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这篇SCIENCE对这个技术的骚操作秀我一脸
来源: | 作者:xinrui2018 | 发布时间: 2019-04-06 | 524 次浏览 | 分享到:

前面陈老湿写了篇《这个技术被NATURE文章用疯了》(点这里),那同样作为CNS的SCIENCE和CELL最近有没有用基于生物膜干涉技术的Fortebio相互作用仪的文章呢?还真不少,光2018年11月的前5天就发表了一篇SCIENCE1,和一篇CELL2。陈老湿又激动了,这两篇到底做了什么呢?


那篇CELL揭示了NLRP炎性小体中的NLRP6作为革兰氏阳性菌细胞壁成分LTA(脂磷壁酸)的受体,参与细菌侵染机体的过程。BLI主要用来做LTA和受体NLRP6的相互作用。而另外一篇SCIENCE不仅用BLI做了相互作用获得了亲和力,还脑洞大开的用BLI做了另外一个方法,陈老湿卖个关子,先说说这篇文章的背景吧。


“糖葫芦”版串联纳米抗体


流感病毒是一类容易突变的病毒,对研发广谱性中和抗体一直是一个挑战,但是目前有一些针对某种亚型的中和抗体正在研发中(点这里可以看:BLI技术在流感病毒中的应用1应用2)。


如果把能识别不同亚型流感病毒的抗体结合成一个分子,那这个分子不是就可以识别所有的流感病毒了吗?



这篇SCIENCE筛选出了可以和流感病毒HA蛋白结合的四种纳米抗体(38,36,83,84),前两者主要识别甲型流感病毒,后两者主要识别乙型流感病毒,通过晶体结构发现这些纳米抗体都结合HA的相对保守部位。作者像“糖葫芦”一样把这四个纳米抗体串联起来了,做成了多域抗体(multidomain antibody)MD2407,MD3606。

病毒中和实验表明MD2407,MD3606都显示出无以伦比的光谱性中和范围,包含了甲型和乙型的各类流感病毒,并在小鼠体内对各种流感病毒起到了保护作用。


纳米抗体与HA的亲和力(BLI法)


这个就是相互作用仪最典型的应用了----亲和力检测。可以看到多域抗体MD2407和MD3606不仅保留了每个纳米抗体的结合能力,而且比单个纳米抗体的亲和力高。这个可能和多域抗体的亲合效应(avidity)有关。


纳米抗体对HA的构象变化抑制效果


这里就是这篇文章的精髓之处了,他们还用BLI技术检测了这些抗体是否可以抑制HA的结构改变。


病毒要侵染机体,首先其HA蛋白被蛋白酶处理后形成cleaved HA,然后在低pH中发生构象变化。此时,在DTT处理下,HA轻链可以脱落。如果一个抗体结合在HA的茎部保守部位就不会有这种构象变化,因此就不会在低pH和DTT中发生脱落。这种脱落可以在BLI上产生负的信号,通过负信号的多少,可以知道抗体的抑制能力。负信号越小,抑制能力越强。


首先链霉亲和素传感器上固化生物素化cleaved HA,最上面是非竞争性抗体在DTT步骤中产生负信号,当中为示意图,下面是竞争性抗体在DTT中不会产生负信号。

BLI的实验结果显示,多域抗体MD2407和3606对不同亚型的流感病毒HA均有抑制作用,而单个纳米抗体只能抑制某个亚型的流感病毒HA构象变化。


这篇SCIENCE文章还用FORTEBIO相互作用仪做了多域纳米抗体的功能实验,用轻链解离的负信号来对抗体的抑制能力进行评估,构思巧妙,扩展了相互作用仪器的应用。这篇文章单位是大名鼎鼎的scripps研究所,不亏为世界顶级生物医学研究机构!炉火纯青的方法学是出大研究成果的前提,Fortebio的BLI技术因为操作简单,易于维护等优点,可以方便的进行方法学开发,快速的实现各种脑洞大开的方法。好好用BLI,CNS在等着你哦~~


参考文献

1)The NLRP6 Inflammasome Recognizes Lipoteichoic Acid and Regulates Gram-Positive Pathogen Infection.Cell 175,1–14

2)Universal protection against influenza infection by a multidomain antibody to influenza hemagglutinin.Science 362,598–602(2018)




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