SARS-Cov-2通过膜融合侵入人呼吸道细胞，病毒上的刺突蛋白(Spike)受体结合域（RBD）会与呼吸道细胞膜上的血管紧张素转化酶-2（ACE-2）受体结合。由感染或疫苗免疫产生中和抗体可以阻止病毒与ACE-2受体结合。但是，SARS-Cov-2突变株中，刺突蛋白存在突变，可能会导致中和抗体保护性降低。因此，研究中和抗体与刺突蛋白的结合能力对于疫苗开发、感染防控以及抗体治疗都极具价值。
同时，在寻找能够抑制SARS-Cov-2病毒感染的治疗方法时，发现肝素及肝素的衍生物是潜在的候选药物，它们可以结合并引起SARS-Cov-2上刺突蛋白受体结合域空间构象改变，研究二者之间相互作用的结构依赖性也有利于病毒药物的开发。
P4SPR分子互作仪可以很好的助力这些研究的开展。并且，利用该仪器还可以短时间检测未稀释血清中SARS-Cov-2的抗体的水平。
下面，给大家分享一些P4SPR分子互作仪应用于SARS-Cov-2病毒研究的案例。
01 快速定量血清检测SARS-CoV-2抗体
图1.1 SPR传感器表面功能化修饰示意图
首先对SPR传感器AfficoatTM芯片表面进行功能化修饰，然后注入SARS-Cov-2的核衣壳重组蛋白结合到表面上，最后加入未稀释的人血清检测SPR传感信号。
利用P4SPR分子互作仪可以建立SARS-Cov-2抗体的快速检测平台。
图1.2 检测血清中抗SARS-Cov-2核衣壳抗体的SPR信号传感图。抗体浓度：(1) 100 ng/mL, (2) 500 ng/mL, (3) 1 µg/mL,(4) 5 µg/mL, (5) 10 µg/mL, (6) 25 µg/mL, (7) 75 µg/mL。
02 检测抗体对SARS-Cov-2病毒原始株和变异株的交叉反应性
研究者收集感染SARS-Cov-2病毒原始株的阳性个体第4周和第16周的血清；用原始株SARS-Cov-2病毒感染个体产生的抗体检测与原始株和变异株的SARS-Cov-2病毒Spike蛋白结合的能力。
表2 感染SARS-Cov-2原始株产生的抗体与原始株、变异株Spike蛋白的互作分析
通过伪中和实验SPR分析，观察到感染SARS-Cov-2病毒原始株产生的中和抗体对B-1.351变异株Spike蛋白也有交叉反应活性，并可持续保护个体到第16周。
图2 中和抗体抑制原始株和B1.351变异株Spike蛋白与ACE-2受体的结合
03 研究SARS-Cov-2-S1 RBD与肝素相互作用的结构依赖性
Mycroft-West等人的研究表明，肝素可抑制SARS-Cov-2病毒对Vero细胞的侵袭高达80%。肝素及其衍生物依诺肝素可以结合SARS-Cov-2-S1蛋白受体结合域并引起构象改变。
利用P4SPR分子互作仪可测定肝素及其衍生物与SARS-Cov-2-S1蛋白受体结合域的结合能力，后续再进行结构生物学分析。
图3.1 肝素衍生物一览
图3.2 肝素及其衍生物可竞争性的与SARS-Cov-2-S1蛋白受体结合域RBD结合
目前，抗凝药低分子肝素被纳入第十版新冠诊疗方案。
Affinité Instrument分子互作仪P4SPR与ezSPR可快捷的实时分析DNA与蛋白质、蛋白质与蛋白质、小分子与蛋白质、核酸与核酸、抗原与抗体、受体与配体等生物分子之间的相互作用。主要样品类型分析物包括小分子化合物、生物标志物、多肽、大分子蛋白、DNA、RNA、微生物、病毒等。
作为一款个人型SPR仪，研究人员可利用P4SPR研究生物分子相互作用特性，也可用于快速开发生物测定方案，是一款普通实验室买得起用的起的分子互作仪器，欢迎大家垂询。
