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笑傲江湖，谁与争锋 — 2021 用Biacore 发表的CNS文章荟萃（下）

1 月 28, 2022

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01病毒/抗体研究（非新冠类）
图4 单抗1G5.3与多来源黄病毒NS1蛋白的亲和力[13]

图4 单抗1G5.3与多来源黄病毒NS1蛋白的亲和力[13]

2021年1月，中科院微生物所高福院士与澳大利亚昆士兰大学的澳大利亚传染病研究中心在Science联合发表了“A broadly protective antibody that targets the flavivirus NS1 protein”，获得了一种针对黄病毒NS1蛋白的广泛保护性抗体1G5.3，可以减少登革热、寨卡病毒和西尼罗病毒小鼠模型的病毒血症并提高宿主存活率。研究人员使用Biacore T200与Protein A芯片，捕获抗体1G5.3，检测与不同来源黄病毒NS1蛋白的亲和力，证明该抗体可以广谱结合不同来源的NS1蛋白，也确证了黄病毒非结构蛋白1 (NS1)是潜在的广谱抗病毒的关键靶点（图4）。

5月，英国Wellcome Sanger研究所/英国约克大学Gavin J. Wright研究团队在Nature上发表文章“An invariant Trypanosoma vivax vaccine antigen induces protective immunity”，借助Biacore 8K鉴定了疫苗IFX（来源于间日疟原虫的不变性鞭毛抗原）与小鼠单克隆抗体的结合位置，并表征了它们之间的结合亲和力。

10月，华盛顿大学医学院病理与免疫学系Michael S. Diamond和Daved H. Fremont在Nature上发表文章“Structure of Venezuelan equine encephalitis virus in complex with the LDLRAD3 receptor”，借助Biacore T200 完成了委内瑞拉马脑炎病毒(Venezuelan equine encephalitis virus, VEEV)与受体LDLRAD3和LDLRAD3 domain 1的亲和力及动力学参数检测。

02肿瘤-免疫调节
图5 IL-23p19介导的IL23R与IL-23的结合[15]

图5 IL-23p19介导的IL23R与IL-23的结合[15]

2021年2月，斯坦福大学医学院 K. Christopher Garcia团队在Cell发表了“Structural basis for IL-12 and IL-23 shared receptor usage reveals a gateway for shaping actions on T versus NK cells”，该文中利用Biacore T100 检测IL12和IL23分别与两种受体的亲和力，发现IL-23p19对IL23R与IL-23的结合是必须的，而对招募IL-12Rb1则不是必须的；IL-12p35和IL-23p19介导的是与各自受体胞外域的特异性结合；IL-12Rb1的突变体增强了其与P40的亲和力（图5）。

3月，约翰霍普金斯大学医学院在Science上发表了一篇题为“Targeting a neoantigen derived from a common TP53 mutation”，发现了TP53(肿瘤蛋白p53)的全新突变抗原位点，并设计获得了靶向该位点的高特异性的单链双抗H2-scDb。研究人员使用BiacoreT200证实了H2-scDb可以特异性地与TP53突变位点p53R175H/HLA-A*02:01结合，而与野生型p53WT/HLAA*02:01不结合。

3月，德国约翰内斯古腾堡大学医学中心在Science上发表了“Lipid presentation by the protein C receptor links coagulation with autoimmunity”，发现CD1d样内皮蛋白C受体(EPCR)所表达的内体溶双磷脂酸(LBPA)是一种致病细胞表面抗原，可被aPLs识别，用于诱导血栓形成和内体炎症信号传导。研究人员使用Biacore及L1芯片，检测了aPL HL5B与 EPCR、EPCR-LBPA的动力学亲和力，确认了与未修饰的sEPCR相比， aPL HL5B与sEPCR- LBPA可以紧密结合。

3月，斯坦福大学在Science发表了“Structure-based decoupling of the pro- and anti-inflammatory functions of interleukin-10”，揭示了白细胞介素-10 (IL-10)与IL-10受体的可控的结合方式，为调节IL-10的多效作用提供了一个机制蓝图。研究人员使用BiacoreT100，验证了从定向进化文库中筛选得到的克隆5.1(“super-10”)在IF-10Rα存在与否的情况下，均与IF-10β结合，亲和力 (KD)分别为30 nM和70 nM，证明了确实可以调节IL-10，增强其功能特异性。

6月，澳大利亚莫纳什大学在Science上发表了一篇题为“Canonical T cell receptor docking on peptide–MHC is essential for T cell signaling”的文章，揭示了典型的TCR-pMHC对接极性的关键驱动因素及其在T细胞识别和激活中的作用。研究人员使用Biacore T200和Biacore 3000，完成了极性颠倒的TCR与pMHCⅠ的亲和力动力学检测，证明了极性颠倒的TCR不能参与免疫应答，与TCR-pMHCⅠ结合亲和力无关。

9月，美国国立卫生研究院国家心肺血液研究所Warren J. Leonard和美国国家癌症研究所Nicholas P. Restifo，斯坦福大学医学院K. Christopher Garcia研究团队联合在Nature上发表“An engineered IL-2 partial agonist promotes CD8+ T cell stemness”，文章借助Biacore T100完成了IL-2突变蛋白和γc之间的相互作用、H9-IL-2Rβ和H9T-IL-2Rβ复合物与IL-2Rγ 的亲和力比较。

03细胞迁移分化
图6 Biacore稳态法测定不同NET1与NEO1的亲和力[21]

图6 Biacore稳态法测定不同NET1与NEO1的亲和力[21]

2021年4月，牛津大学惠康人类遗传学中心结构生物学科Christian Siebold团队在Cell发表了“Simultaneous binding of Guidance Cues NET1 and RGM blocks extracellular NEO1 signaling”，作者通过NEO1-NET1-RGM结构揭示了存在于细胞膜中的“三聚体”超级组装，并且这个超级组装形成的三聚体会通过阻断RGM-NEO1复合物形成的信号以及NET1诱导下的NEO1胞外聚集，进而抑制RGMA介导的生长锥塌陷以及RGMa或NET1-NEO1介导的神经元迁移。本文利用Biacore T200 完成了多组NET1 和NEO1亲和力的测定（图6）。

04遗传性神经疾病
2021年9月，美国Denali Therapeutics公司的Gilbert Di Paolo团队在Cell发表了“Rescue of a lysosomal storage disorder caused by Grn loss of function with a brain penetrant progranulin biologic”。Gilbert Di Paolo团队研发了治疗LSD的生物制剂PTV:PGRN (protein transport vehicle : progranulin)——通过转铁蛋白受体介导的胞转作用，将颗粒蛋白前体（progranulin, PGRN）穿过血脑屏障运入大脑，可以治疗由Grn基因缺失引起的LSD或额颞叶痴呆。本文利用Biacore 8K测定了PTV:PGRN, PTV:PGRNv2 以及Fc:PGRN 与 hTfR的亲和力。
05神经元发育
图7 BAI1- 与BAI3-RTN4R的亲和力测定[23]

图7 BAI1- 与BAI3-RTN4R的亲和力测定[23]

2021年11月，美国斯坦福大学医学院Thomas C. Südhof、K. Christopher Garcia等在Cell发表“RTN4/NoGo-receptor binding to BAI adhesion-GPCRs regulates neuronal development”，作者利用Biacore T100 发现，BAI的单个血小板反应蛋白1型重复（TSR）结构域以纳摩尔亲和力与所有三种RTN4受体亚型的富含亮氨酸重复结构域结合，后续通过Biacore比较了突变体和WT结合力的差异（图7）。
06动脉粥样硬化
图8 Biacore测定不同来源Fc–APRIL， Fc–c-APRIL，Fc–nc-APRIL与heparin 的亲和力[24]

图8 Biacore测定不同来源Fc–APRIL， Fc–c-APRIL，Fc–nc-APRIL与heparin 的亲和力[24]

2021年8月，维也纳医科大学检验医学系Dimitrios Tsiantoulas和Christoph J. Binder研究团队在Nature上发表“APRIL limits atherosclerosis by binding to heparan sulfate proteoglycans”，发现一种名为A增殖诱导配体(APRIL，A Proliferation Inducing Ligand)的细胞因子或在抵御机体动脉粥样硬化斑块形成上扮演着保护性的角色。文章借助Biacore X100完成了human Fc APRIL (total)、human canonical Fc APRIL (human Fc c-APRIL)、human non-canonical Fc APRIL (human Fc nc-APRIL)、mouse canonical Fc APRIL (mouse Fc c-APRIL)、human canonical Fc APRIL (human Fc c-APRIL)， Fc APRIL (mouse Fc nc-APRIL)和阴性对照EDAR Fc，人Fas Fc与生物素化肝素的多组亲和力参数检测（图8）。
07肠道微生物
图8 Biacore测定不同来源Fc–APRIL， Fc–c-APRIL，Fc–nc-APRIL与heparin 的亲和力[24]

图9 Biacore测定OmpC与重组单克隆抗体mIgA4250 和mIgA4219的亲和力[25]

2021年10月，瑞士伯尔尼大学生物医学研究部的Tim Rollenske和Andrew J. Macpherson的研究团队在Nature上发表“Parallelism of intestinal secretory IgA shapes functional microbial fitness”，文章借助Biacore X100完成了OmpC与重组单克隆抗体mIgA4250 和mIgA4219的亲和力参数检测。
总结
在过去一年里，疫情已经成为我们生活的一部分，同时也给众多科研工作者和医药行业带来了新的机遇与挑战。2021年，Biacore依靠自身广泛的应用范围，卓越的性能和可靠的数据质量，帮助广大科研工作者取得了累累硕果。

自1990年上市至今，作为最经典的分子间相互作用检测技术，Biacore已被中国药典，美国药典和日本药典收录。除了基础科研外，超过80%已上市的抗体药物的研发、申报、生产过程中均有Biacore的身影!

2021年，FDA获批上市的9款抗体新药中，采用Biacore完成研发申报的达8项；

2021年， Biacore助力发表的文章，PUBMED收录近两千篇；

2022年，让我们期待Biacore为科研和生物产业带来更优异的成绩！祝所有为人类健康发展奋斗的科技工作者们新的一年，得可靠数据，结累累硕果！