Label-free quantification of membrane-ligand interactions using backscattering interferometry.
Label-free quantification of membrane-ligand interactions using backscattering interferometry.
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DOI：
10.1038/nbt.1790
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发表时间：
2011-04
影响因子：
46.9
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文献类型：
--
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虽然膜相关蛋白在所有生物体中普遍存在，并代表大多数药物靶标，但用于直接、无标记测量配体与天然膜结合的一般方法尚未报道。在这里，我们显示背散射干涉法（BSI）是一种可行的技术，用于定量配体-受体结合亲和力在各种膜环境。通过检测溶液折射率的微小变化，BSI允许在皮摩尔浓度下测量蛋白质与其配体的结合相互作用。在微摩尔至皮摩尔范围内的平衡结合常数，获得了小分子和大分子的相互作用，在合成和细胞衍生的膜，而不使用标签或支持基板。BSI的简单和低成本的硬件，高灵敏度，和无标记的性质，使它很容易适用于许多膜相关的蛋白质的生物化学和药理学的研究。
Though membrane-associated proteins are ubiquitous within all living organisms and represent the majority of drug targets, a general method for direct, label-free measurement of ligand binding to native membranes has not been reported. Here we show backscattering interferometry (BSI) to be a viable technique for quantifying ligand-receptor binding affinities in a variety of membrane environments. By detecting minute changes in the refractive index of a solution, BSI allows binding interactions of proteins with their ligands to be measured at picomolar concentrations. Equilibrium binding constants in the micromolar to picomolar range were obtained for small- and large-molecule interactions in both synthetic- and cell-derived membranes without the use of labels or supporting substrates. The simple and low-cost hardware, high sensitivity, and label-free nature of BSI should make it readily applicable to the study of many membrane-associated proteins of biochemical and pharmacological interest.
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