動力學(xué)分析為何離不開分子互作儀?

一、動力學(xué)分析的核心需求 :捕捉動態(tài)相互作用

動力學(xué)分析的本質(zhì)是研究分子、細(xì)胞或系統(tǒng)在時間維度上的行為變化，例如藥物與靶標(biāo)蛋 白的結(jié)合速率、蛋白質(zhì)折疊路徑、病毒與宿主受體的識別過程等。這類研究需要實(shí)時監(jiān)測 分子間相互作用的動態(tài)參數(shù)，如結(jié)合常數(shù)（Kd）、解離速率（koff）、結(jié)合速率（kon）

等，而這些參數(shù)直接決定了生物過程的效率與機(jī)制。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法（如熒光標(biāo)記、放射性同位素法）存在標(biāo)記干擾、耗時長、通量低等缺陷， 難以滿足復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)的分析需求。而分子互作儀通過無標(biāo)記、實(shí)時監(jiān)測的技術(shù)特性，成 為動力學(xué)分析的“核心工具”。例如，在藥物研發(fā)中，通過分子互作儀可精準(zhǔn)量化抑制劑與  酶的結(jié)合動力學(xué)，預(yù)測藥物在體內(nèi)的代謝半衰期。

二、Gator Pro BLI儀器的技術(shù)革新

Gator Pro是由小鱷生物（ Gator Bio）開發(fā)的高通量生物層干涉技術(shù)（BioLayer Interferometry, BLI ）儀器，其技術(shù)優(yōu)勢與動力學(xué)分析需求高度契合：

1. 無標(biāo)記實(shí)時監(jiān)測

BLI技術(shù)通過檢測生物分子結(jié)合時引起的微米級懸臂梁光學(xué)干涉信號變化，無需熒光 標(biāo)記或放射性同位素，避免了標(biāo)記物對分子天然構(gòu)象的干擾。例如，在研究抗體-抗  原結(jié)合時，Gator Pro可直接監(jiān)測完整抗體（含F(xiàn)c段）與抗原的結(jié)合過程，而無需截 短或標(biāo)記。

2. 高通量與自動化

Gator Pro支持96孔板高通量檢測，單次實(shí)驗(yàn)可完成數(shù)百個樣本的動態(tài)分析，實(shí)驗(yàn)效 率較傳統(tǒng)SPR技術(shù)提升5倍以上。其自動化的樣品加載與清洗系統(tǒng)，尤其適用于篩選  小分子化合物庫（如藥物先導(dǎo)物庫）的親和力與動力學(xué)參數(shù)。

3. 寬動態(tài)范圍與高靈敏度

該儀器可檢測低至納摩爾級（nM ）的結(jié)合親和力，并能區(qū)分微秒級( μs）的結(jié)合時  間差異。例如，在酶抑制動力學(xué)研究中，Gator Pro可捕捉抑制劑與靶酶從快速結(jié)合 （kon=1e6 M-1s-1)到緩慢解離（koff=1e-4 s-1)的全過程。

三、GatorPro在動力學(xué)分析中的典型應(yīng)用

1. 藥物發(fā)現(xiàn):從靶標(biāo)驗(yàn)證到優(yōu)化

在新冠疫情期間，Gator Pro被用于篩選ACE2受體與病毒刺突蛋白的結(jié)合抑制劑。  通過動態(tài)分析藥物候選物的kon/koff值，科研團(tuán)隊(duì)快速篩選出高選擇性化合物，縮短 了3個月的實(shí)驗(yàn)周期。此外，該儀器還可評估藥物分子對靶標(biāo)蛋白構(gòu)象的誘導(dǎo)效應(yīng)， 指導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2. 蛋白工程:揭示折疊與變構(gòu)機(jī)制

研究團(tuán)隊(duì)利用Gator Pro分析溶菌酶變構(gòu)位點(diǎn)的動態(tài)特性，發(fā)現(xiàn)特定小分子可誘導(dǎo)酶構(gòu)象變化，從而增強(qiáng)催化活性。此類數(shù)據(jù)為設(shè)計工程酶（如工業(yè)催化劑）提供了關(guān) 鍵動力學(xué)參數(shù)。