近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员王俊峰课题组提出了一种膜蛋白表面等离子体共振（SPR）传感器芯片表面固定新方法，有效克服了膜蛋白SPR分析中的关键技术瓶颈。相关成果发表于《分析化学》。

膜蛋白约占人体蛋白质的三分之一，在细胞信号转导、物质运输等关键生命过程中发挥核心作用，也是药物研发的主要靶标。据统计，约60%的现代药物以膜蛋白为作用靶标。因此，精确定量表征膜蛋白与蛋白质、小分子药物等各类配体间的相互作用，对于膜蛋白的功能机制解析以及创新药物开发至关重要。

SPR是一种基于光学原理的表面分析技术，具有灵敏度高、免标记等优势，能够实时监测生物分子间相互作用，并精确测定其亲和力和动力学参数，被广泛应用于生命科学基础研究和药物开发等领域。SPR技术被誉为生物分子互作研究的“金标准”, 已被列入美国药典和中国药典。

尽管SPR技术在可溶性蛋白研究方面已相当成熟，但在膜蛋白领域的应用仍面临挑战。主要技术瓶颈在于如何实现膜蛋白在SPR芯片表面的高效、稳定固定，并同时维持其天然构象与生物学活性。

针对该瓶颈，研究团队创新性地将SpyCatcher-SpyTag共价偶联系统与膜支架蛋白（MSP）介导的脂质纳米盘技术相结合，提出一种操作简便、高效稳定的膜蛋白芯片固定新策略。该方法通过柔性链接构建MSP-SpyTag融合蛋白，进而利用其将目标膜蛋白组装至脂质纳米盘内；所得的纳米盘携带SpyTag标签，能够与预先通过常规氨基偶联法固定于CM5芯片表面的SpyCatcher蛋白发生高效、特异的共价结合而被精准捕获，从而实现膜蛋白在近生理膜环境下的高效、稳定固定。

利用该新方法，研究团队对三种典型膜蛋白相互作用体系进行了SPR分析。实验结果显示，该方法能够获得高质量的SPR数据，成功实现膜蛋白与配体结合的动力学及亲和力参数的精确测定。这一新方法有效解决了SPR技术在膜蛋白研究中的关键瓶颈，在膜蛋白基础研究与创新药物研发领域具有重要应用潜力。

相关论文信息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c01671