实时生物分子相互作用分析技术用于链霉亲和素-生物素化抗体的层层组装研究

使用生物分子相互作用分析 ( Biomolecular interaction analysis,BIA)技术实时监测了在链霉亲和素表面层层组装亲和素 -生物素化抗体多层膜的过程 ,结果表明 ,通过链霉亲和素与生物素之间的强亲和作用 ,能够在表面形成均一的多层膜 ,并用实时 BIA技术求得了每层蛋白质的表面浓度 .对于生物素化抗体 ,单层吸附表面浓度为 1 .32 ng/mm2 ;对于链霉亲和素 ,单层吸附表面浓度为 2 .93ng/mm2 .

生物传感技术的新应用——生物分子相互作用分析技术(BIA)

BIA技术 (biomolecularinteractionanalysis)———生物分子相互作用分析技术是利用生物传感技术发展的全新概念 .生物分子间的相互作用可在免标记的状态得到实时的追踪和分析 .文章简单介绍BIA的原理和应用范围 .在以后的几期杂志中 ,还将介绍一系列应用实例 .结合已发表的近 4 0 0篇应用文献 ,读者可以看到此新技术应用范围之广 ,得到的信息之多 。

生物分子相互作用分析技术应用实例(四)——实时监测分子生物学过程

利用BIA技术来观察DNA之间的任何相互反应 .包括 :DNA的延长、连接和退火等 .无需任何标记并可测定相互作用的动态参数 .

聚焦学生创新能力培养,探索高新技术教学实践——“微量热泳动法定量分析生物分子间相互作用”微课教案

作为一种重要的在线学习资源,“微课”很好地将信息技术与高校生物学教育教学深度融合,被广泛应用于生物学理论课和实验课的线上线下混合式教学改革实践中,尤其在培养学生科学素养于科研实践能力、打造“金课”等方面发挥了优势。为进一步促进高校教师理念更新和教学能力提升,本期将刊登3篇具有特色的优秀微课教学作品及其教学设计应用方案,供各高校教师交流借鉴。

多光谱法、分子对接模拟和生物膜干涉研究槲皮素与小窝蛋白-1的相互作用

小窝蛋白-1(CAV-1)在动脉粥样硬化等心血管疾病的发生发展中发挥关键作用。为了解槲皮素与CAV-1的相互作用,在模拟生理环境和不同温度条件下,采用多光谱法、同源模建、分子对接模拟和生物膜(BLI)技术进行研究。荧光猝灭数据结果显示,猝灭速率常数Kq值远大于2.0×10^(10) L·mol^(-1)·s^(-1),且猝灭常数KSV随温度升高而降低,证明槲皮素和CAV-1相互作用的猝灭过程为静态猝灭;而热力学参数,焓变ΔH<0、熵变ΔS<0且ΔG<0,表明二者的结合过程是自发、焓驱动的,其相互作用的主要类型为范德华力和氢键作用。通过对槲皮素与CAV-1相互作用的同步荧光光谱和三维荧光光谱分析,随着槲皮素的加入,CAV-1的荧光强度逐渐降低,证明二者之间发生了相互作用。进一步分析发现,同步荧光光谱中槲皮素使CAV-1中的芳香族氨基酸残基的最大发射波长发生了轻微红移,周围的微环境极性增强,亲水性增加,表明槲皮素的加入使CAV-1的蛋白质构象发生了改变。紫外-可见光谱结果显示,CAV-1与槲皮素之间形成了一个基态复合物,进一步证实了CAV-1与槲皮素之间的静态猝灭机制。采用同源模建技术建立CAV-1的X射线晶体结构模板。分子对接模拟结果显示两者结合力为-7.372 kcal·mol^(-1)。对接结果表明槲皮素结合点位于由GLU20,ASP70,VAL16和ARG19等氨基酸形成的活性口袋中,与GLN21,VAL16和ARG19位点产生范德华力作用,与GLU20,ASP70位点存在氢键作用力。各种作用力影响了CAV-1的微环境变化,导致其荧光猝灭,是参与复合物形成的关键因素。最后,利用BLI技术对槲皮素和CAV-1的结合进行定量研究,研究结果显示,二者具有良好的的结合活性,结合解离平衡常数K_(D)值为2.50×10^(-5) mol·L^(-1);其响应信号值随槲皮素浓度的升高而增强,表明CAV-1与槲皮素之间存在特异性结合。该研究有助于了解槲皮素与CAV-1的相互作用机制,为槲皮素治疗动脉粥样硬化的作用靶点研究提供参考。

生物膜干涉技术在生物分子间相互作用检测中的应用

生物膜干涉技术可以实现生物分子之间相互作用的实时分析检测,广泛应用于高校科研实验室的药物开发过程,是一种非标记的、实时监测的先进技术。本文结合生物分子相互作用分析系统的技术原理和实际使用情况,详尽叙述了其在生物分子间相互作用检测的方法和应用,旨在为相关领域的科研工作者提供实验帮助和参考。

高分辨淌度质谱仪器和生物分子结构分析研究

过去几十年,离子淌度技术,特别是其与质谱的联用,已经发展为生物分子结构解析的一种主要手段。质谱可以获得生物分子的质量信息,淌度则可以进一步区分质谱无法区分的异构体或同重素。清华大学精密仪器系欧阳证教授和周晓煜副教授团队提出了一种离子云扫描技术进行离子淌度质谱分析,并于一台改造的小型质谱仪器系统上开展原理验证,实现了对糖、脂质、多肽、蛋白等多种生物分子的超高场离子淌度质谱分析,且测量非对映异构类型的淌度分辨率超过10000,比现有技术水平提升近2个数量级[1]。

用原子力显微技术测定生物分子之间的相互作用力

原子力显微技术（ＡＦＭ）可直接测定生物大分子之间的作用力，为人们理解生命原理提供了一个新的手段。目前已用ＡＦＭ对一些在生命科学中具有重要意义的生物大分子之间的作用力进行了测定如：①配体受体之间的相互作用力；②运动蛋白之间的作用力；③细胞粘附糖蛋白之间的作用力；④核酸双链和碱基对氢键之间的相互作用力；⑤特殊化基团之间的作用力。本文综述其有关文献。

基于SPR原理的生物分子相互作用光强法检测技术

本文简述了表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,简称SPR)原理、激发表面等离子体共振的条件和共振发生时反射光的光强变化，对角度扫描法和波长扫描法进行了分析。接着，基于角度扫描的光强检测，以半导体激光器为光源，建立了生物分子相互作用检测实验装置，并在模拟分析的基础上以蓖麻毒素与其单克隆抗体为样本进行了实验。实验表明，实验系统结构简单，可以实时监测生物分子间的相互作用过程，对样本无需进行标记，操作简便。

毛细管电泳-原子光(质)谱联用技术在金属形态与生物分子相互作用研究中的应用

金属形态与生物分子相互作用研究对于揭示金属元素在正常生命过程、重大疾病的发生、诊断和治疗过程中的作用机理具有重要意义,发展研究金属元素形态与生物活性分子相互作用的新技术和新方法非常重要。简要总结了十余年来,在发展毛细管电泳与电热原子吸收光谱和毛细管电泳与电感耦合等离子体质谱在线联用新技术,及其在不同形态金属与生物分子相互作用机理研究方面的工作。这些工作利用毛细管电泳-原子光(质)谱联用技术不仅能够直接证明镉、锌、不同形态的汞、不同形态的锑与谷胱甘肽、DNA、人血清白蛋白、牛血清白蛋白间的相互作用,以及这些金属及其不同形态与生物分子加合物的生成,而且还能够测定相互作用的热力学参数、反应级数和动力学参数。另外,结合圆二色光谱、红外光谱光谱、拉曼光谱和X射线光电子能谱等实验手段,进一步研究了金属及其不同形态与生物分子作用对生物分子二级结构的影响及在生物分子上可能的结合位点等。

双偏振干涉测量技术研究生物分子相互作用:基于功能化脱氧核酸实时无标检测小分子

实时无标监测生物分子连接过程对理解生化过程具有重要的意义。当前，表面等离子体共振技术（SPR）被广泛地应用于监测这一过程，然而．常规的SPR仅能提供分子之间相互作用时分子层质量变化．并且只能直接检测分子量大于1000的分子。近来，

分子生物学技术用于病原微生物检验的效果

研究分析分子生物学技术在病原微生物中的实际应用。方法 本研究选择了我院在2020年7月1日至2021年7月1日期间收治的50例患者作为研究对象。通过随机数字表法,将这50例患者均匀地分配到两组:对照组和观察组。对于对照组,使用常规的检验方法。而对于观察组,采用了另一种不同的检验方法。结果 经过对比分析,我们发现观察组的检验满意度和病原微生物阳性检出率都明显高于对照组。两组之间的差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 在病原微生物检验中运用分子生物学技术可以有效提高检测阳性率,从而在患者病情诊断与评估中为医生提供科学依据。

Neuritin相互作用蛋白的筛选与分析鉴定

目的筛选及分析鉴定与Neuritin相互作用的候选膜蛋白,为探讨Neuritin发挥生物学作用的分子机制提供理论基础。方法首先利用免疫荧光明确Neuritin在细胞的定位情况;基于表面等离子共振传感(Surface plasmon resonance,SPR)技术,利用Neuritin蛋白直接捕获与Neuritin相互作用的蛋白复合物,质谱分析筛选出可能与Neuritin相互作用的靶标蛋白;通过生物信息学对靶标蛋白进行细胞组分、生物过程、功能以及参与的信号通路进行富集分析;为了缩小验证范围,进一步利用甲醛交联法捕捉与Neuritin相互作用的蛋白,通过以上方法综合分析,确定与Neuritin相互作用的蛋白;利用免疫荧光及免疫共沉淀方法对Neuritin与捕获蛋白在SH-SY5Y细胞中的相互作用进行验证。结果基于SPR技术筛选到172条可能与Neuritin相互作用的蛋白,通过质谱与生物信息学分析,确定ANXA2为候选与Neuritin相互作用的蛋白,经过免疫荧光和免疫共沉淀验证Neuritin与ANXA2存在相互作用。结论筛选出与Neuritin相互作用的候选蛋白ANXA2,二者在SH-SY5Y细胞上共定位且具有特异性的相互作用。

联用技术应用于生物分子中金属和类金属的形态分析

本文依据最近有关联用技术应用于生物样品中痕量金属和类金属形态分析的报道 ,扼要介绍高效液相色谱 (HPLC)和毛细管电泳 (CE)与电感耦合等离子体质谱 (ICP MS)和电喷雾离子化质谱 (ESI MS)联用技术在砷、硒和镉等元素的形态分析中的应用。体积排阻色谱 (SEC)与ICP MS在线联用是最常用的初步筛选未知试样中大分子化合物的方法。但由于SEC的分辨率差 ,需要应用另一种色谱法 ,如离子交换色谱法(IEC)或反相色谱法 (RP HPLC)分离以保证分离信号的纯度。在无标准可利用的情况下 ,电喷雾串联质谱(ES MS MS)是用以表征化合物的最佳手段。毛细管区带电泳 (CZE)与ICP MS联用是形态分析的有用工具。分析中需要注意的问题是避免沾污和防止在分离过程中蛋白质的分解。目前 ,由于缺少标准和参考物质 ,联用技术主要应用于寻找新的金属物种 ,而并非测定已知化合物。需要解决的难题是检测器的信号是否属于某一特定的化合物以及该化合物的表征。

微生物相互作用研究进展:从观察到预测

地球上的微生物有着极高的丰富度和多样性.它们的生命活动和相互作用对维持生态系统稳定性起到关键作用;生存在宿主体内的微生物对其宿主的健康有重要影响.第二代测序技术的发展使得科学家获得了大量的关于微生物群落和功能基因组成的数据;而微生物群落和生态系统生态学的重点,正在从获得观测数据转变到理解微生物相互作用过程,并预测群落结构和功能的动态变化.近年来发展了很多针对第二代测序数据的算法和数学模型,以推测微生物种间相互作用网络,但这种自上而下的研究仍存在局限性.自下而上的实验研究可以对微生物种间作用进行直接验证,并帮助我们理解更高层次上的生态学模式和过程.与此同时,基于数学分析或模拟的理论研究展示了微生物相互作用的动态及其对群落动态和功能的影响.今后的研究应该结合观测数据、实验验证、理论模型多种研究方法,增进我们对微生物种间相互作用的理解并做出预测,以应对全球气候变化、传染病暴发、抗生素抗性进化等诸多挑战.

测定药物小分子与脱氧核糖核酸相互作用方法的研究进展

目的介绍测定药物小分子与脱氧核糖核酸相互作用方法的近年进展,为抗肿瘤药物的体外筛选以及新药设计提供参考。方法对9种分析技术在研究药物小分子与DNA相互作用机制的方面的基本原理、研究热点及其应用作了评述。结果小分子与DNA相互作用的模式较为复杂,归纳起来大致可分为非共价结合、共价结合和剪切作用3类。其中,非共价作用有3种方式:静电作用、嵌入作用和沟槽作用结论对于DNA靶向分子/DNA复杂体系的研究,必须综合运用各种方法和手段进行全方位的研究才能得到比较可靠的结论。

分析超速离心技术及其在分子生物学中的应用

分析超速离心技术是生物化学和分子生物学中的一种经典方法。该技术是基于热力学和流体动力学第一定律,利用分析超速离心机研究蛋白、核酸和聚合物及其他各种复合物在溶液状态下的行为。从该技术利用的仪器、原理和数据分析方法及其在分子生物学中的应用等方面进行了综述,并对这一技术在现阶段的应用进行了总结和展望,以期为国内相关领域研究人员提供参考。

可生物降解的亲水性高分子与脂质体间的相互作用

脂质体（Ф0.02-Ф5.0μm）是脂质分子在水相介质中自发组装而成的中空微球。由于其独特的双层膜结构，常作为生物膜的模型用于药物控制释放和基因转染的载体，至1965年以来，备受关注。近年来，随着分子生物技术，特别是基因技术、细胞技术，以及由此衍生的克隆技术的发展，细胞膜的去稳定化和膜的融合受到高度重视。其中，高聚物与脂膜间相互作用的研究：有利于膜融合技术向着高效率、高选择性、低细胞毒性的方向发展，吸引着越来越多的科学工作者，成为一个十分活跃的研究领域。

拉曼标记分子与水溶性CdTe量子点相互作用研究

量子点由于具有良好的荧光、化学发光、表面增强拉曼等特性，在生物标记及细胞成像等方面具有很好的应用前景。到目前为止，尽管基于量子点的表面增强拉曼特性研究已有文献报道，但在实际生物样品分析中应用还很少。