用于检测与膜通道相互作用的分子的分析系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种检测与膜通道相互作用的分子的分析系统，该分析系统包括，包含一种或多种末通道的细胞膜；载体，包含闪烁体和与细胞膜连接的偶联剂；选择性地与膜通道结合的配体，该配体包含激活闪烁体的标记物。根据本发明专利技术，载体与细胞膜的连接和配体与膜通道的结合导致了从载体的闪烁体中发射，其中，当与膜通道相互作用的受试分子存在时，改变了从载体的闪烁体中的发射。也公开了鉴定与膜通道相互作用的分子的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于检测与细胞膜通道相互作用的分子的分析系统和方法。更具体地，本专利技术涉及用于检测离子通道的调节剂的闪烁迫近分析(SPA)系统和方法。
技术介绍
细胞膜包括很多分子例如营养物、废弃物和小分子可以通过的通道。离子通道是在所有细胞的膜中都可以发现的膜通道的一个例子。典型的离子通道包括跨膜蛋白或一组选择性地使离子通过膜的脂双层的蛋白质。按照通过通道的主要离子，离子通道的例子包括钠离子(Na+)通道、钾离子(K+)通道、氯离子(Cl-)通道、和钙离子(Ca2+)通道。离子通道可以是一直开放的，例如在钾离子渗漏通道中发现的那样。离子通道也可以是电压门控性的，一个例子是钠离子通道。可替代地，离子通道可以是配体门控性的。配体门控性通道是离子的渗透性对于与特定配体例如神经递质的结合敏感的离子通道。神经递质的例子包括但不限于，乙酰胆碱、谷氨酸、甘氨酸、或γ-氨基丁酸。膜通道的类别可以包括非离子传导，但却允许其他分子通过来进入和/或透出细胞的膜通道。在通道家族中，离子通道的结构是相同的。每个通道包括不同的蛋白质亚单位，其中该蛋白质亚单位是由可以选择性地在某些细胞类型中或在生物体发展和生长的某个时期表达的不同基因编码的。离子通道在形成神经和肌肉细胞的电活动性，以及控制神经递质和激素的分泌方面发挥关键性的作用。由于在脊椎动物中与各种生理过程，例如肌收缩、胰岛素从胰脏中的释放和神经系统中神经递质的释放之间的相关性，离子通道的研究对于制药工业越来越重要。特别地，钙通道是近来研究的重要靶点，因为它们是特定地调节Ca2+进出细胞的普遍存在的离子通道。Ca2+通过电压控制进入细胞，Ca2+通道发挥电信号的第二信使的作用起始事件例如收缩、分泌、突触传递和基因表达。钙通道可以分类为L-型(长效)、T-型(短暂)、N-型(既不是长效也不短暂，或者用于神经元)、P-型(浦肯野细胞)、Q-型和R-型(抗性的)，这是根据各种因素例如激活和失活动力学、离子特异性和对药物和毒素的敏感性分类的。除了低电压激活(LVA)通道-T-型通道外，L-、N-、P-、Q-、和R-型通道都是高电压激活的(HVA)。换句话说，HVA通道的激活阈值一般在-40mv以上。尽管据报道L-型和T-型Ca2+电流是范围广泛的细胞类型，但是在神经元中N-、P-、Q-、和R-型电流才是最主要的。设计分析法来鉴定对离子通道特异性调节的新药物会受到下列事实的干扰离子通道是由多种蛋白质亚单位构成的，仅仅是在通道处于膜的脂双层中时才能评价离子通道的功能。特别地，该离子通道调节的化合物鉴定分析法会由于下列的因素而变得复杂1)低密度的天然通道表达；2)通过经典的电压箝位法难以固定(由于它们复杂的内折结构，许多候选的用于研究的离子通道占据了难以钳住的细胞，这些细胞的例子包括树突状细胞、神经末稍细胞和肌细胞)；和3)许多其他通道的电流会掩蔽离子通道较小的电流。现有的鉴定离子通道调节剂的技术是产量、生理学关联性、敏感性和坚韧性之间妥协的产物。研究离子通道的一种广泛接受的分析法是膜片钳位术(Neher(1992)，Neuron，8605-612)。尽管一些公司试图将膜片钳过程自动化，但由于当前该实验程序的电流复杂性和再现性使得其不适合用于高效筛选(HTS)应用。使用电压敏感性染料或放射性同位素的光学记录法在电压门控性离子通道包括钙通道的研究中变得越来越流行。这些方法更容易自动化，并且为药物筛选应用提供了更高的效率(当前，高达每天100,000个化合物)，可以为离子通道活性提供更灵敏的分析法(Xu，等人(2001)，Drug DiscoveryToday，61278-12887)。但是，这些分析经常要求药理学介入以激活所研究的通道，导致可能产生假阳性结果(Denyer等人(1998)，Drug Discovery Today，3323-332)。适合HTS的另一种分析技术是竞争性结合测定。典型地，真空过滤法用于定量放射性标记的特定配体与离子通道的结合。配体与留在过滤器上的通道结合，用冲洗缓冲液洗去未结合的游离配体。该方法是比较麻烦的，因为它花费了较长的时间，而且需要较大体积的冲洗缓冲液。此外，分离方法包括用冲洗缓冲液反复洗涤，依次产生了大量的放射性液体废弃物，不仅处理昂贵，而且对于进行实验的人也有潜在的健康危险。专利技术简述本专利技术提供一种用于检测预细胞膜通道相互作用的分子的分析系统和方法。更具体地，本专利技术涉及一种检测离子通道的调节剂的闪烁迫近分析系统和方法。在优选的实施方案中，本专利技术的分析系统和方法可以提供下列优点，例如较高效、降低所需来源和试剂的成本，和减少废物。在优选的实施方案中，本专利技术提供可以在单个反应混合物中进行的同质分析。此外，本专利技术优选提供一种系统，其减少了假阳性结果和/或背景，因此产生了可靠的和可再现的分析结果。在一个方面，本专利技术提供一种检测与细胞膜通道相互作用的分子的分析系统，该分析系统包括a.包括一种或多种膜通道的细胞膜；b.载体，包含闪烁体和与细胞膜连接的偶联剂；c.选择与膜通道结合的配体，该配体包含激活闪烁体的标记物，其中载体与细胞膜的连接和配体与膜通道的结合导致了从载体的闪烁体中发射，其中，当与膜通道相互作用的受试分子存在时，改变了从载体的闪烁体中的发射。另一方面，本专利技术提供一种鉴定与细胞膜通道相互作用的分子的方法，该方法包括下列步骤a.提供包括一种或多种膜通道的细胞膜；b.在允许偶联剂与细胞膜结合的条件下，培养细胞膜和包含闪烁体和偶联剂的载体；c.在允许配体和膜通道结合的条件下，培养细胞膜和包含激活闪烁体的标记物的配体；d.培养细胞膜和怀疑与膜通道相互作用的受试分子；e.在受试分子存在时和在受试分子不存在时，测定载体的闪烁体中的发射；和f.比较当受试分子存在时从载体的闪烁体中的发射和当受试分子不存在时从载体的闪烁体中的发射。附图简述加入并构成本说明书一部分的附属的附图对本专利技术的若干方面进行了解释说明，其与优选实施方案的描述一起，用于解释本专利技术的原理。对附图的简要描述如下附附图说明图1的曲线图，说明的是在各小时里(X-轴)培养时间对于GVIA与离子通道结合的影响，用每分钟计数(cpm)来表示(Y-轴)，其中离子通道是在从大鼠脑中分离的细胞膜中，空方格非特异性结合(NSB)；填充格总结合。附图2的曲线图，说明的是mg/孔(X-轴)的珠浓度对于GVIA与离子通道结合的影响，用cpm来表示(Y-轴)，其中离子通道是在从大鼠脑中分离的细胞膜中，空方格非特异性结合(NSB)；填充格总结合。附图3的曲线图，说明的是μg//孔(X-轴)的细胞膜浓度对于GVIA与离子通道结合的影响，用cpm来表示(Y-轴)，其中离子通道是在从大鼠脑中分离的细胞膜中，空方格非特异性结合(NSB)；填充格总结合。附图4的曲线图，说明的是微微摩尔，pM(X-轴)的配体浓度对于GVIA与离子通道结合的影响，用cpm来表示(Y-轴)，其中离子通道是在从大鼠脑中分离的细胞膜中，空方格非特异性结合(NSB)；黑方格总结合；黑三角背景(BKG)。附图5的曲线图，说明的是pM(X-轴)的配体浓度对于GVIA与离子通道结合的影响，用cpm来表示(Y-轴)。该附图中的数据是附图4数据的重绘图。附图6的曲线图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测与细胞膜通道相互作用的分子的分析系统，该分析系统包括：　　　　ａ．包含膜通道的细胞膜；　　　　ｂ．载体，其包含闪烁体和与细胞膜连接的偶联剂；　　　　ｃ．选择性地与膜通道结合的配体，该配体包含激活闪烁体的标记物，　　　　其中载体与细胞膜的连接和配体与膜通道的结合导致了从载体的闪烁体中发射，其中，当与膜通道相互作用的受试分子存在时，改变了从载体的闪烁体中的发射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SP张，EE科德，
申请(专利权)人：詹森药业有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]