基于生物传感器的高通量生物跨越和生物信息学分析战略，用于全球药物-蛋白质相互作用验证

小分子蛋白质相互作用的鉴定对于药物的研发以及促进我们对病毒 DTC 的病理机制的理解至关重要。该方法有助于药物识别肽的高通量生物淘选和目标小分子药物蛋白质上药物结合位点的全局验证。为了准备 QCM 传感器芯片，将陶瓷传感器芯片连接到 27 兆赫兹 QCM 装置的振荡器上，并在小分子固定之前记录空气相中的固有频率。

记录后，分离芯片，小心地在 70% 乙醇中加入 20 微升的 1 毫摩尔小分子衍生物溶液，以在传感器芯片的金电极上形成自组装的单层。将芯片放入衬有湿纸巾的培养皿中，在室温下避光保存一小时，然后用超纯水轻轻清洗电极表面。轻轻吹入空气吹干芯片，然后将芯片加载到 QCM 设备上。

一小时后，记录空气相频率的降低，以测量已固定的小分子的量。对于 T7 噬菌体文库生物淘选，将带有专用磁力搅拌器的比色皿以每分钟 1000 转的速度放在 QCM 生物传感器上，并向比色皿中加入 8 毫升反应缓冲液 在搅拌缓冲液的同时，将 QCM 传感器芯片连接到振荡器上 按住振荡器的臂，将芯片浸入缓冲液中并开始监测 QCM 频率。当传感器克平衡到每分钟约 3 赫兹的频率漂移时，将 8 微升 T7 噬菌体库注入比色皿，并在传感器上标记注射点。

监测与固定在金电极表面的小分子结合的 T7 噬菌体引起的频率降低。10 分钟后，停止 QCM 频率监测器并快速抬起振荡器，将传感器芯片从批次中取出，将传感器芯片从振荡器上拆下，并从芯片中取出缓冲器。将干燥的传感器芯片放入潮湿的培养皿中，并在金电极上加入 20 微升对数期大肠杆菌宿主细胞。

将培养皿在 96 孔微孔板混合器上以 37 摄氏度和每分钟 1000 至 1500 转的速度孵育 30 分钟，避光以增强结合的 T7 7 噬菌体的回收率。在孵育结束时，将 20 μL 大肠杆菌混悬液转移到 200 μL LB 培养基中。根据一般程序，在培养基中进行噬菌体噬菌斑分离，并进行编码药物的 DNA 测序，识别每个噬菌体衣壳上显示的肽序列。

作为传感器芯片的后维护，使用浸有 1% 十二烷基硫酸钠溶液的棉签清洁电极表面，用超纯水清洗金表面，然后用空气吹干电极。然后用 5 微升新鲜制备的 Parana 溶液处理电极表面 5 分钟，然后用超纯水洗涤并风干两次。要使用 RELIC 进行生物信息学分析，请在装有 Windows作系统的 PC 上解压缩独立的 RELIC 程序，并在每个文本文件中使用药物选择的 15 mer 肽或单个或多个蛋白质的氨基酸序列，格式为 Fast A。

将所需的文本文件放入 AA-div、info、motif、match、hetero align、fast A con 或 fast A scan 文件夹中。单击独立文件夹中的每个可执行文件以打开 FTN 95 的个人版本，并在命令行中输入适当的文件名和扩展名，以执行每个程序并获取生成的文本格式文件。此处显示了获得的结果文本格式文件。

然后将生成的文本文件导出到电子表格中，以生成使用打击计算的信息内容或累积相似性分数的图 62。使用这种策略，已经成功鉴定了 6 种小分子药物在靶蛋白上的单个和多个小分子结合位点。例如，通过基于 QCM 生物传感器的单周期生物淘选鉴定出 29 个识别临床批准的固定为自组装单层的药物伊立替康的肽随后将 29 个肽和乙酰胆碱酯酶成对对，产生与构成伊立替康结合位点的氨基酸残基一致的特定氨基酸残基的最高评分。

羧酸酯酶的催化三联体附近也成功鉴定了相同的肽子集，表明这些氨基酸在去酯化过程中形成了伊立替康识别的支架。识别覆盖 QCM 传感器芯片金电极表面的抗流感药物奥司他韦的 27 个肽成功检测到神经氨酸酶中的奥司他韦结合位点。该结合位点由非结构化肽环组成，这些肽环在与奥司他韦对接时可能会发生动态运动。

药物、区域、化学品、重组噬菌体和细菌是生物灵车，应根据培养增益方案进行处理。为了安全起见，请记住始终佩戴手套、护目镜和实验服。按照此程序，可以在人类、病理病毒甚至植物中对各种药物的靶蛋白进行全球验证，以了解目标药物的分子机制和潜在治疗效果。