SPR技術(shù)在口蹄疫病毒中和機(jī)制的重要應(yīng)用！

2025-03-08 點(diǎn)擊數(shù)：0 分享至:

2022年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所在口蹄疫病毒（FMDV）中和機(jī)制研究領(lǐng)域斬獲重大突破。研究團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)生物學(xué)和分子生物學(xué)手段，成功揭示了兩株強(qiáng)效保護(hù)性抗體中和FMDV的分子機(jī)制。本文將著重介紹表面等離子體共振（SPR）技術(shù)在這項(xiàng)研究中的應(yīng)用，以及其在解析抗體 - 病毒相互作用中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。

研究背景

FMDV作為一種極具傳染性的病原體，對(duì)全球畜牧業(yè)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。開發(fā)高效的疫苗和治療手段，離不開對(duì)病毒中和機(jī)制的深度解析。本研究聚焦于兩株強(qiáng)效保護(hù)性抗體，通過(guò)細(xì)致分析它們與病毒的結(jié)合模式，探尋中和作用的分子根基。

SPR技術(shù)的應(yīng)用

在此次研究中，SPR技術(shù)被廣泛用于分析抗體與病毒蛋白間的相互作用。SPR是一種實(shí)時(shí)、無(wú)標(biāo)記的生物分子相互作用分析技術(shù)，能夠精準(zhǔn)測(cè)定結(jié)合動(dòng)力學(xué)參數(shù)，如結(jié)合速率常數(shù)（ka）、解離速率常數(shù)（kd）和親和力（KD）。

結(jié)合動(dòng)力學(xué)分析：

研究人員借助SPR實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩株抗體與FMDV表面抗原的結(jié)合動(dòng)力學(xué)展開測(cè)定。結(jié)果表明，這兩株抗體親和力高，結(jié)合速率快，解離速率慢，意味著它們能穩(wěn)固地與病毒抗原結(jié)合。

競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合：

競(jìng)爭(zhēng)性SPR實(shí)驗(yàn)顯示，M8和M170在結(jié)合FMDV O型病毒時(shí)呈現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，一個(gè)抗體的結(jié)合會(huì)阻礙另一個(gè)抗體的結(jié)合，這表明它們?cè)诓《颈砻娴慕Y(jié)合位點(diǎn)存在重疊，無(wú)法同時(shí)結(jié)合。

結(jié)構(gòu)生物學(xué)驗(yàn)證

結(jié)合SPR實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用X射線晶體學(xué)和冷凍電鏡技術(shù)，解析出抗體 - 病毒復(fù)合物的高分辨率結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與SPR實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互驗(yàn)證，清晰呈現(xiàn)了抗體與病毒抗原結(jié)合的精確分子細(xì)節(jié)。

結(jié)論與展望

本研究借助SPR技術(shù)，結(jié)合結(jié)構(gòu)生物學(xué)手段，深入剖析了兩株強(qiáng)效保護(hù)性抗體中和FMDV的分子機(jī)制。這些成果不僅為FMDV的防控提供了新思路，也充分展現(xiàn)了SPR技術(shù)在病毒 - 抗體相互作用研究中的巨大應(yīng)用潛力。未來(lái)，研究人員可繼續(xù)借助SPR技術(shù)，深度探索更多病毒 - 抗體相互作用的分子機(jī)制，為疫苗和抗病毒藥物的研發(fā)夯實(shí)科學(xué)基礎(chǔ)。

研錦生物可以利用基于靶點(diǎn)或小分子結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)方法，對(duì)可購(gòu)買化合物、天然產(chǎn)物等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行虛擬篩選，并獲得潛在活性的化合物列表供進(jìn)一步活性實(shí)驗(yàn)確證。面向制藥企業(yè)和科研院所，可提供一站式的早期藥物研發(fā)服務(wù)，包括虛擬藥物篩選、先導(dǎo)優(yōu)化、靶標(biāo)預(yù)測(cè)、動(dòng)力學(xué)模擬等，涉及小分子化學(xué)藥、生物藥、中藥等多種新藥類型，為您提供優(yōu)質(zhì)的藥物發(fā)現(xiàn)服務(wù)

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1）中藥／復(fù)方的有效成分高精度鑒定，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析及SPR驗(yàn)證互作；

2）化合物釣靶（標(biāo)記法）:ABPP釣靶（特異性強(qiáng)，重復(fù)性高，細(xì)胞水平釣靶）；

3）化合物釣靶（非標(biāo)記法）:Lip-MS/CETSA（細(xì)胞、組織裂解液水平釣靶）；

4)SPR/MST/BLI/ITC/DSF等策略檢測(cè)分子間親和力；

5）藥﹣靶結(jié)合位點(diǎn)分析（Lip-MS+分子對(duì)接鑒定純蛋白與化合物互作位點(diǎn)）；

6）蛋白-蛋白結(jié)合位點(diǎn)分析（交聯(lián)質(zhì)譜+分子對(duì)接鑒定2個(gè)純蛋白間互作位點(diǎn)）；

7）ABPP-WB/CETSA-WB 在細(xì)胞水平鑒定藥物與靶點(diǎn)蛋白互作分析；

8）提供真核、原核蛋白表達(dá)純化服務(wù)；

9）提供定制化基因敲除細(xì)胞模型驗(yàn)證藥物活性；

10）基于分子對(duì)接等策略提供化合物高通量虛擬篩選技術(shù)服務(wù)；

11）提供蛋白、抗體芯片篩選服務(wù)：磷酸化抗體芯片，炎癥因子蛋白芯片等檢測(cè)服務(wù)；

12）提供Olink多因子蛋白組學(xué)檢測(cè)服務(wù)。

2,提供重組活性細(xì)胞因子產(chǎn)品：應(yīng)用類器官培養(yǎng)、完全培養(yǎng)基添加劑、干細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞治療等領(lǐng)域。

3,提供分子互作儀、細(xì)胞電轉(zhuǎn)儀、蛋白純化儀、核酸合成儀及純化儀等設(shè)備。

參考文獻(xiàn)：Dong H, Liu P, Bai M, Wang K, Feng R, Zhu D, Sun Y, Mu S, Li H, Harmsen M, Sun S, Wang X, Guo H. Structural and molecular basis for foot-and-mouth disease virus neutralization by two potent protective antibodies. Protein Cell. 2022 Jun;13(6):446-453. doi: 10.1007/s13238-021-00828-9. Epub 2021 Feb 18. PMID: 33599962; PMCID: PMC9095805.

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