摘要: 金黄色葡萄球菌分泌的葡萄球菌肠毒素B(Staphylococcal enterotoxin type B,SEB)具有显著致病性,会引发免疫反应失调,最终导致食物中毒、急性损伤、中毒性休克等人类疾病。纳米抗体(nanoantibody,Nb)具备亲和力高、可穿过血脑屏障、易表达、稳定性强的优势,拓宽了针对SEB的免疫疗法的应用场景。SPR(Surface Plasmon Resonance,表面等离子体共振)技术是一种用于实时监测分子间相互作用的高灵敏度光学分析方法。与经典的酶联免疫法(ELISA)、免疫共沉淀法(co-IP)等终点法相比,SPR技术具备实时性、非标记性、高灵敏度、样品消耗低等优势,广泛应用于生物分子相互作用研究、药物筛选、免疫分析、蛋白质组学等领域,是生命科学研究和药物开发中的重要工具。
本工作通过SPR技术检测Nb/SEB的相互作用,可获得复合物结合与解离过程中的动力学信息,为后续Nb/SEB结合机制的研究及对应免疫疗法的开发提供线索与佐证。
实验背景
实验通过氨基偶联在芯片表面固定SEB作为配体,流经Nb浓度梯度作为分析物,通过表面等离子体共振(SPR)技术检测Nb/SEB的相互作用,可获得结合与解离过程中的动力学信息,为后续Nb/SEB结合机制的研究提供线索与佐证。
在表面等离子体共振(SPR)实验中,配体密度是一个至关重要的参数,直接影响实验的灵敏度和结果的可重复性。配体密度过高可能导致空间位阻效应,阻碍分析物与配体的有效结合,甚至引发非特异性吸附,干扰数据解读;而密度过低则会降低信号强度,影响检测限和动态范围。因此,优化配体密度是确保SPR实验成功的关键步骤。通过精确控制配体在传感器芯片表面的固定量,可以实现分析物与配体之间相互作用的准确测量,从而获得可靠的动力学和亲和力数据。
在本次工作中,分别在Biacore 8K(cytiva)和S-CLASS(极瞳生命)两台SPR设备上测试同一配体高、中、低密度下的亲和力信息,对比研究不同配体密度下的互作行为。
材料与试剂
- SEB及纳米抗体,由Genewiz公司在Escherichia coli strain BL21 (DE3)内表达,蛋白表达纯化方法参见文献1。SEB分子量29 KD,纳米抗体分子量14 KD,新鲜纯化浓缩,浓度为5 mg/mL,储存在PBS缓冲液中。
- Polariton CD5芯片(极瞳生命,产品目录号:CR1013)
- 氨基偶联试剂盒(cytiva,产品目录号:BR100050)
- 缓冲液:10× HBS-P+(cytiva,产品目录号:BR100671)
- Polariton C5芯片(极瞳生命,产品目录号:PR1011)
- 10 mM pH4.5醋酸钠缓冲液(极瞳生命,产品目录号:PR2033)
- 氨基偶联试剂盒(极瞳生命,产品目录号:PR3002)
- 缓冲液:10× HBS-T(极瞳生命,产品目录号:PR2012)
- 再生试剂:10 mM pH 2.5 Glycine-HCl(极瞳生命,产品目录号:PR2042)
- 其他耗材:1.5 mL EP管,1 mL、200 μL、10 μL枪头均为Axygen公司产品。
仪器设备
- SPR分子互作系统(cytiva,仪器型号:Biacore 8K)
- Biacore Insight评估软件4.08(cytiva)
- BIAevaluation 软件(cytiva)
- SPR分子互作系统(极瞳生命,仪器型号:S-CLASS)
- Polariton SPR Workstation(极瞳生命,SW1001)
实验步骤
引用格式:宗鑫, 张筠, 李艺芳. (2025). 基于表面等离子体共振(SPR)传感器的纳米抗体/葡萄球菌肠毒素B相互作用检测方法的建立. // Surface Plasmon Resonance (SPR) Protocol eBook.
Bio-101: e1011025. DOI:
10.21769/BioProtoc.1011025.
下载引用格式
How to cite: Zong, X., Zhang, Y. and Li, Y. F. (2025). Establishment of Nanoantibody/ Staphylococcal Enterotoxin B Interaction Detection Method Based on Surface Plasmon Resonance (SPR) Sensor. // Surface Plasmon Resonance (SPR) Protocol eBook.
Bio-101: e1011025. DOI:
10.21769/BioProtoc.1011025.
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