P4SPR分子互作儀在關于SARS-Cov-2研究中的應用
SARS-Cov-2通過膜融合侵入人呼吸道細胞，病毒上的刺突蛋白(Spike)受體結合域（RBD）會與呼吸道細胞膜上的血管緊張素轉化酶-2（ACE-2）受體結合。由感染或疫苗免疫產生中和抗體可以阻止病毒與ACE-2受體結合。但是，SARS-Cov-2突變株中，刺突蛋白存在突變，可能會導致中和抗體保護性降低。因此，研究中和抗體與刺突蛋白的結合能力對于疫苗開發、感染防控以及抗體治療都極具價值。
同時，在尋找能夠抑制SARS-Cov-2病毒感染的治療方法時，發現肝素及肝素的衍生物是潛在的候選藥物，它們可以結合并引起SARS-Cov-2上刺突蛋白受體結合域空間構象改變，研究二者之間相互作用的結構依賴性也有利于病毒藥物的開發。
P4SPR分子互作儀可以很好的助力這些研究的開展。并且，利用該儀器還可以短時間檢測未稀釋血清中SARS-Cov-2的抗體的水平。
下面，給大家分享一些P4SPR分子互作儀應用于SARS-Cov-2病毒研究的案例。
01 快速定量血清檢測SARS-CoV-2抗體
圖1.1 SPR傳感器表面功能化修飾示意圖
首先對SPR傳感器AfficoatTM芯片表面進行功能化修飾，然后注入SARS-Cov-2的核衣殼重組蛋白結合到表面上，最后加入未稀釋的人血清檢測SPR傳感信號。
利用P4SPR分子互作儀可以建立SARS-Cov-2抗體的快速檢測平臺。
圖1.2 檢測血清中抗SARS-Cov-2核衣殼抗體的SPR信號傳感圖。抗體濃度：(1) 100 ng/mL, (2) 500 ng/mL, (3) 1 µg/mL,(4) 5 µg/mL, (5) 10 µg/mL, (6) 25 µg/mL, (7) 75 µg/mL。
02 檢測抗體對SARS-Cov-2病毒原始株和變異株的交叉反應性
研究者收集感染SARS-Cov-2病毒原始株的陽性個體第4周和第16周的血清；用原始株SARS-Cov-2病毒感染個體產生的抗體檢測與原始株和變異株的SARS-Cov-2病毒Spike蛋白結合的能力。
表2 感染SARS-Cov-2原始株產生的抗體與原始株、變異株Spike蛋白的互作分析
通過偽中和實驗SPR分析，觀察到感染SARS-Cov-2病毒原始株產生的中和抗體對B-1.351變異株Spike蛋白也有交叉反應活性，并可持續保護個體到第16周。
圖2 中和抗體抑制原始株和B1.351變異株Spike蛋白與ACE-2受體的結合
03 研究SARS-Cov-2-S1 RBD與肝素相互作用的結構依賴性
Mycroft-West等人的研究表明，肝素可抑制SARS-Cov-2病毒對Vero細胞的侵襲高達80%。肝素及其衍生物依諾肝素可以結合SARS-Cov-2-S1蛋白受體結合域并引起構象改變。
利用P4SPR分子互作儀可測定肝素及其衍生物與SARS-Cov-2-S1蛋白受體結合域的結合能力，后續再進行結構生物學分析。
圖3.1 肝素衍生物一覽
圖3.2 肝素及其衍生物可競爭性的與SARS-Cov-2-S1蛋白受體結合域RBD結合
目前，抗凝藥低分子肝素被納入第十版新冠診療方案。
Affinité Instrument分子互作儀P4SPR與ezSPR可快捷的實時分析DNA與蛋白質、蛋白質與蛋白質、小分子與蛋白質、核酸與核酸、抗原與抗體、受體與配體等生物分子之間的相互作用。主要樣品類型分析物包括小分子化合物、生物標志物、多肽、大分子蛋白、DNA、RNA、微生物、病毒等。
作為一款個人型SPR儀，研究人員可利用P4SPR研究生物分子相互作用特性，也可用于快速開發生物測定方案，是一款普通實驗室買得起用的起的分子互作儀器，歡迎大家垂詢。
