产品原理:
蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏。天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的松散的伸展状结构(但一级结构并未改变)。热变性是蛋白质变性中最常见的一类现象。
蛋白质的热稳定性是指蛋白质多肽链在温度影响下的形变能力,主要体现在温度改变时多肽链独特的化学特性和空间构象的变化,变化越小热稳定性越高。蛋白质的热稳定性受到不同温度、pH值、离子强度等外界因素的影响,在生物技术、药物研发以及食品工业等领域,具有重要意义。
蛋白质变性温度是生物学家们研究蛋白质的热稳定性的一个重要的概念,是指蛋白质在特定温度条件下受到热力作用时,其结构发生变化的温度点,一般温度较高时,蛋白质从稳定的三维结构变化成松散的无序结构。蛋白质的热稳定性一般使用热变性中点温度(melting temperature,Tm)来表示,即蛋白质解折叠50%时的温度。蛋白质的热变性过程与其空间构象的改变密切相关,Tm值能反映变温过程中蛋白质构象改变的趋势,是衡量蛋白质热稳定性的一个重要指标。蛋白质Tm值的测定在生物医药行业具有广泛的应用,如嗜热蛋白、工业酶等的改造与筛选,蛋白质药物与配体、制剂或辅料的相互作用,蛋白质药物的缓冲液稳定条件筛选等。
差示扫描荧光法(differential scanning fluorimetry, DSF)是一种方便快捷的高通量药物筛选及靶标发现的方法,通过荧光染料或蛋白内源荧光信号检测升温过程中蛋白构象的变化计算其熔解温度Tm(折叠蛋白与去折叠蛋白相等时的温度)。蛋白中的色氨酸和酪氨酸可以被280 nm的紫外光激发并释放出荧光,其荧光性质与所处的微环境密切相关。蛋白变性过程中,色氨酸从疏水的蛋白内部逐渐暴露到溶剂中,荧光释放的峰值也从330 nm逐渐转移到350 nm。该方法具有蛋白样品消耗量少、通量高、温度变化范围广及数据准确等优点,被广泛用于蛋白质稳定性(蛋白质热稳定性参数及其影响因素)、蛋白结构和构象、蛋白-配体相互作用及蛋白质稳定剂、抑制剂、辅助因子等领域的研究。
- 抗体或疫苗制剂、酶制剂的高通量筛选
- 抗体或疫苗、酶制剂的化学稳定性、长期稳定性评估、等温稳定性研究等
- 生物仿制药相似性研究(Biosimilar Evaluation)
- 抗体偶联药物(ADC)研究
- 多结构域去折叠特性研究
- 物理和化学条件强制降解研究
- 蛋白质变复性研究(复性能力、复性动力学等)
- 膜蛋白去垢剂筛选,膜蛋白结合配体筛选(Thermal Shift Assay)
- 基于靶标的高通量小分子药物筛选(Thermal Shift Assay)
- 蛋白纯化条件快速优化等
差示扫描荧光法(differential scanning fluorimetry, DSF)包括两种:染料法DSF、内源DSF(intrinsic DSF)。
最常用的染料法DSF是通过标记染料来检测升温过程中蛋白构象的变化。比如SYPRO Orange,是一种环境敏感的疏水染料,当温度升高时,蛋白去折叠,疏水部分暴露出来,染料与蛋白质的疏水部分特异性结合,荧光增强。在有特定化合物或配体结合的情况下,蛋白稳定性会上升,表现为熔解温度的上升。
内源DSF(intrinsic DSF)则是基于蛋白去折叠过程中色氨酸发射光谱的位移进行检测。通过检测温度变化/变性剂浓度变化过程中蛋白内源紫外荧光(350 nm/330 nm比值)的改变,获得蛋白的热稳定性(Tm值)、化学稳定性(Cm值)等参数。相比传统的方法,无需添加染料,通量高,样品用量少,数据精度高。
多功能蛋白稳定性分析仪PSA-16
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样品通量16
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温控范围RT 5~55℃
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温控分辨率0.1℃
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升温速率0.1~15℃/min,可调
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检测时间≤10min
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样品体积≤20μl
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样品浓度0.05~300mg/mL
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数据采集1min20个数据点/样品(3s采集一次信号)
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数据精度Tm值CV<1%
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变性曲线斜率精度±0.05℃/min
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荧光检测通道330±5nm,350±5nm