好马配好鞍，推荐两个来自2022年诺奖得主的实验神器！

2022-10-12 18:22:27, 赛多利斯德国赛多利斯集团

瑞典皇家科学院10月5日宣布，将2022年诺贝尔化学奖授予科学家Carolyn R. Bertozzi、Morten Meldal和K. Barry Sharpless，以表彰他们在“点击化学和生物正交化学”方面所做出的贡献。

CR. Bertozzi是第一个提出生物正交反应概念的人。生物正交反应是指在活体细胞或组织中，能够在不干扰生物自身生化反应条件下可以进行的化学反应，是化学生物学中非常重要的工具。生物正交反应必须发生在复杂的生命条件下，与点击反应一样温和且高效，且具有高选择性。

那么生物正交反应和近期火热的免疫治疗有什么关系呢？

CR. Bertozzi课题组就用这种反应将唾液酸酶和一种抗体药物（曲妥珠单抗）偶联物T-Sia 2形成一种新的免疫检查点抑制剂疗法，并在《Nature》子刊上发表了题为Targeted glycan degradation potentiates the anticancer immune response in vivo [1]的文章(以下用“该文”表示)。

唾液酸酶的作用

唾液酸残基（基本单糖结构单元之一）在肿瘤细胞中上调，与受体Siglecs结合可形成免疫抑制效果。而唾液酸酶可以除掉这些唾液酸，阻断Siglecs-唾液酸的相互作用。

唾液酸酶-抗体偶联作为免疫检查点抑制剂示意图

抗体和唾液酸酶的偶联方式就是著名的生物正交反应——具有张力的环状炔与叠氮的无金属催化的点击反应。

生物正交反应示意图

在偶联抗体生成后仍需要面临两个问题：酶和抗体之间linker是否稳定？考虑到抗体需要有ADCC等效应来杀死肿瘤，修饰后的抗体是否还有Fc受体的结合活性？

该文使用Sartorius的Incucyte® 实时活细胞分析系统 进行linker稳定性分析。

用荧光基团标记不同linker（oxime或HIPS）偶联抗体，可通过荧光强弱与荧光持续性判断linker的稳定性。使用Incucyte® 进行活细胞实时成像，发现HIPS比较稳定，同时克服了抗体和酶之间先前使用的肟键的不稳定性。

Incucyte®每隔2小时拍摄，动态观察细胞内抗体linker荧光的持续情况（稳定性），10倍镜(图cde)

C 图正常培养基活细胞培养；

D 图加入蛋白酶抑制剂活细胞培养；

E 图固定细胞；

HIPS为红色，oxime为蓝色。

分析参数：

使用Top-Hat减噪算法半径为100-μm；

荧光阈值:0.2 RCU；

边界灵敏度 −25；

中空填充：200 μm2；

最大面积 2,600 μm2 ；

使用积分荧光面积输出结果。

抗体和Fc受体的结合活性作为抗体药物的重要表征方法，该文通过Octet® 非标记分子互作系统进行分析。发现偶联后的抗体药物（T-Sia2）与Fc受体的亲和力与未偶联的药物类似。

Octet® RED 96数据
用链霉亲和素传感器（SA）固化生物素化的Fc受体，与100 nM的抗体或者抗体偶联物结合20 s，解离40 s。

在制备一些对照蛋白的时候，也用到了Octet® 检测其与Fc受体的亲和力（数据未列出）。

T-Sia 2在移植了同系HER2+癌细胞的小鼠模型中，作者观察到肿瘤生长延迟，并且证明与肿瘤唾液酸减少有关。在动物试验中也说明了这种方法的可行性。生物正交反应在活细胞成像、药物可控靶向释放、抗体药物偶联，甚至聚合物化学、材料表面化学领域均有应用，而该文就是在抗体药物偶联中的一个案例。

CR. Bertozzi课题组在多篇文章中都使用了Incucyte® 实时活细胞分析系统和Octet® 非标记分子互作系统。好马配好鞍，Octet® 和Incucyte® 不愧为2022年诺奖得主都在用的实验神器！那为什么大家都争先恐后的使用这两款神器呢？

使用Incucyte® 实时活细胞分析系统的优势

培养箱内可长达数周的连续观察，最短几分钟间隔拍摄，减少人力，防止过多操作对细胞的伤害；如该文每隔2个小时拍摄，共拍摄4天。

6个板位，分别独立设置检测程序，可以兼容各种孔板和培养皿，通量高；如该文有各种免疫抑制剂、效靶比等实验组，Incucyte® 一次可以完成所有实验组实验。

高效简便的模块化软件设置和数据分析，输出图片、视频、生长曲线等多指标多参数；该文提到了使用Incucyte®多个参数的调节，使得结果更加准确。

大于100种优化过的活细胞专用荧光试剂、耗材及详尽的Protocol，文章数大于12000篇。

使用Octet® 非标记分子互作系统的优势

近年来，诸多诺贝尔奖获得者都用到了Octet® 非标记分子互作系统作为实验研究的重要工具：

2021｜诺贝尔奖得主教你用BLI技术“感知痛觉”！

2020｜诺奖获得者教你做分子互作竞争实验

2020｜告别EMSA，试试CRISPR女神用的核酸互作神器

非标记Direct Binding是趋势，它的结果更加准确。

快速测定亲和力，更加定量化对互作进行表征。

无洗涤步骤，可测弱亲和力（解离快）；如该文Fc受体解离快，无法用带洗涤的传统方法建立结合活性检测。

测试时间短，一般10分钟，更快拿到结果；如该文5分钟就可以完成实验。

实验形式多样化：定性，两者结合，协同/竞争实验，垂钓。

写入美国药典，文章>10000篇，认可度广。

万金油技术，可以用与检测DNA、小分子、蛋白等各种生物分子。

使用方便，成本相对较低。

再好的idea与成就，也需要用强有力的手段和工具去实现，Incucyte® 实时活细胞分析系统和Octet® 非标记分子互作系统，来自诺奖得主的制胜法宝！

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《活细胞分析在免疫学中的十大应用》

-参考文献-

[1]Carolyn R. Bertozzi et al.Targeted glycan degradation potentiates the anticancer immune response in vivo.Nature Chemical Biology volume 16, pages1376–1384 (2020)