產(chǎn)品原理:
蛋白質(zhì)的變性作用主要是由于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)被破壞。天然蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是通過(guò)氫鍵等次級(jí)鍵維持的,而變性后次級(jí)鍵被破壞,蛋白質(zhì)分子就從原來(lái)有序的卷曲的緊密結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o(wú)序的松散的伸展?fàn)罱Y(jié)構(gòu)(但一級(jí)結(jié)構(gòu)并未改變)。熱變性是蛋白質(zhì)變性中最常見(jiàn)的一類現(xiàn)象。
蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性是指蛋白質(zhì)多肽鏈在溫度影響下的形變能力,主要體現(xiàn)在溫度改變時(shí)多肽鏈獨(dú)特的化學(xué)特性和空間構(gòu)象的變化,變化越小熱穩(wěn)定性越高。蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性受到不同溫度、pH值、離子強(qiáng)度等外界因素的影響,在生物技術(shù)、藥物研發(fā)以及食品工業(yè)等領(lǐng)域,具有重要意義。
蛋白質(zhì)變性溫度是生物學(xué)家們研究蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性的一個(gè)重要的概念,是指蛋白質(zhì)在特定溫度條件下受到熱力作用時(shí),其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的溫度點(diǎn),一般溫度較高時(shí),蛋白質(zhì)從穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)變化成松散的無(wú)序結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性一般使用熱變性中點(diǎn)溫度(melting temperature,Tm)來(lái)表示,即蛋白質(zhì)解折疊50%時(shí)的溫度。蛋白質(zhì)的熱變性過(guò)程與其空間構(gòu)象的改變密切相關(guān),Tm值能反映變溫過(guò)程中蛋白質(zhì)構(gòu)象改變的趨勢(shì),是衡量蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。蛋白質(zhì)Tm值的測(cè)定在生物醫(yī)藥行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用,如嗜熱蛋白、工業(yè)酶等的改造與篩選,蛋白質(zhì)藥物與配體、制劑或輔料的相互作用,蛋白質(zhì)藥物的緩沖液穩(wěn)定條件篩選等。
差示掃描熒光法(differential scanning fluorimetry, DSF)是一種方便快捷的高通量藥物篩選及靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)的方法,通過(guò)熒光染料或蛋白內(nèi)源熒光信號(hào)檢測(cè)升溫過(guò)程中蛋白構(gòu)象的變化計(jì)算其熔解溫度Tm(折疊蛋白與去折疊蛋白相等時(shí)的溫度)。蛋白中的色氨酸和酪氨酸可以被280 nm的紫外光激發(fā)并釋放出熒光,其熒光性質(zhì)與所處的微環(huán)境密切相關(guān)。蛋白變性過(guò)程中,色氨酸從疏水的蛋白內(nèi)部逐漸暴露到溶劑中,熒光釋放的峰值也從330 nm逐漸轉(zhuǎn)移到350 nm。該方法具有蛋白樣品消耗量少、通量高、溫度變化范圍廣及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于蛋白質(zhì)穩(wěn)定性(蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性參數(shù)及其影響因素)、蛋白結(jié)構(gòu)和構(gòu)象、蛋白-配體相互作用及蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑、抑制劑、輔助因子等領(lǐng)域的研究。
- 抗體或疫苗制劑、酶制劑的高通量篩選
- 抗體或疫苗、酶制劑的化學(xué)穩(wěn)定性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性評(píng)估、等溫穩(wěn)定性研究等
- 生物仿制藥相似性研究(Biosimilar Evaluation)
- 抗體偶聯(lián)藥物(ADC)研究
- 多結(jié)構(gòu)域去折疊特性研究
- 物理和化學(xué)條件強(qiáng)制降解研究
- 蛋白質(zhì)變復(fù)性研究(復(fù)性能力、復(fù)性動(dòng)力學(xué)等)
- 膜蛋白去垢劑篩選,膜蛋白結(jié)合配體篩選(Thermal Shift Assay)
- 基于靶標(biāo)的高通量小分子藥物篩選(Thermal Shift Assay)
- 蛋白純化條件快速優(yōu)化等


差示掃描熒光法(differential scanning fluorimetry, DSF)包括兩種:染料法DSF、內(nèi)源DSF(intrinsic DSF)。
最常用的染料法DSF是通過(guò)標(biāo)記染料來(lái)檢測(cè)升溫過(guò)程中蛋白構(gòu)象的變化。比如SYPRO Orange,是一種環(huán)境敏感的疏水染料,當(dāng)溫度升高時(shí),蛋白去折疊,疏水部分暴露出來(lái),染料與蛋白質(zhì)的疏水部分特異性結(jié)合,熒光增強(qiáng)。在有特定化合物或配體結(jié)合的情況下,蛋白穩(wěn)定性會(huì)上升,表現(xiàn)為熔解溫度的上升。
內(nèi)源DSF(intrinsic DSF)則是基于蛋白去折疊過(guò)程中色氨酸發(fā)射光譜的位移進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)溫度變化/變性劑濃度變化過(guò)程中蛋白內(nèi)源紫外熒光(350 nm/330 nm比值)的改變,獲得蛋白的熱穩(wěn)定性(Tm值)、化學(xué)穩(wěn)定性(Cm值)等參數(shù)。相比傳統(tǒng)的方法,無(wú)需添加染料,通量高,樣品用量少,數(shù)據(jù)精度高。
多功能蛋白穩(wěn)定性分析儀PSA-16
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樣品通量16
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溫控范圍0~45℃
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溫控分辨率0.1℃
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升溫速率0.1~15℃/min,可調(diào)
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檢測(cè)時(shí)間≤10min
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樣品體積≤20μl
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樣品濃度0.05~300mg/mL
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數(shù)據(jù)采集1min20個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)/樣品(3s采集一次信號(hào))
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數(shù)據(jù)精度Tm值CV<1%
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變性曲線斜率精度±0.05℃/min
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熒光檢測(cè)通道330±5nm,350±5nm