分子(zi)動(dong)力(li)分析(xi)為什(shen)麽(me)離(li)不開分析(xi)互(hu)作儀(yi)

壹、動(dong)力(li)學分析(xi)的核(he)心(xin)需(xu)求(qiu) :捕捉動(dong)態相(xiang)互(hu)作用

動(dong)力(li)學分析(xi)的本(ben)質是研(yan)究(jiu)分子(zi)、細(xi)胞或系(xi)統在(zai)時間(jian)維度上的行(xing)為變化，例(li)如(ru)藥物與靶標蛋 白的結(jie)合速率(lv)、蛋白質折(zhe)疊(die)路(lu)徑、病(bing)毒(du)與宿(xiu)主(zhu)受體(ti)的識別過程(cheng)等。這(zhe)類研(yan)究(jiu)需(xu)要實(shi)時監測(ce) 分子(zi)間(jian)相互(hu)作用的動(dong)態(tai)參(can)數，如(ru)結(jie)合常(chang)數（Kd）、解離速(su)率(lv)（koff）、結(jie)合速率(lv)（kon）

等，而(er)這些(xie)參(can)數直(zhi)接決(jue)定了生(sheng)物過(guo)程(cheng)的效(xiao)率(lv)與機(ji)制。

傳統(tong)實(shi)驗方(fang)法(fa)（如熒(ying)光(guang)標記(ji)、放(fang)射性(xing)同(tong)位素(su)法(fa)）存在(zai)標記(ji)幹(gan)擾(rao)、耗(hao)時長(chang)、通(tong)量低(di)等缺(que)陷， 難(nan)以滿(man)足(zu)復雜動態(tai)系統的分析(xi)需(xu)求(qiu)。而分子(zi)互(hu)作儀(yi)通過(guo)無標記(ji)、實(shi)時監測(ce)的技術特性(xing)，成 為動力(li)學分析(xi)的“核(he)心(xin)工(gong)具(ju)"。例(li)如(ru)，在(zai)藥物研(yan)發中，通過(guo)分子(zi)互(hu)作儀(yi)可精(jing)準量化抑(yi)制劑(ji)與  酶的結(jie)合動力(li)學，預(yu)測(ce)藥物在(zai)體(ti)內的代(dai)謝(xie)半(ban)衰(shuai)期(qi)。

二、Gator Pro BLI儀器的技術革新(xin)

Gator Pro是由小(xiao)鱷(e)生物（ Gator Bio）開(kai)發的高(gao)通(tong)量生物層(ceng)幹(gan)涉技術（BioLayer Interferometry, BLI ）儀器，其技術優(you)勢(shi)與動力(li)學分析(xi)需(xu)求(qiu)高(gao)度契合：

1. 無標記(ji)實(shi)時監測(ce)

BLI技術通過檢測(ce)生物分子(zi)結(jie)合時引起的微(wei)米級(ji)懸臂(bi)梁光(guang)學幹(gan)涉信號變化，無需(xu)熒(ying)光(guang) 標記(ji)或放(fang)射性(xing)同(tong)位素(su)，避免了(le)標記(ji)物對(dui)分子(zi)天(tian)然(ran)構象(xiang)的幹(gan)擾(rao)。例(li)如(ru)，在(zai)研(yan)究(jiu)抗體(ti)-抗  原(yuan)結(jie)合時，Gator Pro可(ke)直(zhi)接監測(ce)完整抗體(ti)（含(han)Fc段(duan)）與抗原(yuan)的結(jie)合過程(cheng)，而無(wu)需(xu)截 短(duan)或標記(ji)。

2. 高(gao)通(tong)量與自(zi)動化

Gator Pro支持96孔(kong)板(ban)高(gao)通(tong)量檢測(ce)，單次(ci)實(shi)驗可完(wan)成數百(bai)個樣(yang)本(ben)的動(dong)態(tai)分析(xi)，實(shi)驗效 率(lv)較(jiao)傳統(tong)SPR技術提升(sheng)5倍(bei)以(yi)上(shang)。其(qi)自(zi)動化的樣(yang)品(pin)加(jia)載與清(qing)洗系(xi)統(tong)，尤(you)其(qi)適用於篩選  小(xiao)分子(zi)化合物庫(ku)（如藥物先(xian)導物庫(ku)）的親和(he)力(li)與動力(li)學參(can)數。

3. 寬(kuan)動態(tai)範圍與高(gao)靈(ling)敏度

該儀(yi)器(qi)可檢測(ce)低(di)至(zhi)納(na)摩爾級（nM ）的結(jie)合親和(he)力(li)，並能(neng)區分微(wei)秒(miao)級( μs）的結(jie)合時  間(jian)差(cha)異(yi)。例(li)如(ru)，在(zai)酶抑(yi)制動(dong)力(li)學研(yan)究(jiu)中，Gator Pro可捕(bu)捉抑(yi)制劑(ji)與靶酶從(cong)快(kuai)速結(jie)合 （kon=1e6 M-¹s-¹)到(dao)緩(huan)慢(man)解離（koff=1e-4 s-¹)的全(quan)過程(cheng)。

三、GatorPro在(zai)動力(li)學分析(xi)中的典(dian)型應(ying)用

1. 藥物發現(xian):從(cong)靶(ba)標驗(yan)證(zheng)到(dao)優(you)化

在(zai)新(xin)冠(guan)疫情(qing)期(qi)間(jian)，Gator Pro被(bei)用於篩選ACE2受體(ti)與病毒(du)刺突蛋白的結(jie)合抑(yi)制劑(ji)。  通(tong)過(guo)動態分析(xi)藥物候(hou)選物的kon/koff值(zhi)，科研(yan)團隊(dui)快(kuai)速篩選出(chu)高(gao)選(xuan)擇性(xing)化合物，縮(suo)短 了3個月(yue)的實(shi)驗周期(qi)。此外(wai)，該(gai)儀器還可(ke)評(ping)估藥物分子(zi)對(dui)靶標蛋白構象(xiang)的誘(you)導效應(ying)， 指(zhi)導結(jie)構優(you)化。

2. 蛋白工(gong)程(cheng):揭示折(zhe)疊(die)與變構機(ji)制

研(yan)究(jiu)團隊(dui)利用Gator Pro分析(xi)溶(rong)菌(jun)酶變構位點的動(dong)態(tai)特性(xing)，發現(xian)特(te)定小(xiao)分子(zi)可(ke)誘導酶構象(xiang)變化，從(cong)而(er)增強(qiang)催化活性(xing)。此類數據為設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)酶（如工(gong)業催化劑）提供了(le)關(guan) 鍵動(dong)力(li)學參(can)數。

3. 免疫療法(fa):評估(gu)免疫檢查點抑(yi)制劑(ji)

在(zai)PD-1/PD-L1抑(yi)制劑(ji)開(kai)發中，Gator Pro可量(liang)化腫(zhong)瘤(liu)細(xi)胞表(biao)面PD-L1與T細(xi)胞受體(ti)的 結(jie)合動力(li)學。實(shi)驗數據顯(xian)示，高(gao)親和(he)力(li)抑(yi)制劑(ji)（Kd<1nM）可(ke)顯(xian)著延長(chang)結(jie)合時間(jian)

（t1/2>24小(xiao)時），從(cong)而(er)增強(qiang)抗腫(zhong)瘤(liu)效果(guo)。

四、技術對比 : BLI vs. SPR vs. MST

  案(an)例(li)對(dui)比 ：在(zai)EGFR抑(yi)制劑(ji)篩選中，SPR需(xu)固定化靶酶，可能(neng)破壞(huai)天(tian)然(ran)構象(xiang)；而(er)Gator Pro 可(ke)直(zhi)接使(shi)用溶(rong)液(ye)態酶，獲得(de)更接近生理(li)條件的kon值(zhi)（如1e5 M-¹s-¹ vs. 1e4 M-¹s-¹),指   導藥物優(you)化。

五(wu)、未來(lai)趨勢(shi) :智(zhi)能化與多技術融合

Gator Pro 2.0版本已集(ji)成AI算法(fa)，可自(zi)動識別結(jie)合事件(jian)並生(sheng)成動力(li)學模(mo)型。例(li)如(ru)，通(tong)過(guo)機(ji) 器學習預(yu)測(ce)化合物對(dui)靶標蛋白的構(gou)象(xiang)鎖(suo)定效應(ying)，將(jiang)實(shi)驗周期(qi)從(cong)數(shu)周(zhou)縮(suo)短至(zhi)48小(xiao)時。此外(wai)， 該(gai)儀器正與單細(xi)胞測(ce)序平(ping)臺聯(lian)用，研(yan)究(jiu)腫(zhong)瘤(liu)微環境中免疫細(xi)胞與腫(zhong)瘤(liu)細(xi)胞的動(dong)態(tai)互(hu)作網(wang)

絡。

分子(zi)互(hu)作儀(yi)通過(guo)提供“動(dong)態視(shi)角(jiao)"的分子(zi)相(xiang)互(hu)作用數(shu)據，已成為現(xian)代(dai)動(dong)力(li)學分析(xi)的重(zhong)要(yao)工(gong)具(ju)。Gator Pro BLI儀(yi)器(qi)憑(ping)借(jie)其(qi)無(wu)標記(ji)、高(gao)通(tong)量、高(gao)靈(ling)敏度的技術特性(xing)，在(zai)藥物研(yan)發、蛋白工(gong)程(cheng)等領域展(zhan)現(xian)出(chu)其(qi)價值(zhi)。隨著人工(gong)智(zhi)能與多組學技術的融(rong)合，分子(zi)互(hu)作儀(yi)將進(jin)壹 步推動(dong)從(cong)“靜(jing)態(tai)結(jie)構解析(xi)"到(dao)“動態過(guo)程(cheng)調控"的研(yan)究(jiu)範式轉變，為生命科學突破提供核(he)心(xin)工(gong)  具(ju)支撐。