一文了解微量熱泳動儀原理！

MST在分析對象的大小范圍和檢測動力學范圍等參數上是目前最優的技術。此外，MST的適應性很強，適合不同的環境要求、不同的生物分子、不同的溶液環境（如膜蛋白等需要某些特殊溶液環境的樣品）、緩沖和添加劑的類型可以自由選擇（例如可以使用任何濃度DMSO等有機溶劑）、可以在復雜的生物溶液甚至細胞溶解液中完成而無需樣品純化。通過MST可以測量不同的結合模式，包括二聚化、協同作用和競爭作用。MST使用便宜的毛細吸管作為耗材，樣品用量少，避免了昂貴的樣品消耗和繁瑣的制備過程。相對于其他的已有的測量分子間相互作用的技術，MST大大降低所需的實驗成本。

　　 微量熱泳動（microscale thermophoresis,MST）是一種分析生物分子相互作用的技術。這項技術基于生物分子的熱泳動， nanotemper微量熱泳動儀使用紅外激光進行局部加熱導致分子定向移動，繼而通過熒光分析溫度梯度場中的分子分布比。MST技術能夠檢測到由于結合而引起的生物分子的大小、電荷和水化層的變化。相互作用的過程可以在天然條件下，無需固定、任何生物溶液中完成測量。

　　熱泳動實驗 (左圖) 通過聚焦的紅外激光加熱毛細管之中的溶液，同時通過hot mirror來檢測熒光。 (右圖) 毛細管中的熒光可以通過光學二極管來成像，然后將加熱中心的標準化熒光對時間繪圖。紅外激光在5s的時間點打開，然后熒光由于溫度的增加而降低，熒光分子由于受到熱泳動的作用而移出加熱中心。

　　DNA適配子與凝血酶的結合。 （左圖）未結合的適配子的熱泳動運動與已同凝血酶結合的適配子的熱泳動不同。（右圖）所示為時間t=30秒時，在不同凝血酶濃度下，DNA適配子經標準化處理后的熒光信號，以形成用于Kd 擬合的結合曲線。陰性對照組中采用了單鏈DNA（ss DNA,圖中藍圈）。對照組中，未見標準化熒光信號隨凝血酶濃度增加變化。

　　 植物肽類激素，同植物經典激素一樣，對植物體的生長發育等生理活動具有重要的調控作用。PSK是較早被發現和研究的一種含兩個酪氨酸磺化修飾的五肽激素，在植物的生長發育、抗逆和先天免疫等方面有廣泛調控作用。PSK發揮活性是通過與細胞膜上的受體激酶PSKR結合來發揮功能。但PSK被受體PSKR識別的分子機理以及后續的受體激活機制還需闡明。

　　柴繼杰研究組通過解析PSKR胞外區結合PSK的復合物結構，闡明了PSKR胞外區通過其島區來識別PSK的分子機理。深入的結構分析提示SERK家族成員可能作為共受體參與PSKR的受體激活，體外生化實驗初步證實了這一假設，同時通過與中科院遺傳與發育研究所楊維才研究員研究組合作，利用植物體內生化和遺傳學的方法zui終證明了這一假設。這也是通過結構生物學提示找到PSK信號轉導通路上的新成份。通過解析和對比分析PSKR/PSK/SERK三元復合物結構和單獨的PSKR結構，揭示了PSK通過誘導原本無序的受體PSKR島區產生與共受體SERK結合的新界面通過

　　Nanotemper公司的微量熱泳動儀（MST）研究人員測量出PSKR與PSK的親和能力（Kd：1.55 μM）明顯強于無磺化修飾的dPSK（Kd：41.5 μM)，與體內數據一致(圖 a)。此外研究人員還使用MST確定了PSKR上多個對識別PSK至關重要的氨基酸(圖 b)。