核醫(yī)學(xué)第章受體的放射性配基結(jié)合分析全解

1、安徽醫(yī)科大學(xué) 易啟毅,第八章 受體的放射性配基結(jié)合分析radioligand binding assay,RBA,2014-3-14,受體: 細(xì)胞表面或亞細(xì)胞組分中的一種分子，可以識(shí)別并特異地與有生物活性的化學(xué)信號(hào)物質(zhì)(配體)結(jié)合，從而激活或啟動(dòng)一系列生化反應(yīng)，最后導(dǎo)致該信號(hào)物質(zhì)特定的生物效應(yīng)。迄今為止，所有已發(fā)現(xiàn)的受體都是具有特定氨基酸序列和特定構(gòu)型的蛋白質(zhì)。每一種受體在細(xì)胞上都有特定的宏觀分布和微觀分布。,§1. 概

2、 論,一、受體功能識(shí)別特異的信號(hào)物質(zhì)--配基，識(shí)別的表現(xiàn)在于兩者的特異結(jié)合。把識(shí)別和接受的信號(hào)準(zhǔn)確無(wú)誤的放大并傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，同時(shí)啟動(dòng)一系列胞內(nèi)生化反應(yīng)，最后導(dǎo)致特定的細(xì)胞反應(yīng)，使得胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)。,受體接受細(xì)胞外的特定信號(hào) (神經(jīng)遞質(zhì)、激素、某些藥物和毒物等，稱(chēng)為配基，ligand)，通過(guò)受體后特定的信號(hào)傳遞系統(tǒng)，引起細(xì)胞特定的生物效應(yīng)，因此是高等動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境、協(xié)調(diào)整體各種細(xì)胞功能的關(guān)鍵性分子。 受體及其信號(hào)傳遞

3、系統(tǒng)參與了體內(nèi)多種生理、病理過(guò)程，例如腫瘤的生成、免疫應(yīng)答、補(bǔ)體激活等。,根據(jù)在細(xì)胞中的定位，把所有的受體分為:膜受體核受體,二、受體的分類(lèi):,1、膜受體：膜受體的分子一般由幾條到幾十條氨基酸鏈組成胞膜外、胞膜內(nèi)及跨膜區(qū)三部分。配基從細(xì)胞的外側(cè)與受體的胞外部分或跨膜部分上特定的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，使受體分子發(fā)生構(gòu)型變化，通過(guò)膜內(nèi)部分將信息傳給相應(yīng)的信息傳遞機(jī)制，引起細(xì)胞功能變化。,根據(jù)膜受體的跨膜結(jié)構(gòu)又可以分為：?jiǎn)捂溈缒な荏w：包

4、括酪氨酸激酶型受體，如各種生長(zhǎng)因子受體；非激酶型受體，如細(xì)胞因子受體。G蛋白偶聯(lián)受體：受體的氨基酸鏈7次跨越細(xì)胞膜，在人體內(nèi)分布很廣泛。離子通道型受體：受體的幾個(gè)組成亞單位豎插入膜，中央形成空隙即為離子通道，如N-膽堿能受體、甘氨酸受體等。,2、核受體：為一條氨基酸鏈，可分為四個(gè)功能區(qū)：A/B區(qū):在不同受體中差異最大，主要功能是選擇和激活基因轉(zhuǎn)錄。 C區(qū):與染色體DNA結(jié)合的區(qū)域，上面有一定的氨基酸序列，能和靶基因上一定的核苷

5、酸序列 (稱(chēng)作反應(yīng)原件, response element) 相結(jié)合。 D區(qū):主要作用是受體在核內(nèi)的定位。 E區(qū):與配基結(jié)合的區(qū)，并有轉(zhuǎn)錄激活作用。,受體的亞型,受體亞型：在分子結(jié)構(gòu)上既有相似之處，又存在一定的差別，對(duì)一定的配基具有不同的親和力，在生物學(xué)上具有不同的效應(yīng)。在藥理實(shí)驗(yàn)等研究中發(fā)現(xiàn)，許多受體存在著兩種或兩種以上的亞型。只有內(nèi)源性配基相同而氨基酸序列同源性很高的受體才可列為同一型的不同亞型。例如表皮生長(zhǎng)因子受體家族就包

6、括表皮生長(zhǎng)因子、HER2、HER3、HER4等四個(gè)成員。,受體數(shù)量：占細(xì)胞蛋白總量十萬(wàn)之一到百萬(wàn)分之一（一個(gè)細(xì)胞上僅有數(shù)千個(gè)受體分子），一般方法難以分離和測(cè)定受體分子。,配體：是指能和受體結(jié)合并引起相關(guān)效應(yīng)的化合物。除了與受體結(jié)合外本身并無(wú)其他功能，它不能參加代謝產(chǎn)生有用產(chǎn)物，也不直接誘導(dǎo)任何細(xì)胞活性，更無(wú)酶的特點(diǎn)，它唯一的功能就是通知細(xì)胞在環(huán)境中存在一種特殊信號(hào)或刺激因素。,三、受體與配體的結(jié)合 配體與受體的結(jié)合是一種

7、分子識(shí)別過(guò)程，它靠氫鍵、離子鍵與范德華力的作用，隨著兩種分子空間結(jié)構(gòu)互補(bǔ)程度增加，相互作用基團(tuán)之間距離就會(huì)縮短，作用力就會(huì)大大增加，因此分子空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性是特異結(jié)合的主要因素。 同一配體可能有兩種或兩種以上的不同受體，例如乙酰膽堿有煙堿型和毒蕈型兩種受體。同一配體與不同類(lèi)型受體結(jié)合會(huì)產(chǎn)生不同的細(xì)胞反應(yīng)，如Ach可以使骨骼肌興奮，但對(duì)心肌則是抑制的。 配體可以是神經(jīng)遞質(zhì)、激素、某些藥物等。,四、受體與配基結(jié)合的特性 1

8、、可飽和性(saturability) ：每種受體在一個(gè)細(xì)胞上的量有一定限度，所以如果不斷增加細(xì)胞周?chē)浠臐舛龋Y(jié)合到細(xì)胞上的配基將漸趨飽和。,2、可逆性：如果在放射配基與受體結(jié)合后將受體周?chē)嘤嗟姆派渑浠迫?例如淋洗或透析)，則放射配基與受體的復(fù)合物會(huì)逐步解離，亦即這種結(jié)合是可逆反應(yīng)。如果向反應(yīng)系統(tǒng)中加入大量非標(biāo)記配基，使其濃度遠(yuǎn)高于放射配基，則將取代大部分原已結(jié)合的放射配基，使放射性復(fù)合物減少, 也說(shuō)明配基與受體的結(jié)合是可

9、逆的。 解離后的配基是原形，不起代謝變化。,3、特異性和親和性：受體的特異性：受體具有特異識(shí)別配基的性能，因此只有嚴(yán)格構(gòu)型和構(gòu)象的配基分子才能選擇性地與受體結(jié)合。受體的特異性還表現(xiàn)在器官或組織（靶器官）的專(zhuān)一性上，如雌激素對(duì)子宮等器官有興奮作用，這是因?yàn)檫@些器官上雌激素受體的數(shù)量明顯高于其它器官。受體的親和性是指受體和配基的結(jié)合能力，受體親和性高就說(shuō)明受體和配基結(jié)合牢固，不容易解離。,4、與效應(yīng)的一致性：受體的主要功能是介導(dǎo)配

10、體的生物效應(yīng)，如果一種蛋白能與某種物質(zhì)結(jié)合而不介導(dǎo)特定的生物效應(yīng)，那么這種蛋白不能稱(chēng)之為受體。配體與受體結(jié)合后，引起陽(yáng)性生理效應(yīng)，稱(chēng)為激動(dòng)劑。配體與受體結(jié)合后，阻斷內(nèi)源性配基的陽(yáng)性生理作用，稱(chēng)為拮抗劑或阻斷劑。,五、受體的生理調(diào)節(jié) 正常生理狀態(tài)下的受體處在一個(gè)不斷合成與降解的動(dòng)態(tài)平衡中，但其數(shù)量和親和性也會(huì)因疾病、藥物作用而發(fā)生變化。1、向下調(diào)節(jié)(down-regulation) 細(xì)胞所處環(huán)境中某種激動(dòng)劑

11、濃度增高或長(zhǎng)期作用，結(jié)果使其相應(yīng)受體的數(shù)量減少，并出現(xiàn)受體對(duì)此物質(zhì)的敏感性下降或耐受性增高等現(xiàn)象。 如哮喘病人長(zhǎng)期服用β-激動(dòng)劑產(chǎn)生耐受性增高，即藥效減弱。,2、向上調(diào)節(jié)(up-regulation)細(xì)胞所處環(huán)境中某種拮抗劑的濃度過(guò)高或長(zhǎng)期作用，結(jié)果會(huì)使受體數(shù)量增高，出現(xiàn)受體敏感性增高，表現(xiàn)為增敏或撤藥后反跳現(xiàn)象。如高血壓病人長(zhǎng)期服用心得安，若突然停藥，可出現(xiàn)血壓升高的反跳現(xiàn)象。由于受體在整體條件下，隨機(jī)體狀態(tài)變

12、化，會(huì)出現(xiàn)生理調(diào)節(jié)，因此對(duì)受體數(shù)量和親和性測(cè)定就成為研究病理變化和評(píng)價(jià)藥效的重要內(nèi)容。,六、受體與疾病,遺傳缺陷與免疫異常為受體性疾病的常見(jiàn)原因 1、基因突變致使受體異常，引發(fā)功能障礙，絕大多數(shù)是功能降低或完全喪失，有家族史，病情嚴(yán)重。如睪酮受體基因突變致該受體缺陷引起睪丸完全雌性化病。2、機(jī)體對(duì)受體產(chǎn)生自身抗體，激動(dòng)（如Graves綜合癥患者產(chǎn)生TSH受體抗體，直接持續(xù)激動(dòng)甲狀腺TSH受體）或阻斷（如重癥肌無(wú)力患者產(chǎn)生N-Ach受

13、體抗體，占領(lǐng)但不激動(dòng)受體）受體。3、某些病有受體異常，非原始發(fā)病環(huán)節(jié)，為發(fā)病重要環(huán)節(jié)，采取針對(duì)措施可控制病情。甲亢用β腎上腺素阻斷劑，哮喘用β腎上腺素激動(dòng)劑。4、受體與腫瘤：某些受體基因可突變成為癌基因，引發(fā)腫瘤；激素受體在腫瘤中存在與否決定治療方案（乳腺癌，白血?。?。,§2.受體-配基結(jié)合反應(yīng)的基本原理,RBA(radioligand binding assay)的基本原理與IRMA基本相同，應(yīng)用放射性標(biāo)記配體，在一定條

14、件下與受體（R）結(jié)合成配體與受體復(fù)合物（R－*L），分離并測(cè)定R－*L的放射性，然后經(jīng)數(shù)據(jù)處理，對(duì)受體的性質(zhì)進(jìn)行定性和定量的分析。,定性RBA：是通過(guò)反應(yīng)的量效關(guān)系的變化來(lái)判斷受體的類(lèi)型，單位點(diǎn)或多位點(diǎn)結(jié)合式，及受體與配體結(jié)合的特點(diǎn)，反應(yīng)的可逆性、協(xié)作性等。定量RBA：是在已知配體與受體反應(yīng)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)結(jié)合反應(yīng)，給出一定量的組織或細(xì)胞中能與該放射性配體結(jié)合的受體數(shù)及結(jié)合的平衡解離常數(shù)或結(jié)合位點(diǎn)數(shù)（最大結(jié)合容量）。,RBA的優(yōu)點(diǎn)：

15、高靈敏度：高比活度的配基和高親和力的受體反應(yīng)必然會(huì)產(chǎn)生高靈敏度的分析技術(shù)。RBA的靈敏度可以達(dá)到10-15mol/l；特異性強(qiáng)：受體和配基的結(jié)合特異性和專(zhuān)一性保證了方法的特異性;受體制劑的多樣性：同一組織或細(xì)胞上有多種受體，因此某種組織或細(xì)胞制劑可以用多種配基做受體分析；動(dòng)物受體和人的受體存在相容性，在動(dòng)物上獲得的知識(shí)，多數(shù)可以用于人類(lèi)。,(一) 簡(jiǎn)單單點(diǎn)系統(tǒng)受體與配基相互結(jié)合的基本規(guī)律 簡(jiǎn)單單位點(diǎn)系統(tǒng)：對(duì)某種受體而言，其所

16、有的受體具有完全相同的結(jié)合特異性和生理效應(yīng)，且所有受體都只有一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，以1：1的關(guān)系與配基結(jié)合，不表現(xiàn)明顯的正負(fù)協(xié)同效應(yīng)。 有時(shí)，一個(gè)受體系統(tǒng)中存在兩(多)種亞型，但結(jié)合的配基無(wú)選擇性，盡管亞型的生物效應(yīng)可能不全相同，結(jié)合反應(yīng)卻表現(xiàn)出完全相同的特征，這時(shí)，也可作為單位點(diǎn)系統(tǒng)來(lái)看待。,將上式展開(kāi)重排，得到,可以看出，[RL](復(fù)合物濃度)和[LT](配基總濃度)并非線性關(guān)系，而是曲線關(guān)系。對(duì)一定數(shù)量([RT](受體總濃度)固定)

17、和一定親和力(KD固定)的受體來(lái)說(shuō)，配基濃度從零開(kāi)始上升時(shí)，復(fù)合物濃度先是上升很快，以后逐漸變慢，最后絕大多數(shù)受體都變?yōu)閺?fù)合物，也就是受體被飽和了。這就是飽和曲線。,曲線的高度主要反映受體的數(shù)量多少，受體越多，曲線高度越高；,曲線上升的快慢取決于配基與受體的親和力，所以，KD越小(親和力越大)，飽和曲線上升越快，KD越大(親和力越小)，飽和曲線上升越慢。,(二) Scatchard作圖：將改寫(xiě)成在繪制飽和曲線時(shí)，以復(fù)合物濃度[

18、RL]為橫坐標(biāo)，以復(fù)合物和游離配基的濃度比值[RL]/[L] 為縱坐標(biāo)，則對(duì)簡(jiǎn)單單位點(diǎn)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，將得到一條逐漸下降的直線。,Scatchard作圖,目前，Scatchard作圖主要用于定性，即判斷是否簡(jiǎn)單單位點(diǎn)，還是有其它復(fù)雜情況。例如同一系統(tǒng)中同一種受體有兩種以上親和力的亞型，或者受體有正協(xié)同或負(fù)協(xié)同作用(Scatchard作圖呈曲線),（三）正負(fù)協(xié)同作用,當(dāng)一部分受體與配基結(jié)合后使相鄰的受體的親和力發(fā)生改變，倘若親和力逐步下降，稱(chēng)之

19、為負(fù)協(xié)同作用如曲線(2)，親和力逐步增大，稱(chēng)之為正協(xié)同作用如曲線(3)。,負(fù)協(xié)同,正協(xié)同,（四）非特異結(jié)合（non-specific binding，NSB） 上述飽和曲線是受體與配基的特異結(jié)合形成的。這種結(jié)合的特點(diǎn)是低容量和高親和力，所以容易飽和。但是，任何受體標(biāo)本除特異結(jié)合外，還會(huì)有一部分非特異結(jié)合，當(dāng)分離特異結(jié)合的復(fù)合物測(cè)量放射性時(shí)，這部分非特異結(jié)合的放射性混在一起，測(cè)到的是總放射性(total binding,

20、TB)，必需先減去非特異結(jié)合(NSB)，才能得到特異結(jié)合(specific binding, SB)的放射性。,NSB主要來(lái)自雜蛋白，反應(yīng)器壁，分離材料的吸附，它的特點(diǎn)是，容量很大，而親和力低，因此在一般情況下不被飽和，也就是隨著配基濃度的升高，它不呈飽和曲線，而是一條上升的直線。,（五）受體與配基反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)（kinetics）,受體與配基的結(jié)合反應(yīng)一般都較快（多數(shù)在數(shù)十秒至數(shù)十分鐘）達(dá)到平衡。當(dāng)周?chē)挠坞x配基急劇下降，或非標(biāo)記配基濃

21、度急劇升高時(shí)，放射性復(fù)合物的解離也很快，這種快速結(jié)合和快速解離對(duì)保證受體的迅速反應(yīng)有很重要的意義。,大量非標(biāo)記配基,（六）競(jìng)爭(zhēng)性取代反應(yīng) 在一個(gè)受體和放射配基的反應(yīng)系統(tǒng)中加入另一個(gè)化合物，它若能和受體的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，則會(huì)與放射配基競(jìng)爭(zhēng)與受體結(jié)合，最終將表現(xiàn)為放射配基與受體形成復(fù)合物的能力降低，但受體數(shù)量不變,所以叫競(jìng)爭(zhēng)性取代反應(yīng)。此時(shí)，非標(biāo)記的起競(jìng)爭(zhēng)作用的配基稱(chēng)為競(jìng)爭(zhēng)劑,它們和受體結(jié)合后不改變受體分子的結(jié)構(gòu)。,表示競(jìng)爭(zhēng)劑抑

22、制作用強(qiáng)弱的指標(biāo)：IC50值和KI。IC50值：指抑制50％受體與放射配基結(jié)合所需競(jìng)爭(zhēng)劑的濃度，IC50值大，表明競(jìng)爭(zhēng)劑抑制作用小。KI：競(jìng)爭(zhēng)劑的平衡解離常數(shù)，KI越小，表明競(jìng)爭(zhēng)劑抑制作用越大。,二、雙（多）位點(diǎn)系統(tǒng)一種配基可以和兩種以上的受體亞型結(jié)合，每種亞型都有相應(yīng)的KD值（自學(xué)）。,§3. 受體放射分析的基本方法,RBA的方法學(xué)：一般RBA分析都是以求得樣品中的受體數(shù)量[RT]為目的。用定量的受體制劑與大量

23、的標(biāo)記配基反應(yīng)，使受體得以飽和。分離受體-標(biāo)記配基復(fù)合物，測(cè)量其放射性。根據(jù)復(fù)合物的放射性計(jì)算受體的結(jié)合容量或結(jié)合位點(diǎn)數(shù)。,離體RBA基本方法的流程為：,一、受體標(biāo)本的制備 在受體結(jié)合實(shí)驗(yàn)的研究中，所用的受體材料可以是組織切片，也可以是完整的單層培養(yǎng)細(xì)胞或游離活細(xì)胞，粗制的或純化的細(xì)胞膜受體，可溶性的受體蛋白等。,（一）組織切片冷凍組織切片常用明膠粘貼于玻片上，在溫育緩沖液中與標(biāo)記配基進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)后用緩沖液洗幾次即可，切片厚

24、度一般為5-50μm。用組織切片的目的更多是研究受體的分布（用放射自顯影法或免疫組化）。,（二）游離的完整細(xì)胞懸液完整的活細(xì)胞可以是血細(xì)胞，培養(yǎng)的單層細(xì)胞，腫瘤的腹水型細(xì)胞以及經(jīng)處理的原代細(xì)胞等。使用完整細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：1、受體處于原有的正常環(huán)境中。膜未受擾亂，膜內(nèi)pH、離子梯度也保存著。受體與其相連的效應(yīng)系統(tǒng)（如G蛋白）也保存完好。2、在受體功能反應(yīng)完全的情況下研究受體，可以同時(shí)觀察配基與受體結(jié)合的情況和細(xì)胞的生物效應(yīng)。所得的結(jié)果

25、更能反映受體的生理特點(diǎn)。3、能直接給出平均每一個(gè)細(xì)胞的受體數(shù)。,注意點(diǎn)：完整細(xì)胞的受體分析必須盡可能選用不易穿透細(xì)胞膜雙層磷脂的標(biāo)記物，否則由于游離配基進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)可引起較大誤差。此外，還必須注意防止操作過(guò)程中可能導(dǎo)致細(xì)胞表面生理活性的改變。如，完整細(xì)胞的膜受體在37℃時(shí)會(huì)發(fā)生受體入內(nèi)化現(xiàn)象，這會(huì)破壞結(jié)合反應(yīng)的平衡狀態(tài)，導(dǎo)致測(cè)定的KD值不正確，如80% EGF受體入內(nèi)化，而在4℃則可阻止入內(nèi)化。,（三）亞細(xì)胞組分 大多數(shù)受體

26、的RBA需經(jīng)差速離心法分成胞膜、胞漿、胞核，取所需組分進(jìn)行分析。其優(yōu)點(diǎn)是：除去大部分雜蛋白和內(nèi)源性配基，減少NSB或其它干擾因素；受體蛋白得到初步濃縮，使富集的受體制劑獲得可靠的分析結(jié)果。,亞細(xì)胞組分的分離一般都采用差速離心法。一般先制成勻漿，再在含0.25～0.3mol/L蔗糖緩沖液中先后以不同離心力進(jìn)行離心，分離不同的亞細(xì)胞組分。,實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)注意：全部過(guò)程在4℃下進(jìn)行操作，以保證受體標(biāo)本的結(jié)合活性；制備緩沖液的蔗糖密度，離

27、子強(qiáng)度，pH值及其它物質(zhì)（如 EDTA，Mg2＋）應(yīng)嚴(yán)格控制。為防止膜受體蛋白被蛋白酶水解常加蛋白酶抑制劑。,二、放射性配基的選擇 制備優(yōu)良的放射性配基是受體結(jié)合試驗(yàn)的首要條件。對(duì)任何一種受體系統(tǒng)，通常都有好幾種標(biāo)記配基可供選擇。選擇應(yīng)從兩方面考慮：①配基的特性；②實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?（一）對(duì)放射性配基的基本要求1、高比活度：組織細(xì)胞內(nèi)的受體濃度一般都很低，約104-105個(gè)/細(xì)胞，或0.01-1.0 pmol/mg蛋白的水平，低比活

28、度的配基難于達(dá)到分析靈敏度的要求。一般要求比活度在3.7×1011 Bq/mmol以上。 2、高親和力:可以減少標(biāo)記配基用量放射性配基與受體的結(jié)合物解離較慢，有利于結(jié)合和游離配基的分離。,3、高特異性:即該配基與所研究受體有選擇性結(jié)合，理想的是該配基只與一種受體或受體亞型結(jié)合。但沒(méi)有一種配基是完全選擇性的，所以要結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究的目的，選擇對(duì)某一受體或其中某一亞型親和力高的放射性配基。4、高的穩(wěn)定性及放化純度:包括標(biāo)記

29、的穩(wěn)定性、貯藏時(shí)的穩(wěn)定性以及溫育分析時(shí)之穩(wěn)定性。具有95%以上的放化純度。 總的來(lái)說(shuō),配基的選擇要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)縼?lái)定。,目前，用作受體放射分析的放射性配基多用3H、125I標(biāo)記。 3H標(biāo)記配基與原型配基為同型式，生物學(xué)活性好，多數(shù)情況下比活度也能達(dá)到要求，且半衰期長(zhǎng)，使用方便，主要缺點(diǎn)是需用液閃測(cè)量，操作較麻煩，一般實(shí)驗(yàn)室不能進(jìn)行標(biāo)記。多肽及蛋白質(zhì)配基多用125I標(biāo)記，其優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到較高的比活度。只要很好掌握標(biāo)記條件

30、，仍能保持較好的生物活性。另外，碘標(biāo)記法快速、方便、經(jīng)濟(jì)，一般實(shí)驗(yàn)室可進(jìn)行。,（二）放射性配基的質(zhì)量鑒定 1、放射化學(xué)純度: 除新鮮產(chǎn)品外,存放一定時(shí)間后的標(biāo)記配基均應(yīng)重測(cè)其放化純度，以保證分析的準(zhǔn)確性。一般要求放化純度應(yīng)在95％以上。 2、結(jié)合活性鑒定 3、比活度：受體結(jié)合分析的結(jié)果計(jì)算離不開(kāi)準(zhǔn)確的比活度數(shù)據(jù)。,三、受體放射分析的類(lèi)型 （一）標(biāo)記配基飽和法1、單點(diǎn)飽和法：定量受體制劑加大量的標(biāo)記配基使受體得以飽和結(jié)合。根據(jù)受

31、體-配基復(fù)合物的放射性計(jì)算受體結(jié)合容量（或結(jié)合位點(diǎn)數(shù)）。這種方法操作簡(jiǎn)便、標(biāo)本用量少。但只憑單點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算受體結(jié)合容量，比多點(diǎn)法的結(jié)果略低，不能給出KD，誤差也相對(duì)大些。,2、多點(diǎn)飽和法：一定量的受體制劑，逐步增加標(biāo)記配基的量（一般7-8個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)），使受體的結(jié)合趨于飽和。用曲線擬合法或直線擬合法計(jì)算受體結(jié)合容量和親和力（RT、KD），結(jié)果可靠性高。但受體標(biāo)本、標(biāo)記配基用量大，工作量大。,（二）非標(biāo)記配基飽和法 一定量的受體和標(biāo)

32、記配基，逐漸增加非標(biāo)記配基（一般7－8個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)），使受體飽和結(jié)合，曲線擬合法或直線擬合法計(jì)算受體結(jié)合容量和親和力。 這種方法克服了多點(diǎn)飽和法標(biāo)記配基用量大的缺點(diǎn)，但由于非標(biāo)記配基的用量逐漸加大，放射性逐步減少，必需標(biāo)記配基比活度較高才能得到滿(mǎn)意結(jié)果。,四、分析條件的選擇（一）標(biāo)記配基濃度 試驗(yàn)類(lèi)型不同，選用的標(biāo)記配基濃度也有不同。單點(diǎn)飽和試驗(yàn)要求飽和量的標(biāo)記配基。對(duì)于多點(diǎn)飽和試驗(yàn)，應(yīng)盡可能覆蓋飽和區(qū)及非飽和區(qū)，還應(yīng)考

33、慮最低一點(diǎn)有足夠的放射性滿(mǎn)足放射性測(cè)量統(tǒng)計(jì)上的要求，最高一點(diǎn)的濃度則往往要考慮配基的來(lái)源及價(jià)格。,（二）受體濃度 一般說(shuō)在一定范圍內(nèi)受體結(jié)合位點(diǎn)隨組織量的增加而增加，特異性結(jié)合量與組織濃度成線性關(guān)系。在線性范圍內(nèi)，較高受體濃度，有時(shí)可增加特異性結(jié)合與非特異性結(jié)合的比值，有人提出，受體濃度應(yīng)選為約相當(dāng)于KD值。在實(shí)踐中，往往需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定受體濃度。,（三）溫育溫度與時(shí)間 溫度是影響反應(yīng)速率的重要因素。溫度高，結(jié)合快，達(dá)到反

34、應(yīng)平衡時(shí)間短，溫度低，反應(yīng)終止時(shí)容易降溫，減少分離過(guò)程中復(fù)合物的解離。另外，溫度低對(duì)配基及受體的穩(wěn)定性有利。不同受體結(jié)合系統(tǒng)的最佳溫度和時(shí)間要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)選定。 對(duì)于飽和或競(jìng)爭(zhēng)取代試驗(yàn)，應(yīng)要求反應(yīng)達(dá)到平衡，故溫育時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)以達(dá)到平衡狀態(tài)。溫育溫度與平衡時(shí)間是緊密相關(guān)的，不同的受體結(jié)合系統(tǒng)的反應(yīng)平衡時(shí)間因親和力、溫育溫度、配基及受體濃度的不同而不同。一般室溫（22℃）操作比較方便。0℃溫育平衡時(shí)間雖然長(zhǎng)一些，但其結(jié)果之重復(fù)性更好。,

35、（四）緩沖液 結(jié)合分析使用過(guò)多種緩沖液，如磷酸鹽緩沖液，Tris-HCI緩沖液等，所選緩沖液應(yīng)不干擾結(jié)合，并在較大范圍內(nèi)可穩(wěn)定pH。一般說(shuō)，結(jié)合分析的pH應(yīng)處于生理范圍，即pH=7-8。 鈉、鎂等離子在不同的受體系統(tǒng)中會(huì)有不同的影響。因此要根據(jù)具體目的決定選用與否。如果加入的受體蛋白量較少時(shí)，宜在緩沖液加入適量蛋白，使反應(yīng)液內(nèi)蛋白濃度為0.1mg-1mg/ml為好。 為了阻止肽類(lèi)的降解，常在分析時(shí)加入各種肽酶抑制

36、劑。但要視具體是哪種肽而定，以確保實(shí)際有效。因?yàn)橛行┑鞍酌敢种苿┯幸种铺禺愋越Y(jié)合的作用。,五、結(jié)合體與游離配基的分離 受體-配基結(jié)合分析主要是測(cè)定反應(yīng)平衡時(shí)結(jié)合配基的量，求解受體的密度與平衡解離常數(shù)。反應(yīng)一般在達(dá)到平衡后先經(jīng)分離，再測(cè)結(jié)合部分的放射性。 理論上，一經(jīng)分離，反應(yīng)的平衡就會(huì)被破壞，所以選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x方法和環(huán)境，使受體-配基復(fù)合物在分離過(guò)程中的解離減少到最低限度。低溫是降低解離的最有效手段，分離快慢

37、也是重要因素。 常用的分離方法有離心法、濾膜法、吸附法、透析法、電泳法等。若復(fù)合物解離快，則只能選擇快速的分離方法。同時(shí)一定要在分離時(shí)間，分離溫度等方面保持各樣品管之間的一致性，以減少誤差。,（一）抽濾法（濾膜法） 1、選用的濾膜材料：既能阻擋復(fù)合物又不要過(guò)多產(chǎn)生對(duì) 游離標(biāo)記配基的非特異性吸附。常用的濾膜是玻璃纖維 濾膜。 2、影響因素 （1）復(fù)合物的解離：一般說(shuō)，低溫時(shí)解離較慢，故濾膜 及緩沖液應(yīng)保存

38、于低溫。用冰冷緩沖液抽洗為好。 （2）負(fù)壓：若為多頭抽濾器，應(yīng)注意各孔壓力的均一性 （3）標(biāo)記配基對(duì)濾膜的吸附：標(biāo)記配基吸附于濾膜是抽 濾法非特異性結(jié)合的主要來(lái)源之一。也是抽濾法的主要 缺點(diǎn)，減少標(biāo)記配基吸附于濾膜的方法有：①濾膜預(yù)先 用非標(biāo)記配基浸泡；②如果是多肽或蛋白標(biāo)記配基，用 1％白蛋白浸泡；③用一定量的淋洗液或保證一定淋洗次 數(shù)，充分淋洗。,（二）離心法 這也是常用方法之一，很多受體分析建立

39、之初都用此法，離心法可以在復(fù)合物很少解離的狀態(tài)下達(dá)到較好的分離效果，但非特異性較高。（三）吸附法 上述分離方法均系分離后測(cè)定復(fù)合物的放射性。但當(dāng)研究可溶性受體時(shí)，如類(lèi)固醇激素受體，上述方法就不適合，可采用吸附法。固相吸附物有炭素、滑石粉、葡聚糖衣活性炭等。其中以活性炭使用最多。目前，已廣泛應(yīng)用葡聚糖衣活性炭。它是在固相炭素上包一層葡聚糖，形成分子篩的作用，吸附小分子的游離配基。這種炭液有一定的粘性，易于離心沉淀，分離效果好。,&

40、#167;4.受體放射分析的數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用,一、數(shù)據(jù)處理 受體放射分析所得測(cè)定數(shù)據(jù)都是放射性單位，如cpm，dpm等，而受體分析沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)品，不能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到所需結(jié)果，只能靠數(shù)據(jù)換算來(lái)解決。如換算成每毫克蛋白或105細(xì)胞所含受體數(shù)（通常以fmol或受體分子數(shù)表示）或平衡解離常數(shù)（通常以nmol/L表示）。 另外，較多的受體放射分析是各種多點(diǎn)法，實(shí)驗(yàn)得到的是若干點(diǎn)的實(shí)測(cè)值，需要經(jīng)過(guò)用一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行直線或曲線擬合，

41、才能得到所要的結(jié)果。所以受體放射分析的數(shù)據(jù)處理包括兩個(gè)方面，一是正確的單位換算，二是各種手工或計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)擬合。,(一)、單點(diǎn)飽和分析法的單位換算 設(shè)測(cè)得復(fù)合物的放射性是2000cpm，則除以測(cè)量效率成為dpm（除以60成為Bq），再除以標(biāo)記配基的比活度（絕大多數(shù)受體以1：1關(guān)系與配基結(jié)合）就成為該標(biāo)本中的受體量： 設(shè)測(cè)量效率是0.3，標(biāo)記配基的比活度是 1.85×1015Bq/mol，則標(biāo)本中的

42、,,如果欲以每一細(xì)胞所含受體數(shù)表示，則mol數(shù)應(yīng)進(jìn)一步換算成受體數(shù)。因?yàn)槊縨ol物質(zhì)所含分子數(shù)是常數(shù)（6.02×1023或近似6×1023），所以標(biāo)本所含受體分子數(shù)＝標(biāo)本mol數(shù)×6×1023 本例為6×10-14 mol，放所含受體分子數(shù)＝6×10-14×6×1023＝3.6×1010若該標(biāo)本的細(xì)胞數(shù)是7.5×106，于是可算得受

43、體密度＝3.6×1010/7.5×106＝4800／細(xì)胞,(二)、多點(diǎn)飽和分析法的手工計(jì)算 手工計(jì)算就是不借助電腦編制的程序來(lái)處理數(shù)據(jù)，求得所要的結(jié)果。一般限于直線回歸。主要的直線回歸數(shù)學(xué)模型有：Scatchard函數(shù)、Woolf函數(shù)、Lineweaver-Burk函數(shù)。以上函數(shù)均基于質(zhì)量作用定律。這種方法數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，工作量大，現(xiàn)在已經(jīng)被受體分析的軟件所取代。,(三)、受體數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)程序處理

44、 受體數(shù)據(jù)的手工計(jì)算很費(fèi)時(shí)間和精力，由于現(xiàn)在電腦的普及，而且已有不少成熟的受體數(shù)據(jù)處理應(yīng)用軟件，使用方便，所以都采用計(jì)算機(jī)程序處理。計(jì)算機(jī)程序處理實(shí)例參照教科書(shū)，這里不作介紹。,二、 RBA應(yīng)用的幾個(gè)主要方面,1．在內(nèi)分泌學(xué)和神經(jīng)生理方面：通過(guò)RBA證明，幾乎所有的激素和神經(jīng)遞質(zhì)都通過(guò)特定的受體發(fā)揮作用。一些激素和遞質(zhì)影響細(xì)胞代謝和功能的機(jī)制現(xiàn)正通過(guò)RBA和其它指標(biāo)（如酶活力、基因表達(dá)）的綜合觀察得到新的認(rèn)識(shí)。2．在藥理學(xué)及藥物篩

45、選方面：RBA是研究藥物作用原理的重要手段，包括藥物作用部位、協(xié)同作用和拮抗作用的機(jī)制。競(jìng)爭(zhēng)性RBA為比較不同藥物的作用和尋找更有效的新藥提供了一種極有用的手段，在受體亞型的研究中更是不可缺少的技術(shù)。,3．免疫學(xué)方面：正在用RBA逐步證明，免疫細(xì)胞表面存在能識(shí)別各種特異性和非特異性免疫刺激劑的受體，這是研究免疫調(diào)節(jié)機(jī)制的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一。4．在病理學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)方面：RBA已提供一些重要證據(jù)，說(shuō)明有些疾病的發(fā)生發(fā)展與受體變化直接有關(guān)。