表面プラズモン共鳴

表面プラズモン共鳴とは

表面プラズモン共鳴（SPR）は、生体分子の相互作用をラベルなしでリアルタイムに検出できます。
SPRは偏光が、二つの媒体間の境界にある電気を通す表面に当たると発生します。

BiacoreのSPRシステムは、主に医薬品開発、品質管理、基礎的なライフサイエンス研究などで使用されています。

ラベルフリーの相互作用をリアルタイムで追跡

Biacoreアッセイでは、標的分子（多くはタンパク質）を準備した金センサー表面に固定化し、溶液中の相互作用相手を含むサンプルを一連のフローセルを通して表面上に注入します。 この角度は、分子が結合したり解離したりすると変化し、相互作用のプロファイルがリアルタイムでセンサグラムに記録されます。

どのような相互作用を研究することができますか？

Biacoreシステムは、原則として、あらゆる種類の分子が関わる相互作用を調べるために使用することができます。有機化合物からタンパク質、核酸、糖タンパク質、さらにはウイルスや細胞全体までが対象です。 応答は質量濃度の変化の尺度であるため、相互作用物質のモル単位あたりの応答は分子量に比例する（より小さな分子はより低いモル応答を与える）。

今日の装置では、有機分子に対する下限は存在しない。

使用できるサンプルは？

SPRの検出原理は、相互作用物質のいずれにもラベル付けする必要がなく、精製した相互作用物質と同様に、細胞培養上清や細胞抽出物のような複雑な混合物に対しても測定を行うことが可能です。 複雑なサンプルマトリックス中でモニターされる相互作用物質の同一性は、表面に付着したパートナーの相互作用特異性によって決定される。

表面プラズモン共鳴のデータはどのように表示されますか？

Biacoreシステムは、センサー表面に付着した分子と溶液中で遊離している分子との相互作用をモニターします。 センサーグラムは、時間に対する反応をプロットしたもので、相互作用の進行を示します。

センサグラムには何が表示されるのですか？

サンプル注入時、分析対象物（Biacoreでは溶液中の相互作用相手）がリガンド（Biacoreではセンサー表面に付着した相互作用相手）に結合すると、センサグラムには正の応答が表示されます。 解離すると反応が低下する。 分析サイクル終了後、再生液がセンサーチップ上を通過し、結合した分析対象物が除去され、次の分析サイクルに備えられる。

下の模式図はセンサーグラムを示す。

下図はセンサグラムを示したもので、曲線の下にあるバーは、センサーの表面を通過する溶液を表しています。

特異性
相互作用するパートナーが他の分子とどの程度交差反応するか？

濃度
ある分子がどの程度存在し、活性があるか？

Kinetics
結合と解離の速度は？

Affinity
結合の強さは？

センサグラムを解釈するには？

センサグラムの形から相互作用を知ることができます。 センサグラムの形状をどのように解釈するか、いくつかの例を以下に示します。