纳米盘技术服务

基本介绍

纳米盘（Nanodiscs）是一种纳米尺度的脂质双分子层结构，广泛应用于生物膜研究、蛋白质工程、药物开发和结构生物学等领域。纳米盘通过模仿细胞膜的天然结构，提供了一个理想的环境来研究膜蛋白、脂质相互作用及其功能。由于其优异的稳定性和可控性，纳米盘已成为研究膜蛋白折叠、膜蛋白-配体相互作用、膜相关药物筛选等方面的重要工具。

 

技术原理

纳米盘的核心原理是通过自组装方法，将脂质分子包裹在膜蛋白周围，形成稳定的类脂质双层结构。脂质分子一端与膜蛋白相互作用，另一端则暴露在水相环境中，模拟生物膜的自然状态。纳米盘由两种主要成分组成：一是脂质分子，二是带有亲水性和疏水性部分的结构单元。常见的结构单元包括膜支架蛋白（MSPs）、两亲性的小肽、类肽、以及两亲性的聚合物（如SMA）等^[1]，这可以确保脂质双层的稳定性并使膜蛋白保持在适合的环境中。

 

纳米盘的适用范围

1. 膜蛋白结构与功能研究

纳米盘能够为膜蛋白提供与天然膜环境类似的条件，广泛应用于膜蛋白的结构解析和功能研究。它们可以用来研究膜蛋白的折叠、活性及其与配体或药物的相互作用，为药物筛选、疫苗开发和蛋白质工程提供重要的实验平台。

2. 膜蛋白与脂质相互作用

纳米盘可以有效模拟生物膜中的脂质环境，研究膜蛋白与脂质分子之间的相互作用。这对于理解膜蛋白的调控机制、膜蛋白在细胞内的功能、以及膜脂质在细胞生理过程中的作用非常重要。

3. 药物筛选与药物设计

在药物开发过程中，纳米盘作为药物靶点的研究平台，能够模拟天然膜环境中的膜蛋白，帮助研究药物分子与膜蛋白的结合亲和力、作用机制等信息。纳米盘可用于高通量药物筛选，识别潜在的药物候选分子。

4. 疫苗研发

纳米盘的稳定性使其成为膜蛋白和脂质复合物的理想载体，能够帮助研究膜蛋白的免疫原性，支持疫苗的开发。通过将膜蛋白和脂质封装在纳米盘中，可以提高免疫反应并提升疫苗的效果。

 

我们的创新技术

1. 环形纳米盘（Circular Nanodiscs）

环形纳米盘是一种创新型的纳米盘结构，它通过特殊的设计，使脂质双层结构形成封闭的环形结构。这种环形纳米盘能够提供比传统线性纳米盘更为稳定的膜蛋白包裹环境，尤其适合那些对传统结构不稳定的膜蛋白研究。我们通过探索环化的方式，开发出了一种新型的环形纳米盘（ckqNDs），它具有更好的膜蛋白保护作用，能够有效防止膜蛋白在分析过程中失活，是研究膜蛋白稳定性和结构变化的理想工具。

 

 

 

2. 共价偶联纳米盘与SPR技术结合

我们的另一项工作是将纳米盘与表面等离子共振（SPR）技术的结合。通过将纳米盘与SPR传感器表面进行共价偶联，可以实时监测膜蛋白与小分子、配体或抗体之间的相互作用。这种组合能够提供有关膜蛋白-配体相互作用的高效、精确的数据，帮助解析膜蛋白的亲和力、结合动力学以及药物设计的相关信息。通过SPR与纳米盘的结合，能够高通量地筛选潜在药物分子，并进行精确的结合动力学分析。