什么是蛋白质结构分析

蛋白质的功能直接取决于其结构、与其他蛋白质的相互作用以及在细胞、组织和器官中的位置。蛋白质组学对蛋白质的结构和功能进行了大规模研究，这些研究能识别与特定疾病状态相关的蛋白生物标志物，为治疗提供了潜在靶点。通过了解蛋白质结构以及对蛋白质位置、表达水平和相互作用作图得到了有意义的信息，可用于推断蛋白质功能。 

蛋白质-蛋白质相互作用的组学技术介绍

为了探究生物过程的分子机制，有必要确定介导该过程的蛋白质-蛋白质相互作用。研究蛋白质-蛋白质相互作用的主要技术总结如下：

1. 酵母双杂交系统

酵母双杂交系统是广泛应用于蛋白质相互作用组学研究的重要方法。其原理是，当目标蛋白和诱饵蛋白特异性结合时，诱饵蛋白与报告基因的启动子结合，启动报告基因在酵母细胞中的表达。如果检测到报告基因的表达产物，则说明两者之间存在相互作用。效应，否则两者之间不存在交互作用。该技术可用于微定量和阵列后的大规模蛋白质相互作用研究。在实际工作中，根据需要又开发出了一混合系统、三混合系统和反混合系统。安格迈尔等人。设计了 SOS 蛋白介导的双杂交系统。可以研究膜蛋白的功能，丰富了酵母二杂交系统的功能。此外，酵母二杂交系统的作用也已扩展到蛋白质的鉴定。

2. 噬菌体展示技术

单克隆抗体的 DNA 序列与编码噬菌体外壳蛋白的基因相连。当噬菌体生长时，相应的单克隆抗体在表面表达，然后噬菌体通过柱。如果柱中含有目标蛋白，它将特异于相应的抗体。结合起来，这称为噬菌体展示技术。这项技术也主要用于研究蛋白质之间的相互作用。它不仅具有高通量、简单的特点，还具有直接获取基因、高选择性筛选复杂混合物、通过筛选过程中适当改变条件直接评价相互作用等优点。结合的特异性。目前，利用优化的噬菌体展示技术，展示了人和小鼠两种特殊细胞系的cDNA文库，分离出了人上皮生长因子信号通路中的信号分子。

3. 等离子共振技术

表面等离子共振（SPR）已成为蛋白质相互作用研究的新方法。其原理是利用纳米级薄膜吸附“饵料蛋白”。当待测蛋白与诱饵蛋白结合时，薄膜的共振特性会发生变化，通过检测即可得知两种蛋白的结合情况。 SPR技术的优点是不需要标记或染料，并且可以实时监控反应过程。该检测快速、安全，还可用于检测蛋白质-核酸和其他生物大分子的相互作用。

4. 荧光能量转移技术

荧光共振能量转移（FRET）广泛用于研究分子间距离及其相互作用；与荧光显微镜相结合，可以定量获得生物体中蛋白质、脂质、DNA和RNA的时空信息。随着绿色荧光蛋白（GFP）的发展，FRET荧光显微镜有潜力实时测量活细胞中分子的动态特性。提出了一种定量测量 FRET 效率和供体与受体之间距离的简单方法，仅使用一组滤光片并测量比率，利用供体和受体的发射光谱来消除光谱串扰。该方法简单快速，可以实时定量测量FRET效率和供受体距离，特别是对于基于 GFP 的供体-受体对。

5. 抗体和蛋白芯片技术

蛋白质芯片技术的出现给蛋白质组学研究带来了新的思路。蛋白质组学研究的主要内容之一是研究不同生理状态下蛋白质水平的数量变化。小型化、集成化、高通量的抗体芯片是一个非常好的研究工具，也是芯片中发展最快的芯片。而且技术已经越来越成熟。其中一些抗体芯片已经开发用于临床应用，例如肿瘤标志物抗体芯片，还有许多已经应用于各个领域。

6. 免疫共沉淀技术

免疫共沉淀是主要用于研究蛋白质与蛋白质相互作用的技术。金黄色葡萄球菌蛋白A（SPA），如果细胞内有靶蛋白与目的蛋白结合，就可以形成这样的复合物：“靶蛋白-目的蛋白-抗目的蛋白抗体-SPA|Pansobin” “，由于 SPA|Pansobin 相对较大，因此在离心过程中复合物被分离出来。通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离复合物的四种成分。然后，通过Western blotting方法，使用抗体检测目标蛋白是什么以及是否是预测蛋白。该方法获得的目的蛋白与细胞内的目的蛋白自然结合，符合体内实际情况，获得的蛋白可靠性高。但这种方法有两个缺点：一是两种蛋白质的结合可能不是直接的，而是有第三方充当中间的桥梁；二是实验前必须对目标蛋白进行预测，以选择最终的检测抗体，因此如果预测不正确，实验就不会得出结果，而且方法本身也存在风险。

7、Pull-down技术

蛋白质相互作用有两种类型：牢固相互作用和瞬时相互作用。强相互作用在多亚基蛋白质复合物中很常见，最好通过免疫共沉淀 (Co-IP)、Pull-down 技术或 Far-western 方法进行研究。 Pull-down 技术使用固定的、标记的诱饵或标签蛋白（生物素、PolyHis 或 GST）从细胞裂解物中捞出相互作用的蛋白质。 Pull-down技术可以确定已知蛋白质与提取的蛋白质或纯化的相关蛋白质之间的相互作用，并从体外途径或翻译系统检测蛋白质相互作用。

下一代基于邻近连接的检测如何推进空间蛋白质组学的

研究人员可以使用 Navinci 的基于邻近连接的创新空间蛋白质组学解决方案组合来可视化和量化蛋白质、它们的相互作用以及细胞和组织中的修饰。

蛋白质形成巨大、复杂的相互作用网络来介导细胞功能。它们的表达和结合是动态的，细胞响应内部和外部刺激而上调或下调蛋白质水平以及蛋白质复合物的组装和分解。蛋白质功能可以通过翻译后修饰 (PTM)、组织分布模式和亚细胞定位进一步完善。

蛋白质并不是孤立发挥作用的。大多数蛋白质功能是由蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 和 PTM 介导的。蛋白质相互作用组的一个节点的破坏可能会破坏整个网络的平衡。因此，阐明 PPI 是了解健康和疾病中的细胞信号传导途径以及识别新药物靶点的关键。  

为了充分了解蛋白质功能的复杂性，有必要在其天然环境中观察 PPI，然而，该领域的检测工具历来受到限制。使用免疫共沉淀、蛋白质印迹或 FRET/BRET 测定等技术无法获得蛋白质动态的空间视图，这些技术会破坏细胞和组织结构或天然蛋白质状态。此外，使用传统的免疫荧光 (IF) 和免疫组织化学 (IHC) 方法无法可靠地进行 PPI 研究，这些方法只能确定两个荧光标签是否出现共定位，这可能是分辨率限制的结果，而不是真正的结果。相互作用。

Naveni ®基于邻近连接的检测是下一代技术，可 通过检测和可视化改进蛋白质及其修饰的原位研究：

• 蛋白质-蛋白质相互作用
  

• 同时游离和相互作用的蛋白质
  

• 翻译后修饰（例如磷酸化）

• 蛋白质定位和分布

建立在遗产之上

开发原始邻近连接分析 (PLA) 的先驱者也构建了 Navinci 的平台。Navinci 的产品基于 Naveni ®邻近连接技术，这是一种基于邻近连接的方法，利用寡核苷酸设计和抗体-寡核苷酸缀合物的现代进步，在特异性、灵敏度、易用性和稳定性方面比现有空间蛋白质组学技术具有显着优势。数据解释。

优异的特异性

Naveni ®邻近连接技术使用一对精心挑选的 Navenibodies（与专有寡核苷酸臂缀合的抗体）来直接（即通过初级缀合物系统）或间接（即通过次级缀合物系统）检测感兴趣的靶标。仅当检测到的蛋白质距离为 40 nm 或更小时，Navanibody 对之间才会发生邻近连接，从而确保 PPI 检测。通过 Navenibody 对对靶标进行双重识别，通过减少抗体交叉反应性引起的非特异性结合来增强特异性。

高灵敏度

专有的 UnFold 检测系统可放大信号，与现有选项相比，可以实现高灵敏度和更高的信噪比。当发生邻近连接时，Navenibodies 上的寡核苷酸探针被激活并杂交以形成 DNA 环。添加聚合酶后，就会启动滚环扩增 (RCA) 反应，从而扩增环序列。这增强了信号强度，因为每个重复序列都可以通过单独的荧光团标记的检测寡核苷酸进行检测，从而导致数百个荧光标签标记单个 PPI。

清晰的目标检测和定量

这些信号可以作为不同的荧光或显色点进行检测，可以通过荧光或明场显微镜（取决于所选的试剂盒格式）进行可视化。使用数字图像分析或视觉解释可以轻松量化结果。

无需人工表达

由于 Naveni ®邻近连接技术，研究人员有望实现比传统 PLA 高达 10 倍的灵敏度提高，从而可以检测内源水平的低丰度蛋白质或难以检测的靶标，而无需实验过度表达，并且只需极少的投入使用珍贵（且昂贵）的抗体。

与现有的组织学工作流程和设备兼容

所有 Navinci 产品均与现有的组织学工作流程和标准组织学设备兼容。可选择明场显微镜和荧光显微镜，无需额外仪器。协议与核染料或组织学染色剂（如苏木精和伊红等）共染色兼容，可在保留的细胞或组织结构内提供目标 PPI 的可视化。

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