分子動力分析為什么離不開分析互作儀

一、動力學分析的核心需求 :捕捉動態(tài)相互作用

動力學分析的本質是研究分子、細胞或系統(tǒng)在時間維度上的行為變化，例如藥物與靶標蛋 白的結合速率、蛋白質折疊路徑、病毒與宿主受體的識別過程等。這類研究需要實時監(jiān)測 分子間相互作用的動態(tài)參數(shù)，如結合常數(shù)（Kd）、解離速率（koff）、結合速率（kon）

等，而這些參數(shù)直接決定了生物過程的效率與機制。

傳統(tǒng)實驗方法（如熒光標記、放射性同位素法）存在標記干擾、耗時長、通量低等缺陷， 難以滿足復雜動態(tài)系統(tǒng)的分析需求。而分子互作儀通過無標記、實時監(jiān)測的技術特性，成 為動力學分析的“核心工具"。例如，在藥物研發(fā)中，通過分子互作儀可精準量化抑制劑與  酶的結合動力學，預測藥物在體內的代謝半衰期。

二、Gator Pro BLI儀器的技術革新

Gator Pro是由小鱷生物（ Gator Bio）開發(fā)的高通量生物層干涉技術（BioLayer Interferometry, BLI ）儀器，其技術優(yōu)勢與動力學分析需求高度契合：

1. 無標記實時監(jiān)測

BLI技術通過檢測生物分子結合時引起的微米級懸臂梁光學干涉信號變化，無需熒光 標記或放射性同位素，避免了標記物對分子天然構象的干擾。例如，在研究抗體-抗  原結合時，Gator Pro可直接監(jiān)測完整抗體（含F(xiàn)c段）與抗原的結合過程，而無需截 短或標記。

2. 高通量與自動化

Gator Pro支持96孔板高通量檢測，單次實驗可完成數(shù)百個樣本的動態(tài)分析，實驗效 率較傳統(tǒng)SPR技術提升5倍以上。其自動化的樣品加載與清洗系統(tǒng)，尤其適用于篩選  小分子化合物庫（如藥物先導物庫）的親和力與動力學參數(shù)。

3. 寬動態(tài)范圍與高靈敏度

該儀器可檢測低至納摩爾級（nM ）的結合親和力，并能區(qū)分微秒級( μs）的結合時  間差異。例如，在酶抑制動力學研究中，Gator Pro可捕捉抑制劑與靶酶從快速結合 （kon=1e6 M-1s-1)到緩慢解離（koff=1e-4 s-1)的全過程。

三、GatorPro在動力學分析中的典型應用

1. 藥物發(fā)現(xiàn):從靶標驗證到優(yōu)化

在新冠疫情期間，Gator Pro被用于篩選ACE2受體與病毒刺突蛋白的結合抑制劑。  通過動態(tài)分析藥物候選物的kon/koff值，科研團隊快速篩選出高選擇性化合物，縮短 了3個月的實驗周期。此外，該儀器還可評估藥物分子對靶標蛋白構象的誘導效應， 指導結構優(yōu)化。

2. 蛋白工程:揭示折疊與變構機制

研究團隊利用Gator Pro分析溶菌酶變構位點的動態(tài)特性，發(fā)現(xiàn)特定小分子可誘導酶構象變化，從而增強催化活性。此類數(shù)據(jù)為設計工程酶（如工業(yè)催化劑）提供了關 鍵動力學參數(shù)。

3. 免疫療法:評估免疫檢查點抑制劑

在PD-1/PD-L1抑制劑開發(fā)中，Gator Pro可量化腫瘤細胞表面PD-L1與T細胞受體的 結合動力學。實驗數(shù)據(jù)顯示，高親和力抑制劑（Kd<1nM）可顯著延長結合時間

（t1/2>24小時），從而增強抗腫瘤效果。

四、技術對比 : BLI vs. SPR vs. MST

  案例對比 ：在EGFR抑制劑篩選中，SPR需固定化靶酶，可能破壞天然構象；而Gator Pro 可直接使用溶液態(tài)酶，獲得更接近生理條件的kon值（如1e5 M-1s-1 vs. 1e4 M-1s-1),指   導藥物優(yōu)化。

五、未來趨勢 :智能化與多技術融合

Gator Pro 2.0版本已集成AI算法，可自動識別結合事件并生成動力學模型。例如，通過機 器學習預測化合物對靶標蛋白的構象鎖定效應，將實驗周期從數(shù)周縮短至48小時。此外， 該儀器正與單細胞測序平臺聯(lián)用，研究腫瘤微環(huán)境中免疫細胞與腫瘤細胞的動態(tài)互作網(wǎng)

絡。

分子互作儀通過提供“動態(tài)視角"的分子相互作用數(shù)據(jù)，已成為現(xiàn)代動力學分析的重要工具。Gator Pro BLI儀器憑借其無標記、高通量、高靈敏度的技術特性，在藥物研發(fā)、蛋白工程等領域展現(xiàn)出其價值。隨著人工智能與多組學技術的融合，分子互作儀將進一 步推動從“靜態(tài)結構解析"到“動態(tài)過程調控"的研究范式轉變，為生命科學突破提供核心工  具支撐。