新しい固定化戦略により膜タンパク質の表面プラズモン共鳴解析を高信頼化(New Immobilization Strategy Enables Reliable Surface Plasmon Resonance Analysis of Membrane Proteins)

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2025-12-22 中国科学院(CAS)

中国科学院合肥物質科学研究院の王俊峰研究チームは、膜タンパク質を対象とした表面プラズモン共鳴(SPR)解析のための新たな固定化手法を開発し、Analytical Chemistry誌に発表した。膜タンパク質は創薬標的の約6割を占める重要分子だが、天然構造と活性を保ったままSPRセンサーチップ上に安定固定することが大きな課題だった。本研究では、SpyCatcher-SpyTag共有結合系とナノディスク技術を組み合わせ、脂質環境を維持した状態で膜タンパク質を高効率に固定化する方法を確立した。3種類の代表的相互作用解析で高品質データを実証し、結合速度や親和性を精密に評価可能であることを示した。本手法は膜タンパク質研究と創薬研究の発展に大きく貢献すると期待される。

新しい固定化戦略により膜タンパク質の表面プラズモン共鳴解析を高信頼化(New Immobilization Strategy Enables Reliable Surface Plasmon Resonance Analysis of Membrane Proteins)

<関連情報>

SpyCatcher-SpyTagを用いた膜タンパク質SPRアッセイのための堅牢な固定化法 A Robust Immobilization Method for Membrane Protein SPR Assays Using SpyCatcher-SpyTag

Li Yan, Chenchen Zhu, Yingkui Dong, Hongxin Zhao, Bo Wu, Junfeng Wang

Affiliations Expand

PMID: 40887759 DOI: 10.1021/acs.analchem.5c01671

Abstract

Membrane proteins are essential for numerous biological processes and constitute a significant portion of drug targets, making the study of their interactions with ligands crucial for drug discovery. Surface plasmon resonance (SPR) is a powerful, label-free technique for real-time biomolecular interaction analysis, but its application to membrane proteins is limited by inherent difficulties in immobilizing these proteins on sensor surfaces while preserving their native conformation and functionality. Lipid nanodiscs offer a promising solution by providing a native-like membrane environment. However, efficient and stable immobilization of nanodiscs on chip surfaces remains challenging. Here, we present a convenient and efficient approach utilizing the SpyCatcher-SpyTag system for the covalent immobilization of nanodiscs on SPR chips. This method ensures stable and specific attachment, enabling precise kinetic analysis of membrane protein interactions. We demonstrate the utility of this approach by applying it to study the interactions of Granuphilin C2A domain with PIP2 lipid, GPRC5D with an antibody, and VDAC1 with a small molecule inhibitor. This approach has the potential to advance the application of SPR in membrane protein interaction studies and drug discovery.

生物工学一般
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