption, rapid assay development and kinetic and thermodynamic validation of hits, SPR can be considered as a primary screening technology for fragment-based drug discovery.