表面等离子体共振（Surface plasmon resonance，SPR）是一种利用表面等离子共振原理进行分析的生物技术，作为公认的分子互作金标准，具有实时、非标记、高灵敏、可定量及高通量等检测优势，现今被越来越多的科研人员应用到生命科学领域。
银河集团186net生物部副主任杨晶晶先生做客第12期银河集团186net医药观，以“表面等离子共振（SPR）——分子互作亲和力检测的金标”为主题，分享了SPR的原理和优势，详细介绍了银河集团186netSPR平台，并通过相关经典案例深入阐述SPR技术在分子互作领域的优异表现。
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SPR：一种自然界的光学物理现象
1902年，科学家Wood在一次光学实验中首次发现了SPR现象，它是自然界中所存在的一种光学物理现象，当光在棱镜与金属膜表面发生全反射现象时，会形成消逝波进入到光疏介质中，而在介质（假设为贵重金属）中又存在一定的等离子波，在基于能量守恒的前提下，两种波段相遇时可能会发生的共振现象。
1971年，科学家Kretschmann为SPR传感器结构奠定了基础，也拉开了应用SPR技术进行实验的序幕。基于该光学现象构建的生物分子相互作用的新型生物传感分析技术，是在不进行任何标记的条件下测量各生物分子之间实时、原位及动态的相互作用过程。在SPR实验中，生物传感器的光源为偏振光，传感芯片表面镀有一层金膜，先将一个分子固定到芯片表面上（Ligand），而另一个与之相互作用的分子（analyte）以溶液的形式连续流过芯片表面，检测器能实时检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合Ka、解离Kd过程，并以SPR响应值的形式显示。
（SPR芯片工作原理示意图）
如何正确应用SPR检测技术？
在全球创新药发展浪潮中，新兴生物分析技术不断涌现，SPR凭借着其实时性、准确性、稳定性和高重复性，在2016年被正式收录到美国和日本药典，愈来愈广泛地被应用到药物研发领域，极大地提高了小分子药物的筛选效率，堪称分子互作亲和力检测的金标。杨晶晶主任列举多个银河集团186net成功SPR检测案例，专业讲解了SPR技术在分子互作领域的广泛应用。
SPR Binding Assay-CM5
将蛋白固定在CM5芯片表面，小分子作为流动相，测定不同浓度的小分子与蛋白结合与解离情况。操作过程中，首先需要对蛋白进行pH4.0醋酸钠溶液浸泡处理，然后再经过脱水缩合与CM5芯片表面的羧基形成肽键，这可能会导致蛋白质的活性减弱甚至破坏蛋白质的结构，所以在实验中通常不建议直接使用蛋白质与CM5芯片进行偶联。
SPR Binding Assay-SA
作为检测亲和力的首选方法，采用SA芯片捕获蛋白，小分子作为流动相，不需要对蛋白进行醋酸钠溶液浸泡，避免了对蛋白质的损坏。在早期蛋白设计环节，将目标蛋白加上Avi-Tag标签，完成蛋白纯化后再进行生物素化处理。
SPR Binding Assay- NTA
适用于特殊类蛋白，比如膜蛋白、激酶、转运蛋白、离子通道等一些比较敏感的蛋白，首先通过添加His标签来方便纯化，然后再采用NTA捕获芯片螯合镍离子捕获带有His标签蛋白。
Biacore-Based Library Screening
通用银河集团186net自有的Biacore平台，对客户提供的化合物库进行从单点到多浓度的筛选。
Biacore-Based Library Screening（Cont’d）
首先通过亲和力质谱筛选技术（ASMS）对银河集团186net20万非共价化合物库进行大筛，然后再通过SPR进行进一步验证。
Dual Injection Binding Assay
通过dual injection模型检测同位点结合。
A-B-A Injection Binding Assay
通过A-B-A Injection模型检测是否为同一个结合位点以及两个分子间的结合力。
A-B-A Injection Binding Assay（Cont’d）
通过A-B-A Injection模型检测两个化合物在不同结合位点的结合。
A-B-A Injection Binding Assay - PROTAC
通过A-B-A Injection模型检测PROTAC分子，尤其适用于分子胶的检测。
银河集团186netSPR平台——高效助力药物筛选
银河集团186netSPR团队现拥有数十名专业且富有经验的研究人员，借助稳定的Biacore 8K及Biacore S200检测平台及Mosquito HTS、Dragonfly®、Echo 650等自动化配套设备，每天可完成超过640个化合物的筛选，2021年成功交付超100个靶点的方法开发。
银河集团186net提供蛋白与蛋白、蛋白与多肽，蛋白与小分子，抗原与抗体之间的多种亲和力检测。除进行客户化合物常规筛选外，我们还提供银河集团186net自有片段化合物库的筛选，在经过银河集团186net蛋白生产、结构研究以及ASMS筛选后，再采用SPR技术进行进一步的苗头化合物结合确证，高效推动早期药物发现。在项目模型构建方面，除了进行传统二元模型亲和力检测，银河集团186net还完成并交付诸多三元复合实验项目如PROTAC等。
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