肽在蛋白質(zhì)相互作用分析中的價(jià)值

肽代表較大蛋白質(zhì)的特定結(jié)構(gòu)域或片段。他們的主要優(yōu)勢(shì)是結(jié)合大分子并破壞或促進(jìn)生物過程的能力，這是細(xì)胞信號(hào)和藥物開發(fā)應(yīng)用的關(guān)鍵特性。除了它們的柔韌性之外，肽比蛋白質(zhì)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(dá)目標(biāo)，否則這些目標(biāo)將不會(huì)被吸入。此外，它們與用于高通量蛋白質(zhì)相互作用分析的許多工具兼容。

對(duì)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(gè)隨機(jī)或靶向的取代和修飾，使研究人員能夠了解蛋白質(zhì)的哪些殘基對(duì)于相互作用是必需的，哪些殘基可以被取代以增強(qiáng)穩(wěn)定性和生物活性。

肽庫的高通量篩選

蛋白質(zhì)相互作用分析包括蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)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(biāo)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(jié)構(gòu)。當(dāng)肽被固定在固體載體上時(shí)，它們的結(jié)構(gòu)和生物活性可能被改變。因此，這些實(shí)驗(yàn)經(jīng)常產(chǎn)生不能反映溶液中肽的真實(shí)生物活性的數(shù)據(jù)。

因此，優(yōu)選使用游離肽進(jìn)行高通量蛋白質(zhì)相互作用分析。然而，這些分析并非沒有挑戰(zhàn)。事實(shí)上，在解決方案中，在確保檢測(cè)保持高靈敏度和高穩(wěn)定性的同時(shí)，使檢測(cè)小型化和自動(dòng)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(jìn)行高通量的蛋白質(zhì)相互作用分析。

用于蛋白質(zhì)相互作用分析的ELISA

酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定仍然是蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)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(cè)方法使其小型化，進(jìn)一步允許使用全自動(dòng)設(shè)置中的384孔板。

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

用于蛋白質(zhì)相互作用研究的細(xì)胞毒性和抗微生物檢測(cè)分析

基于細(xì)胞的細(xì)胞毒性分析或抗微生物分析在研究具有潛在細(xì)胞毒性或抗微生物活性的肽庫時(shí)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(dòng)化。

然而，更新的技術(shù)正在不斷發(fā)展，以快速預(yù)測(cè)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(shí)間內(nèi)測(cè)量細(xì)胞活力或生長(zhǎng)。

基于親和選擇的質(zhì)譜聯(lián)用蛋白質(zhì)相互作用分析

親和選擇與質(zhì)譜聯(lián)用(MS)是蛋白質(zhì)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(duì)篩選特別有用隨機(jī)化的肽序列，最多樣化的合成肽庫。

這種方法基于游離肽(結(jié)合物)和固定在固體表面的一個(gè)或幾個(gè)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(zhì)譜聯(lián)用對(duì)具生物活性的化合物進(jìn)行測(cè)序。

是什么讓這些方法如此強(qiáng)大？基于MS的蛋白質(zhì)相互作用分析方法最終達(dá)到了以前僅限于生物分析(即噬菌體、細(xì)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(dá)10個(gè)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(shì)。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(zhì)譜的修飾肽篩選有可能加快肽藥物和生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)。

結(jié)束語

合成肽庫允許研究大量隨機(jī)和修飾的肽集合。直到最近，使用這些文庫研究蛋白質(zhì)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(shù)的興起，合成庫的使用已經(jīng)超過了這些應(yīng)用中的生物展示。

這種變化目前是由常規(guī)ELISA和基于細(xì)胞的活性測(cè)定的進(jìn)一步小型化推動(dòng)的，其中384孔板和自動(dòng)化升壓的使用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。此外，基于MS的方法與肽富集步驟相結(jié)合，最終達(dá)到了以前僅限于生物展示的多樣性水平。