肽在蛋白質相互作用分析中的價值

肽代表較大蛋白質的特定結構域或片段。他們的主要優(yōu)勢是結合大分子并破壞或促進生物過程的能力，這是細胞信號和藥物開發(fā)應用的關鍵特性。除了它們的柔韌性之外，肽比蛋白質小得多，因此生產(chǎn)起來更容易、更快、更具成本效益。

由于它們的尺寸，它們也可以更有效地穿過膜并到達目標，否則這些目標將不會被吸入。此外，它們與用于高通量蛋白質相互作用分析的許多工具兼容。

對于這種類型的分析，必須快速合成大量的多肽。這些集合也稱為肽庫，可以包含多個隨機或靶向的取代和修飾，使研究人員能夠了解蛋白質的哪些殘基對于相互作用是必需的，哪些殘基可以被取代以增強穩(wěn)定性和生物活性。

肽庫的高通量篩選

蛋白質相互作用分析包括蛋白質-蛋白質親和力的研究。在這些研究中，肽可能是固定在不同的固體載體上或者用熒光或其他類型的染料標記并在溶液中篩選。

這兩種方法的主要區(qū)別在于肽的最終結構。當肽被固定在固體載體上時，它們的結構和生物活性可能被改變。因此，這些實驗經(jīng)常產(chǎn)生不能反映溶液中肽的真實生物活性的數(shù)據(jù)。

因此，優(yōu)選使用游離肽進行高通量蛋白質相互作用分析。然而，這些分析并非沒有挑戰(zhàn)。事實上，在解決方案中，在確保檢測保持高靈敏度和高穩(wěn)定性的同時，使檢測小型化和自動化往往更加困難。

考慮到這些要求，已經(jīng)開發(fā)了許多分析方法來進行高通量的蛋白質相互作用分析。

用于蛋白質相互作用分析的ELISA

酶聯(lián)免疫吸附測定仍然是蛋白質-蛋白質相互作用研究中受歡迎的形式。傳統(tǒng)的ELISA使用96孔板，但新的檢測方法使其小型化，進一步允許使用全自動設置中的384孔板。

最常見的檢測類型是比色檢測，但ELISA可以很容易地適用于熒光檢測。在這兩種情況下，隨著分析量的減少，對非常靈敏的檢測方法的需求增加。

用于蛋白質相互作用研究的細胞毒性和抗微生物檢測分析

基于細胞的細胞毒性分析或抗微生物分析在研究具有潛在細胞毒性或抗微生物活性的肽庫時仍然有用。在傳統(tǒng)意義上，這種類型的分析更難小型化和自動化。

然而，更新的技術正在不斷發(fā)展，以快速預測大量的肽序列。新方法依賴于使用96或384孔微量滴定板，并在一段時間內測量細胞活力或生長。

基于親和選擇的質譜聯(lián)用蛋白質相互作用分析

親和選擇與質譜聯(lián)用(MS)是蛋白質相互作用研究中使用的傳統(tǒng)方法的最新和最有前途的替代方法之一。這種方法被證明對篩選特別有用隨機化的肽序列，最多樣化的合成肽庫。

這種方法基于游離肽(結合物)和固定在固體表面的一個或幾個配體之間的相互作用。配體可以固定在樹脂(經(jīng)典親和色譜)或磁珠。在這兩種情況下，這些化合物被用于捕獲和富集合成肽庫，并隨后通過液相色譜與質譜聯(lián)用對具生物活性的化合物進行測序。

是什么讓這些方法如此強大？基于MS的蛋白質相互作用分析方法最終達到了以前僅限于生物分析(即噬菌體、細菌或核糖體展示)的靈敏度水平。換句話說，篩選與遺傳編碼文庫一樣多樣的合成肽文庫(多達10個9)終于觸手可及。

這些方法不僅與生物分析一樣靈敏，而且與基因編碼的文庫相比，它們還具有重要的優(yōu)勢。與生物文庫不同，合成文庫不限于天然和未修飾的氨基酸。因此，基于質譜的修飾肽篩選有可能加快肽藥物和生物標志物的發(fā)現(xiàn)。

結束語

合成肽庫允許研究大量隨機和修飾的肽集合。直到最近，使用這些文庫研究蛋白質相互作用還僅限于低通量篩選方法。但是隨著越來越敏感和小型化技術的興起，合成庫的使用已經(jīng)超過了這些應用中的生物展示。

這種變化目前是由常規(guī)ELISA和基于細胞的活性測定的進一步小型化推動的，其中384孔板和自動化升壓的使用已經(jīng)標準化。此外，基于MS的方法與肽富集步驟相結合，最終達到了以前僅限于生物展示的多樣性水平。