放射性配体与受体结合分析实验(RBA)方法

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受体与配体结合试验的测定方法

受体与配体结合试验的测定方法

受体与配体结合试验的测定方法直接测定法:1. 放射性同位素法(Radioligand Binding Assay):这种方法通过使用放射性同位素标记的配体来测定受体与配体结合的情况。

标记的配体包含一种放射性同位素,如3H或125I。

实验中,将放射性标记的配体加入到含有受体的体外反应体系中,然后通过测定结合与非结合配体的量来计算受体与配体的结合亲和力。

这种方法常用于研究受体的亲和力、结合位点及受体的浓度。

2. 荧光共振能量转移法(Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET):FRET基于两个荧光标记的分子之间的能量转移。

通过在受体和配体的分子中标记荧光染料,并在荧光染料的发射和捕获波长上进行测量,可以确定受体和配体之间的相互作用及结合状态。

这种方法的优势是能够在活细胞或组织中进行实时监测。

间接测定法:1. 生物活性测定法(Bioassay):这种方法通过研究受体与配体结合后的生物学效应来间接测定受体与配体的结合情况。

例如,可以通过测定细胞增殖、酶活性、信号传导通路等生物学效应来评估受体与配体之间的结合情况。

这种方法的优势是可以直接测定受体配体的生物学活性,但缺点是无法精确测定结合亲和力。

2. 反应动力学分析法(Kinetic Analysis):这种方法通过测定受体与配体结合过程中的动力学参数来间接测定结合情况。

例如,可以使用BIAcore系统等生物传感器技术来实时监测受体和配体之间的结合和解离过程,并从中得到结合速率常数、解离速率常数等动力学参数。

这种方法的优势是可以测定结合反应速率和平衡常数,但需要专门的仪器设备。

此外,还有一些衍生的测定方法,如表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)、放大荧光极化法(Amplified Fluorescent Polarization Assay, AFP)等,这些方法广泛应用于生物医学研究中。

受体的放射配体结合分析法

受体的放射配体结合分析法

受体的放射配体结合分析法第⼋章受体的放射配体结合分析与应⽤第⼀节概述受体(receptor)是细胞膜上或细胞内的⼀些能与⽣物活性物质相互作⽤并引起特异性⽣物效应的蛋⽩质。

受体与配体结合后,通过受体特定的信号传递系统,引起细胞的特定反应,是⾼等动物适应环境、协调机体各种细胞功能的关键性分⼦。

⽤放射性核素标记的配体(radioligand)与相应的受体进⾏特异结合反应,从⽽对受体进⾏定性和定量,此即为受体的放射配体结合分析法(radioligand binding assay of receptors, RBA)。

定量的RBA是在已知配体与受体反应的基础上,通过结合反应得知⼀定量的组织或细胞能与该放射性配体结合的受体数,称结合位点数(number of binding sites)。

亲和⼒则以平衡解离常数表⽰。

定性RBA 则通过反应量效关系、某些参数的变化等判断受体的类型、单位点或多位点系统、受体与配体相互作⽤的特点等。

RBA出现前,虽然提出了受体的⼀些基本概念,如配体占领学说、激动剂和拮抗剂、配体结合反应的质量作⽤定律等,但对受体的研究主要靠观察受体激动剂或拮抗剂的⽣理效应或药理效应。

20世纪60年代,由于放射性探测的灵敏度⾼、核素标记物不改变配体的构型,可⽤来直接观察配体在亚细胞组分中的分布,并进⾏精确定量。

RBA使受体的研究从间接观察进⼊了直接观察,从宏观进⼊微观,许多不易或⽆法⽤⽣理(或药理)效应进⾏观察的受体得以精确定量,并进⽽对受体分⼦进⾏纯化,分析结构。

受体的研究从20世纪70年代已经扩展到了神经递质、激素、细胞因⼦的作⽤机制、细胞⽔平的调控机制、疾病的发病机制及疾病的诊断等⽅⾯,渗透到了许多学科领域,受体的研究进⼊了分⼦⽣物学⽔平。

⾃20世纪80年代以来,随着新技术、新⽅法的应⽤,受体的研究取得了长⾜的进展。

例如,利⽤基因克隆技术测定受体分⼦的⼀级结构,上百种受体的氨基酸序列得以阐明,测出某种受体的不同亚型在氨基酸序列上的差别,为受体亚型的确定奠定了基础;⽤点突变技术确定受体结合位点在分⼦中的位置;利⽤单克隆抗体、荧光和酶等⾮放射性标记物来定位受体,丰富了受体的研究⽅法。

放射性配体与受体结合分析实验方法

放射性配体与受体结合分析实验方法

放射性配体与受体结合分析实验方法放射性配体与受体结合分析方法(Radioligand Binding Assay,RBA)是一种常用的生物化学实验方法,用于研究受体与其配体之间的结合亲和性和数量。

该方法通过标记配体的放射性同位素来实现,可以精确测定受体与配体之间的亲和力。

RBA方法的原理是将受体样品与放射性标记的配体一起孵育,使二者发生结合。

非结合的配体随后通过洗涤的步骤去除,然后测定剩余的结合复合物中的放射性信号。

根据放射性信号的强度,可以计算出受体与配体结合的比例和结合亲和力。

RBA方法需要一些实验材料和设备,包括放射性标记的配体、受体样品、未标记的配体(用于测定非特异性结合)、放射性检测设备(例如放射计或闪烁计数器)以及用于孵育和洗涤的缓冲液。

实验步骤一般包括以下几个关键步骤:1.准备标记配体:将配体与放射性同位素结合,这通常涉及到将配体与放射性同位素联结的化学反应。

常用的放射性同位素包括^3H(氚)和^125I(碘)等。

此步骤需要进行放射性安全操作。

2.孵育样品:将受体样品与标记配体一起在适当的缓冲液中孵育。

孵育条件(温度、时间等)需根据具体受体和配体的特性进行优化。

3.洗涤步骤:通过洗涤去除未结合的配体。

洗涤步骤可以进行多次,以确保只保留结合复合物。

这一步骤是为了去除非特异性结合而采取的,可以使用高浓度的未标记配体等进行竞争性结合。

4.结合复合物的测定:将洗涤后的样品放入放射性检测设备中,测定放射性信号的强度。

放射性信号的强度与结合复合物的量成正比,可以通过标准曲线或计算公式来计算受体与配体的结合亲和力。

RBA方法具有一些优点和应用前景。

首先,该方法可以在体外定量测定受体与配体之间的结合亲和力。

这对于研究生物体内的受体配体相互作用具有重要意义。

其次,该方法具有高灵敏度,能够测定非常低浓度的受体或配体。

此外,RBA方法还可以用于筛选新药物的受体结合亲和性,以及衡量药物对受体的亲和力的影响。

放射配体受体结合试验方法与技术

放射配体受体结合试验方法与技术

第五节放射配体受体结合实验方法与技术一、基本概念1、受体(receptor)一类介导细胞信号转导的功能蛋白质,可与周围环境中微量化学物质发生特异性结合,通过信息放大系统,触发后续的生理或药理效应。

2、配体(ligand)能与受体特异结合的物质,如神经递质、药物或激素等。

3、判断受体的标准真正的受体必须具备:饱和性、特异性、可逆性、高亲和性、结构专一性、立体选择性、区域分布性、亚细胞或分子特征、有内源性配体等。

4、受体的基本分类化学门控离子通道受体;G蛋白耦联受体。

5、受体调节的方式1)共价调节(covalent modification)尤其是蛋白磷酸化反应在受体的脱敏过程中起了非常重要的调节作用。

以乙酰胆碱受体为例,细胞内c AMP升高所引起的蛋白磷酸化可使乙酰胆碱受体对乙酰胆碱的脱敏速度增加8~10倍。

2)非共价调节(non-covalent modification)影响受体功能的非共价调节机制包括①膜电位的变化;②机械性改变受体的分布(斑片钳技术);③受体和其他膜蛋白(如G蛋白)或某些小配体(阴离子,阳离子,核苷酸)之间的变构影响;④膜脂质环境的改变等。

3)协同性调节(coordinate regulation)已知不同受体可含有同源受体区如胰岛素受体和上皮生长因子-抗溃疡素受体中的酪氨酸激酶区。

由此可推测一种受体被激活后可能通过一共同密码(code)来调节同一细胞上的其他许多受体。

4)链锁反应(receptor cascades)另外一种可能的调控机制,即一个受体被激活之后,可能会释放一种细胞外信使,激活第二个细胞表面受体。

称之为放大性的链锁反应。

二、放射配体结合法的应用领域1、阐明药物作用机制;2、新药设计和药物筛选;3、探讨疾病的病因、发病机理,提高临床合理用药和诊断水平;4、测定组织或血液中药物浓度;5、探寻新的受体、受体亚型和内源性配体。

三、放射受体结合实验技术简介1、放射配体的选择需要非常高的选择性,并要求与靶受体有很高的亲和性,解离常数最好小于10nmol/L,还要考虑配体的生物学以及生物化学特征。

7.受体放射分析

7.受体放射分析

三、受体与配基结合的特性
1、可饱和性(satiability) 每个细胞所
含受体数是有限的,因此配基与受体结合的反应 曲线应该具有可饱和性,受体结合反应呈高亲和 性和低容量,而非特异结合则呈低亲和性和高容 量,后者的剂量反应曲线不呈可饱和性。 2、可逆性(reversibility) 激素、递质 和药物与特异性受体结合反应是可逆的,当受体 周围的配基浓度降低,结合反应就逆向进行,即 配基受体复合物很快解离,解离后的配基是原形 ,不起代谢变化,这跟酶与底物作用结果不同, 底物经酶作用后变成代谢产物。
四、受体的生理调节
细胞膜上受体的数量和亲和性随细胞所处的 环境而发生变化。受体的这种生理调节现象与人 体的疾病、药物作用有着密切的关系。受体的生 理调节作用可分为向上调节和向下调节。
1、向下调节(down-regulation)
细胞所处环境中某种激动剂的浓度增高或长 期作用,其结果使相应受体的数量减少,并出现 受体对此物质的敏感性下降,或耐受性增高等现 象,如哮喘病人长期服用β-激动剂产生的耐受性 增高,即药效减弱。
至今,研究受体亲和力和受体数量最基本, 最主要的方法仍然是受体的放射性配基结合分 析(radioligand binding assay of receptors,RBA),简称受体放射分析。它是 应用放射性核素标记配基与特异性的受体结合, 研究受体的亲和力和受体的数量,也是研究受 体亚型的常用方法。 迄今为止,所有已发现的受体 (receptor)都是具有特定氨基酸序列和特定 构型的蛋白质。每一种受体在细胞上都有特定 的宏观分布(器官和组织特异性)和微观分布 (细胞或细胞核)。
2、向上调节(up-regulation)
细胞所处环境中某种拮抗剂的浓度过高或 长期作用,结果会使受体数量增高,出现受体敏 感性增高,表现为增敏,或撤药后反跳现象。如 高血压病人长期服用心得安时对儿茶酚胺增敏, 若突然停药,可出现血压升高的反跳现象。由于 受体在整体条件下,随机体状态变化,会出现生 理调节,因此对受体数量和亲和性测定就成为研 究病理变化和评价药效的重要内容。

放射性配体受体结合实验方法介绍重点

放射性配体受体结合实验方法介绍重点

TG 作用 , 这与袁淑云等[1,3]报道用家兔作为降脂试验动物的结果是一致的。

本次试验同时显示纳豆胶囊毒理学两阶段毒性实验结果为阴性 , 表明此胶囊为实际无毒物质。

参考文献 :[1]袁淑云 . 纳豆激酶粗提液对小鼠实验性高脂血症的降脂作用 . 现代医院 ,2005,15:10212.[2]武井直树 , 李麒 . 纳豆在保健和医疗上的应用价值 . 中国微生态学杂志 ,2002,14:2432246.[3]段智变 , 江晓 , 江汉湖 . 纳豆粗提物抗兔高脂血症及抗氧化作用的研究 . 营养学报 ,2004,26:2962299.[4]刘宇峰 , 王金英 , 孙岸 , 等 . 纳豆激酶制剂—恩开胶囊的生产工艺中试研究 . 生物技术 ,2000,10:48249.(收稿日期 :2006-11-15中图分类号 :R144文献标识码 :B文章编号 :1002-3127(2007 03-0231-02・方法研究・放射性配体受体结合实验方法介绍班婷婷 , 吴强恩 , (复旦大学公共卫生学院 ,关键词 :放射性配体受体结合法 ; 经验介绍 ; 作者简介 :班婷婷 , 硕士研究生 , 研究方向 :农药毒理学。

assays , RRA , RRA 系统时 , 恼 , 现根据我们实验室多年的经验 , 将部分内容方法操作步骤报道如下 , 以供同行参考。

1受体标本的制备和保存一般有差速离心和蔗糖密度梯度离心 , 前者较为常用。

应在脱离正常供血环境后迅速在 0~4℃条件下匀浆。

有报道 , 脑组织标本切成小块后以原状态冻存于-70℃ ~-80℃ , 能保存 6个月以上 , 或者将组织块或所需组织的悬浮液保存在 -70℃可保存 6个月 , 受体不失活 [122]。

2降低非特异性结合的方法我们用组织提取受体进行 3H 2G ABA (γ2氨基丁酸实验时 , 吸附在滤纸上的游离型标记配体的含量较多 , 非特异性结合很高 , 可考虑如下几方面降低其含量 :(1 加样顺序 :最好先加膜受体饱和管以壁减少3H 2G ABA 在管壁上的吸附。

放射性配体与受体结合分析实验(RBA)方法

放射性配体与受体结合分析实验(RBA)方法
药理室讲座
放射性配体与受体结合分析实 验(RBA)方法
刘星华 2011-5-13
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内容
实验定义与原理 实验材料与仪器 实验方法 Scatchard方程与作图(饱和与竞争实验) RBA的安全问题 实验举例
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实验定义与原理
定义 放射性配基与受体结合分析简称为受体放射分析
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实验仪器
组织匀浆机 IKA,T10B S25
漩涡混合器 WH-2
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低温高速离心机 凯达,TGL20M
超低温冰箱 海尔
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数显恒温水浴锅 金燕,HH-S26S
制冰机 GELIN 型号IMS-50 automatic
ice flakes
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电热恒温水温箱
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实验材料与仪器
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实验材料
动物组织(皮层、海马、纹状体等) 仪器(组织匀浆机、旋涡混合器、低温高
速离心机、电热恒温水温箱、-80℃冰箱、 制冰机、抽虑瓶、液闪仪等) 材料( 2ml/6ml分离管、10ul/200ul/1ml枪 头、微纤维滤纸等) 药品(放射性配基、各种非标计化合物等)
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RBA的分类
RBA用放射性核素来标记配基,与相应的受体 进行特异性结合反应,可对受体的性质进行定性 和定量的分析。 1、定性RBA:是通过反应的量效关系的变化 来判断受体的类型,单位点或多位点结合式,及 受体与配体结合的特点,反应的可逆性、协作性 等。 2、定量RBA:是在已知配体与受体反应性质 的基础上,通过结合反应,给出一定量的组织或 细胞中能与该放射性配体结合的受体数及结合的 平衡解离常数或结合位点数(最大结合容量)。
(1)总结合管:100ul膜受体 + 200ul缓冲液 + 10 ul 放射性配体 (2)非特异管:100ul膜受体 + 100ul缓冲液 + 100ul非标记配体 + 10 ul 放射性配体 (3)受试物管:100ul膜受体 + 100ul缓冲液 + 100ul药物溶液 + 10 ul 放射性配体

03受体的放射配体(基)结合分析(RBA)

03受体的放射配体(基)结合分析(RBA)
John Navport Langley(1852—1925) and paul Ehrlich(1854—1915) 为这一 领域的开拓者。 但这一段时间受体的研究进展甚 微,其原因是一个较长的时间内,仅 仅把受体看成是一种虚设的概念,只 是为了适应解释某些现象的需要,并 不认为需用科学的方法去证实它。
22campcgmpcacampcampacatpcamp也有些第一信使能降低胞内camp浓度如生长抑制素生长素介质及insulin能降低肝和肪脂细胞内的campa激酶能催化许多酶pro磷酸化如激活磷酸化酶b激酶促进糖原分解及糖酵解抑制糖原合成酶i抑制糖原合成激活甘油三酯脂肪酶促进脂肪分解核中酸性蛋白磷酸化加速转录mrna合成加速
4、Scatchard及Hill作图的数学模型及意义
1)Scatchad 模型:
从质量作用定律 得
[R][L] [RT—RL][L] KD= ------------------ == ------------------[RL] [RL] [RT—RL] -------------KD
[RL]
经变换:---------- =
1956 年 Stephenson 对 Clank 理论提出 了三点修正:
1、只有一小部分R被占领即可产生最大 反应 2 、被占领的受体与所引起的反应之间 并不必然地呈现线性关系 3 、不同的药物在诱发同一反应的能力 方面有很大差异。
60 年代以前对受体的研究主要 靠观察激动剂和拮抗剂的生理,药 物效应。对 R 的研究是间接的,仅 停留在宏观水平,不能对受体在 Call 内的分布进行定位,更无法从 分子水平认识受体的本质和意义。
5、非特异结合NSB
定义:配基除了与特异性物质结合以外的其 它任何物质的结合均为非特异结合。 在RBA中,这些非特异物质可以为杂质蛋白, 反应容器,分离材料等。

放射性配体受体结合试验

放射性配体受体结合试验

放射性配体受体结合试验1、定义:放射性配基与受体结合分析简称为受体放射分析(radioassay of receptors),它是应用放射性核素标记配基与特异受体相结合,研究受体的亲和力和受体的数量,以及研究受体亚型的常用方法。

2、原理:1)、放射性标记配基(激动剂或拮抗剂)和组织、细胞,或含有受体的制剂一起温育,使受体和配基充分结合,形成受体-配基复合物,终止反应后,用过滤或离心的方法除去未被结合的标记物,测定滤膜或沉淀物中的放射性,即可计算出和配基结合的受体的量。

2)、放射配基与受体制备物(含受体的组织或细胞制备物)作用时,其结合形式有两种,一种是配基与受体的特异性结合,其特点是亲和力高;且由于受体有限,故具有饱和性。

另一种是配基与受体制备物的非受体分子的结合,称为非特异性结合。

其特点是亲和力低但结合点多,不易饱和。

用放射性配基研究特异性受体时,必须设法减除非特异性结合。

一般采用的方法是制备总结合管和非特异结合管,两者计数之差即为特异性结合量。

总结合管:将放射性配基与受体制备物反应,除去游离的放射性配基,测定结合的放射性配基的计数,(其中包含特异性结合与非特异性结合,称为总结合)。

非特异性结合管:将大量(一般为500-1000倍)非标记特异性配基与标记的放射性配基相混,然后共同与受体制备物反应。

由于非标记配基与标记配基两者比例悬殊,所以受体几乎全部被非标记配基饱和,标记配基只能与组织制备物中的非特异结合位点结合。

这时测出的标记配基的结合量,反映的是非特异结合量。

用总结合管的计数减去非特异结合管的计数,即可得到特异结合计数。

3、分类:RBA用放射性核素来标记配基,与相应的受体进行特异性结合反应,可对受体的性质进行定性和定量的分析。

1、定性RBA:是通过反应的量效关系的变化来判断受体的类型,单位点或多位点结合式,及受体与配体结合的特点,反应的可逆性、协作性等。

2、定量RBA:是在已知配体与受体反应性质的基础上,通过结合反应,给出一定量的组织或细胞中能与该放射性配体结合的受体数及结合的平衡解离常数或结合位点数(最大结合容量)。

受体与配体结合试验的测定方法

受体与配体结合试验的测定方法

【实验原理】
• 总结合管:将放射性配基与受体制备物反应,除去游离的 放射性配基,测定结合的放射性配基的计数,(其中包含 特异性结合与非特异性结合,称为总结合)。 • 非特异性结合管:将大量(一般为500-1000倍)非标记 特异性配基与标记的放射性配基相混,然后共同与受体制 备物反应。由于非标记配基与标记配基两者比例悬殊,所 以受体几乎全部被非标记配基饱和,标记配基只能与组织 制备物中的非特异结合位点结合。这时测出的标记配基的 结合量,反映的是非特异结合量。用总结合管的计数减去 非特异结合管的计数,即可得到特异结合计数。
【结论】
• 与受体结合的最大配基量为XXXX nM,即 脑P2部分样品受点的含量-最大结合量: XXXX nM。 解离常数KD为XXXX。
【参考文献】
• Mary J. Mycek, Richard A. Harvey, Pamela C. Chample. Lippincott Illustrated Reviews Pharmacology. Philadelphia: Lippincott Willams & Wilkins, 2002. 张德昌主编. 《医学药理学》. 北京:北京医科 大学中国协和医科大学联合出版社,1998. 《药理学实验讲义》. 中国协和医科大学药理 室, 2005年10月 左萍萍老师的课件
【实验结果与分析】
绘图: (1)饱和曲线:见图4 • B为纵坐标,F为横坐标,计算出总结合,非特 异结合,特异性结合,作图即可得到受点结合 曲线。 (2)Scatchard作图:见图5 • B/F为纵坐标,B为横坐标绘制Scatchard图形, 所得图形为双曲线,用电子计算机绘图,找出 渐近线,分别算出高低亲和力结合的最大结合 数量KD值。

受体分析检查-检验核医学

受体分析检查-检验核医学
数据处理是将数学模型直线化,再将测得数 据进行直线拟合,求出所需参数。计算机普 及后,人们用计算机进行曲线拟合,以减少 直线化带来的误差。
41
Scatchard作图
简单单位点系统在Scatchard作图中应呈一条 直线。
RL RT 1 RL
L KD KD
以[RL]/[L]对[RL]作图,即为Scatchard作图。
编号 TB1 NSB1 TB2 NSB2 TB3 NSB3 TB4 NSB4 TB5 NSB5 TB6 NSB6
WBC/GCR
3H-Dex
ul
nM
10
4.383H-Dex多点RBA
Dex(ul) 5
PBS补足体 积ul 90 85 80
25
10.95
75
25
10.95
12.5
通过结合反应得知一定数量的组织或细胞与 该放射性配体结合的受体数量,即结合位点 数。配体与受体的亲和力以结合反应的平衡 解离常数表示。
定性RBA则通过反应量效关系、某些参数的
变化等判断受体的类型、结合方式(单位点 系统或多位点系统)、受体与配体相互作用 特点等。
4
一、RBA的主要优点
1、高灵敏度 2、特异性强、专一性好 3、受体制剂的多用性
5
二、受体的分类
膜受体 核受体
6
(一)膜受体
由胞膜外、胞膜内、跨膜区组成。按跨膜区又 可分为:
1、G蛋白偶联受体(神经递质、前列腺素等) 2、单一跨膜区有激酶活性受体(细胞因子) 3、单一跨膜区无激酶活性受体(生长因子、INS) 4、离子通道型受体(Na+、K+、Cl-、Ca++等)
力越低。

受体的放射配体结合分析法【58页】

受体的放射配体结合分析法【58页】
3、 雌激素受体类 主要为雌激素(ER)。
(三) 受体亚型
受体亚型是指受体分子结构上既有部分相同,也存在 一定差别,它们对同一配体具有不同的亲和力,生物 学上具有不同的效应。
1、用药理学方法可见到,同一种受体的几种激动剂 (拮抗剂)对各亚型都有作用,但作用有相对的选择 性。如,对于α肾上腺受体,哌唑嗪对血管平滑肌收缩 的用较拮弱抗(作α用2)强,(而α1育)亨,宾对则胃相肠反道。平滑肌舒张的拮抗作 2、用放射配体结合分析法可观察到,同一种受体的某 些激动剂(拮抗剂)对各亚型都有特异性结合能力, 但是亲和力不同。
细胞核、浆 、膜 3.受体的增溶和进一步纯化
沉淀:完整细胞、核受体
图8.10 分离细胞组分的一般方法
四、温育 条件
缓冲液
通过多次预实验确定 某个受体的最适离子 强度和pH
时间与温度
最适的时间为完全平 衡时间
温度根据目的不同而 不同(0—37OC)
结合配体和游离配体的分离
目 的 : B/F的 分 离 , 一般RIA的分离方法可用于RBA 注意配体与受体的解离速度
5、 识别能力(Recognition)和生物效应一致性
受体与配体的特异性结合保证了受体对机体内成千上万 生物活性物质的高度识别能力。这种能力与配体引起的 生理(药理)效应相一致。表现在:(1)、在组织分 布上的一致。(2)、在浓度上的一致。受体主要存在 于相应配体发挥生理或药理效应的器管,称之为靶器管。 有的配体生理或药理效应广泛,而另一些配体的作用则 有明显的器管专一性。配体和受体结合的有效浓度通常 也应该和该配体发挥生理或药理作用的浓度一致。
图8.8 Scatchard作图中的正负协同作用 (1) 无协同作用;(2)负协同作用;(3)正协同作用

检验核医学:受体的放射配基结合分析法

检验核医学:受体的放射配基结合分析法
Lefkowitz、 Goldstein等:受体放射 配基结合分析技术
放射配基 + 受体分子 分离配基受体复合物 测定受体数量和亲和力
定性RBA
通过配基与受体反应的量效关系及某些参 数的变化等来判断受体的类型,单位点 或多位点系统,受体与配基相互作用的特 点 (可逆或不可逆,合作作用)。
定量RBA
受体的放射配基结合分析法
(Radioligand Binding Assay of Receptor ,RBA)
• 生命活动的物质基础:生理、生化反应
• 生物活性物质通过受体介导发挥作用(信息 传递)包括:激素、神经递质、生长因子、药物、
毒物、抗原
• 受体功能异常与疾病
• 受体信息传递与药物研究
受体研究历程
fmol/ml B
SB/F
饱和曲线
TB SB NSB [LT]nmol/L
Slope=-1/KD
Bmax
SB fmol/ml Scatchard 作图
两种实验方案:多点法(饱和曲线)、单点法
两种实验方案的比较
放射配基浓度 单点法 单个饱和浓度
优点 操作简单 样本量少
缺点
用途
只能求出Bmax 临床检验
30
20
10
- 1/ KD
1/ RT
0
-1
- 0. 5
0
0. 5
1
1. 5
2
2. 5
1/ L ( L/ nmol )
Hill作图(Logit作图)
Log RL LogKD n • LogL RT RL
4
3
RL RTRL
2
1
n=2
系统亲和 力不一致

RBA

RBA
NSB与样品的特异结合混在一起,会对样品 的测量产生影响。
特点:1)亲和力小,但容量大; 2)与生物效应无关;
除去NSB的方法: 1、设置无受体或失活受体的待测样品,通过 整个反应过程后测得的放射性测量值来作为 NSB TB管(总结合管): *L+R+A←→*LR+*LA+*L(吸附) NSB:*L+A←→*LA+*L(吸附) SB=TB-NSB 2、在反应系统中加入比标记配基量更多、与 受体亲和力更大的非标记配体,反应后测得的 放射性作为NSB。
注意:
①整个过程在低温下进行(0~4℃)需要 冷冻离心机。
②离心机的转速要相对稳定。 ③介质的密度,离子强度及酸碱度要严格
一致。 ④每次进行后要蛋白定量。
2、组织切片
为了保持受体的结合活性,通常都需用 冰冻切片,厚度5~50μm。
将切片粘贴于涂有明胶的玻片上,在标 本上滴加含有放射配基的缓冲液,进行 受体结合反应,然后洗净游离部分。
如果在绘制饱和曲线时,换一种方法 作图,即Scatchard作图法,以复合物 浓度[RL]为横坐标,以复合物和游离配 基的浓度比值[RL]/[L] (也即放射性比值 B/F) 为纵坐标,则对简单单位点系统来 说,将得到一条逐渐下降的直线。
配基的非特异结合(NSB)
放射性标记配基除了与受体发生特异结合外, 还可以与样品中的其他成分如蛋白质、反应容 器、分离剂等结合,这种结合即没有结构特异 性,又和生理效应无关,称非特异性结合 (non-specific binding,NSB)。
RBA的基本原理
RBA是指用放射性核素来标记配基,与相应 的受体进行特异性结合反应,对受体的性质进 行定性和定量的分析。 1、定性RBA:是通过反应的量效关系的变 化来判断受体的类型,单位点或多位点结合式, 及受体与配体结合的特点,反应的可逆性、协 作性等。 2、定量RBA:是在已知配体与受体反应性 质的基础上,通过结合反应,给出一定量的组 织或细胞中能与该放射性配体结合的受体数及 结合的平衡解离常数或结合位点数(最大结合 容量)。
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2)曲线的高度取决于[RT]。在曲线起始段,曲线上升的 曲线的高度取决于[RT]。在曲线起始段, [RT] 快慢即曲线的斜率取决于配基与受体的亲和力,所以, 快慢即曲线的斜率取决于配基与受体的亲和力,所以,KD 亲和力越大) 饱和曲线上升越快,KD越大 越小 (亲和力越大),饱和曲线上升越快,KD越大 (亲和 力越小) 饱和曲线上升越慢。 力越小),饱和曲线上升越慢。 (即:亲和力越大,受体 与配件结合速度越快,时间越短)
根据质量作用定律: v1 = k1 [R] [L] ;v2 = k2 [RL] 当反应达到平衡后, v1 = v2 , 即: k1 [R][L] = k2 [RL] ,则 平衡解离常数(KD)的数学表达式为: KD=K2/ K1=[R][L]/[RL] (2)
Scatchard作图 作图
设[LT]为配体的初始浓度,[RT]为受体的初始浓度(即受体总量),则有: [L] = [LT] – [RL] [R] = [RT] – [RL] 由式( )整理可得: 由式(2)整理可得 KD = [RT-RL][L] [RL] 将上式整理可得: 将上式整理可得 [RL] = [RT] - 1_ × [RL] [L] KD KD
2、制备膜受体
大鼠断头取脑 分离出目标组织 加10倍体积(V / W)冰冷的缓冲液 用组织匀浆机匀浆3次,每次数秒钟,制成组织匀浆液 组织匀浆液用低温高超离心机离心(12000转/分)3次, 每次20分钟 弃上清液,沉淀(膜受体)放-80度超低温冰箱保存备用 注意: 注意:该项操作所需试剂或仪器 仪器: 仪器:手术器械、组织匀浆机、制冰机、超低温冰箱、低 温高超离心机 试剂: 试剂:超纯水
饱和曲线
固定的受体数量, 固定的受体数量,固定数量的非标和不同 浓度体积的放射性配体
饱和曲线(saturation curve) 饱和曲线
1)饱和曲线 )
受体数量一定,当配体( 受体数量一定,当配体(一般是不同浓度体积的放射 性配体与固定数量的非标)的浓度从零开始上升时, 性配体与固定数量的非标)的浓度从零开始上升时,形成 的复合物也逐渐增多。但由于受体数量有限, 的复合物也逐渐增多。但由于受体数量有限,又是可逆反 因此[RL](受体配体复合物)的增加不是直线上升, 应,因此 (受体配体复合物)的增加不是直线上升, 而是一条上升先快后慢的曲线, 而是一条上升先快后慢的曲线,最后绝大部分受体与配体 结合时,[RL]的增加就非常缓慢,渐趋水平,即受体已经 结合时, 的增加就非常缓慢,渐趋水平, 的增加就非常缓慢 饱和了, 饱和了,此即饱和曲线 。 #饱和曲线的作用?Scatchard作图,求得 与Bmax 饱和曲线的作用? 作图, 饱和曲线的作用 作图 求得KD与
化合物每次实验做两复管,进行两次单独 实验。
8、各种指标
IC50:半数抑制浓度 KD:平衡解离常数(mol/L),物理意义为 受体有一半结合配基时所需要的配基浓度。 Bmax:受体最大结合容量(fmol /mg蛋白 质) nH:Hill系数
Scatchard方程与作图 (饱和实验)
Scatchard方程与作图
枪头
200ul
1ml
10ul
Tris
PPO与POPOP
过滤装置
砂芯过滤装置(抽滤 瓶) 1000ml
Whatman GF/C玻璃 微纤维滤纸 40mm
放射性化合物
放射性配体 低温保存
实验方法流程
实验方法流程
制备受体样品; 1、制备受体样品; 加样、温育进行结合反应; 2、加样、温育进行结合反应; 终止反应, Байду номын сангаас、终止反应,分离结合物与游离物 测定结合物的放射性; 4、测定结合物的放射性; 数据处理。 5、数据处理。
漩涡混合器 WH-2
低温高速离心机 凯达,TGL20M
超低温冰箱 海尔
数显恒温水浴锅 金燕,HH-S26S
制冰机 GELIN 型号IMS-50 automatic ice flakes
电热恒温水温箱
循环水式多用真空泵
液闪测定计数仪 HIDEX, 425-034型
实验材料
2ml离心管
6ml一次性软试管
RBA的分类 RBA的分类
RBA用放射性核素来标记配基, RBA用放射性核素来标记配基,与相应的受体 用放射性核素来标记配基 进行特异性结合反应, 进行特异性结合反应,可对受体的性质进行定性 和定量的分析。 和定量的分析。 定性RBA RBA: 1、定性RBA:是通过反应的量效关系的变化 来判断受体的类型,单位点或多位点结合式, 来判断受体的类型,单位点或多位点结合式,及 受体与配体结合的特点,反应的可逆性、 受体与配体结合的特点,反应的可逆性、协作性 等。 定量RBA RBA: 2、定量RBA:是在已知配体与受体反应性质 的基础上,通过结合反应, 的基础上,通过结合反应,给出一定量的组织或 细胞中能与该放射性配体结合的受体数 受体数及结合的 细胞中能与该放射性配体结合的受体数及结合的 平衡解离常数或结合位点数(最大结合容量)。 平衡解离常数或结合位点数(最大结合容量)。
实验具体操作(D1、D2、5-HT)
1、配制各种缓冲液及试剂 按处方配比配制各种缓冲液贮备液 配制各种非标记配体溶液 配制各种受试药物溶液 注意:该项操作所需试剂或仪器 注意 该项操作所需试剂或仪器 仪器: 仪器:分析天平、移液枪、烧杯、量筒、容量瓶、 试管、EP管等 试剂: 试剂:无水乙醇、超纯水、Tris 、抗血酸、优降 宁、HCl 、NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2 、 DMSO 、甲苯、PPO 、POPOP、Methysergide 、 Butaclamol及5HT 等
药理室讲座
放射性配体与受体结合分析实 验(RBA)方法
刘星华 2011-5-13
内容
实验定义与原理 实验材料与仪器 实验方法 Scatchard方程与作图(饱和与竞争实验) RBA的安全问题 实验举例
实验定义与原理
定义 放射性配基与受体结合分析简称为受体放射分析 (radioassay of receptors),它是应用放射性核 素标记配基与特异受体相结合,研究受体的亲和 力和受体的数量,以及研究受体亚型的常用方法。 原理 放射性标记配基(激动剂或拮抗剂)和组织、细 胞,或含有受体的制剂一起温育,使受体和配基 充分结合,形成受体-配基复合物,终止反应后, 用过滤或离心的方法除去未被结合的标记物,测 定滤膜或沉淀物中的放射性,即可计算出和配基 结合的受体的量。
图2 [RT]对饱和曲线影响 对饱和曲线影响
数学表达
law): 质量作用定律 (Mass action law): 受体和配基的结合反应服从可逆反应的质 量作用定律,可用下式表示: 量作用定律,可用下式表示: k1, v1 [R]+[L] ---- [RL] k2, v2
( 1)
上式中,[R]和 为游离受体和游离配基的浓度,[RL]为复合物 上式中,[R]和[L] 为游离受体和游离配基的浓度,[RL]为复合物 浓度,v1和v2为结合速率和解离速率 k1和k2为结合速率常数 为结合速率和解离速率, 浓度,v1和v2为结合速率和解离速率,k1和k2为结合速率常数 (association rate constant) 和解离速率常数 (dissociation rate constant)。 constant)。
3、加样 加样
取出膜受体,加入一定体积的冰冷的缓冲液,混匀,使成一定 浓度的膜受体溶液。 取放射性配体母液, 取放射性配体母液,用无水乙醇稀释成实验所需浓度 按以下顺序及比例加入各种反应液。
(1)总结合管:100ul膜受体 + 200ul缓冲液 + 10 ul 放射性配体 (2)非特异管:100ul膜受体 + 100ul缓冲液 + 100ul非标记配体 + 10 ul 放射性配体 (3)受试物管:100ul膜受体 + 100ul缓冲液 + 100ul药物溶液 + 10 ul 放射性配体
5 、分离游离及结合的放射性配体
上述各管在反应结束后,分别倒入抽滤装 置进行过滤,并用5-10ml冰冷的缓冲液冲 洗滤膜2次。滤膜放入85度烘箱中烘干,随 后放入测试管中,关加入一定体积的闪烁 液,浸泡过夜。 注意: 注意:该项操作所需试剂或仪器 仪器: 仪器: 抽滤器、烘箱、滤纸、移液枪、液 闪杯 试剂: 试剂: 甲苯、PPO 、POPOP
注意: 注意:该项操作所需试剂或仪器 仪器: 仪器:移液枪、烧杯、量筒、EP管等 试剂: 试剂:超纯水、无水乙醇、放射性配体母液 放射性配体母液
4、 受体配体结合反应 、
以上各管在加完放射性配体后,立即放入 37度的水浴锅中,孵育20分钟。20分钟后 把各管放入冰中终止反应。 注意: 注意:该项操作所需试剂或仪器 仪器: 仪器:恒温水浴锅,制冰机 试剂: 试剂:无
6、 测定结合型放射配体每分钟放射计数 、
采用放射性计数仪,测定各测试管中结合 型放射配体每分钟放射计数 注意: 注意:该项操作所需试剂或仪器 仪器: 仪器: 液闪仪 试剂: 试剂: 无
7、数据处理
按以下公式计算各化合物对同位素配基结 合的抑制率百分率:
抑制率(I %)=(总结合管cpm—化合物cpm)/ (总结合管cpm—非特异结合管cpm)×100%
简单单位点系统Scatchard作图为一条直线,斜率为 -(1/KD), 作图为一条直线, 简单单位点系统 作图为一条直线 ( ), 横轴截距为[RT],纵轴截距为 横轴截距为 ,纵轴截距为[RT]/ KD(见图 )。 (见图3)。
简单单位点系统RBA的Scatchard作图 图3 简单单位点系统 的 作图 由此求得KD与Bmax
实验材料与仪器
实验材料
动物组织(皮层、海马、纹状体等) 仪器(组织匀浆机、旋涡混合器、低温高 速离心机、电热恒温水温箱、-80℃冰箱、 制冰机、抽虑瓶、液闪仪等) 材料( 2ml/6ml分离管、10ul/200ul/1ml枪 头、微纤维滤纸等) 药品(放射性配基、各种非标计化合物等)
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