第八章受体放射配体结合分析技术
受体与配体结合的分子机制研究
受体与配体结合的分子机制研究受体与配体结合是细胞信号传导的基础过程之一。
在化学信号传导中，受体与配体之间的结合会导致信号传导通路的激活。
因此，深入研究受体与配体之间的分子机制对于理解细胞信号传导的基本原理和疾病的发病机制有着重要的意义。
一、受体的分类受体可以分为离子通道受体、酪氨酸激酶受体、鸟嘌呤酸环化酶偶联受体等多种类型。
这些受体的主要区别在于分子结构和药物靶向性质不同。
其中，受体蛋白家族是目前最为研究的受体类型。
细胞表面的受体蛋白家族包括G蛋白偶联受体（GPCR）和细胞膜酶偶联受体（RTK）。
这两种受体在药物研发和治疗等方面具有广泛应用。
二、受体及配体结构受体分子通常包含一个重复的α螺旋结构和七个跨膜区域。
这些跨膜区域与细胞膜有着紧密的联系。
受体蛋白的功能主要是在配体的介导下进行特异性的结合，从而激活信号传导通路。
配体分子一般分为内源性和外源性配体。
内源性配体通常是激素和神经递质；外源性配体则是一些药物和化学物质。
在配体分子的结构中，常见的是羧基、羟基、氨基、磷酸基等成分。
这些基团都是能够与受体蛋白发生作用的重要基团。
三、受体及配体结合的机制受体及配体之间的结合过程是一个动态平衡过程。
在药物靶向性研究中，研究受体及配体之间的结合机制是十分重要的。
一个常见的信号模式是药物与特定受体蛋白结合后，导致激活蛋白的特定位点。
这个激活的位点进而引发下游的一系列反应。
通过X射线晶体学技术，我们可以对受体及配体结合的分子机制进行深入研究。
这种技术已经被证明是一种高效且准确的方法，在药物研发领域和基础生物研究领域都得到了广泛应用。
四、结论受体及配体结合是细胞信号传导的重要基础机制。
在细胞内，一个受体及配体间的结合可以引起一系列局部和系统性的反应。
在药物研发中，研究受体及配体结合的分子机制将有助于开发出具有更高靶向性和选择性的药物。
在基础生物研究方面，深入研究这个过程则能够帮助我们更好地理解细胞信号传导的机制，为疾病的治疗提供新的策略和方法。
受体配体结合研究
受体配体结合研究受体配体结合是生物学和药物学领域重要的研究方向之一、受体是细胞膜表面或细胞质内的蛋白质，具有识别和结合特定配体的能力。
配体通常是小分子化合物，如药物或激素，它们通过与受体结合，触发一系列信号传导途径，从而影响细胞的功能和生理过程。
最早的受体配体结合研究是通过体外实验，例如配体结合实验、放射性配体标记和配位化学等。
这些实验可以测量配体与受体之间的亲和力和结合常数，以及分析受体的配体结合位点和结构。
这些技术对于确定配体与受体之间的相互作用非常有帮助，但是它们无法提供有关具体的结合机制和动力学信息。
随着分子生物学和生物化学技术的迅速发展，如克隆、表达和纯化受体蛋白以及X射线晶体学等，科学家们能够研究配体与受体之间的分子相互作用。
例如，利用蛋白质晶体学技术，科学家们可以解析受体蛋白的三维结构，并确定配体结合位点和相互作用。
通过这些实验方法，研究人员可以深入了解配体与受体之间的分子结构和机制，为药物设计和发展提供重要的信息。
近年来，结构生物学、生物物理学和计算生物学等领域的快速发展，为受体配体结合研究提供了新的技术和方法。
例如，通过成像技术（如活体成像、原位荧光染色），科学家们可以观察受体与配体之间的动态相互作用过程。
同时，分子动力学模拟和计算机模拟等方法也被广泛应用于研究受体配体结合的动力学和热力学特性，以及预测和设计新的配体。
此外，近年来出现了一种新的研究方法，即细胞荧光成像。
这种技术可以通过荧光标记受体和配体，实时观察受体与配体在活细胞中的相互作用。
这种方法可以为单个分子级别的受体配体结合提供直观的图像信息，有助于我们更好地理解细胞中的信号传导过程。
总之，受体配体结合研究在生物学和药物学中具有重要意义。
通过对受体与配体之间相互作用的深入研究，我们可以揭示生物体内的信号传导机制，开发新的药物和治疗方法。
同时，随着新技术和方法的不断出现，我们相信受体配体结合研究将会进一步深入，为人类的健康做出更大贡献。
受体与配体结合试验的测定方法
受体与配体结合试验的测定方法直接测定法：1. 放射性同位素法（Radioligand Binding Assay）：这种方法通过使用放射性同位素标记的配体来测定受体与配体结合的情况。
标记的配体包含一种放射性同位素，如3H或125I。
实验中，将放射性标记的配体加入到含有受体的体外反应体系中，然后通过测定结合与非结合配体的量来计算受体与配体的结合亲和力。
这种方法常用于研究受体的亲和力、结合位点及受体的浓度。
2. 荧光共振能量转移法（Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET）：FRET基于两个荧光标记的分子之间的能量转移。
通过在受体和配体的分子中标记荧光染料，并在荧光染料的发射和捕获波长上进行测量，可以确定受体和配体之间的相互作用及结合状态。
这种方法的优势是能够在活细胞或组织中进行实时监测。
间接测定法：1. 生物活性测定法（Bioassay）：这种方法通过研究受体与配体结合后的生物学效应来间接测定受体与配体的结合情况。
例如，可以通过测定细胞增殖、酶活性、信号传导通路等生物学效应来评估受体与配体之间的结合情况。
这种方法的优势是可以直接测定受体配体的生物学活性，但缺点是无法精确测定结合亲和力。
2. 反应动力学分析法（Kinetic Analysis）：这种方法通过测定受体与配体结合过程中的动力学参数来间接测定结合情况。
例如，可以使用BIAcore系统等生物传感器技术来实时监测受体和配体之间的结合和解离过程，并从中得到结合速率常数、解离速率常数等动力学参数。
这种方法的优势是可以测定结合反应速率和平衡常数，但需要专门的仪器设备。
此外，还有一些衍生的测定方法，如表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）、放大荧光极化法（Amplified Fluorescent Polarization Assay, AFP）等，这些方法广泛应用于生物医学研究中。
配体与受体结合的原理方法
配体与受体结合的原理方法配体与受体结合是生物学、化学以及药学领域中的一个重要概念。
配体是指能与受体发生结合的分子或离子，受体则是能与配体相互作用的分子、蛋白质或其他生物大分子。
配体与受体之间的结合是通过一系列物理化学过程进行的，其原理和方法可以从多个角度来分析和理解。
下面将从结构、亲和力以及特异性等方面对此进行具体阐述。
首先，分子结构是影响配体与受体结合的关键因素之一。
配体与受体通常具有互补的空间构型，即彼此之间的结构要具有一定的相容性。
例如，酶和底物之间的结合需要底物与酶的活性中心相互匹配，而荷尔蒙与受体之间的结合则需要荷尔蒙与受体的结合位点具有相应的结合特异性。
因此，配体与受体结合需要分子的结构适配性。
其次，亲和力也是影响配体与受体结合的重要因素之一。
亲和力是指配体和受体之间相互作用的强弱程度。
需要注意的是，亲和力不是单一因素的结果，它受到多种相互作用力的综合影响。
例如，范德华力、氢键、离子键以及静电作用等都可以对配体与受体结合的亲和力产生影响。
相互作用力的强弱取决于配体和受体之间的距离、电荷分布、电子云的偏移以及溶剂的情况等。
通过调节这些因素，可以改变配体和受体的亲和力，从而影响它们的结合能力。
此外，配体与受体之间的结合也具有特异性。
特异性是指配体与受体之间的结合是高度选择性的。
不同的配体可以通过调节它们的结构和化学性质来与特定的受体相互作用。
例如，药物的研发常常依赖于找到与特定疾病相关的受体，并设计具有特定结构和功能的分子来与之结合。
通过特异性的配体与受体结合，可以实现精确的调控和干预，从而产生期望的生物效应。
为了研究和分析配体与受体的结合过程，科学家们通常利用一系列方法和技术。
其中，表面等离子共振（surface plasmon resonance, SPR）是一种常用的实验技术。
利用SPR技术，可以实时监测并测量配体与受体之间的结合过程。
通过观察结合曲线的变化，可以了解到配体与受体之间的结合动力学参数，如亲和力常数、结合速率常数以及解离速率常数等。
受体配体简
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1. 单点法实验的数据处理
通常是计算饱和区的受体密度， 通常是计算饱和区的受体密度，即受体最大结合容量 （maximum binding capacity，Rmax）。 ， ）。 受体密度的表示方式有以下几种： 受体密度的表示方式有以下几种： 胞浆胞膜等的受体含量： 蛋白； ① 胞浆胞膜等的受体含量：fmol/mg蛋白； 蛋白 胞核的受体含量： ② 胞核的受体含量：fmol/mgDNA； ； 完整细胞受体的含量：结合位点/cell（site/cell）或 ③ 完整细胞受体的含量：结合位点 （ ） fmol/106细胞。 细胞。
由式（ ）整理可得： 由式（1.1）整理可得 KD ＝ [RT-RL][L] [RL] 将上式整理可得： 将上式整理可得 [RL] = [RT] － 1_ × [RL] [L] KD KD
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以复合物浓度[RL]为横坐标，以复合物浓度和游 为横坐标， 以复合物浓度 为横坐标 离配体的浓度比值[RL]/[L]为纵坐标作图，即为 为纵坐标作图， 离配体的浓度比值 为纵坐标作图 Scatchard作图。 作图。 作图 简单单位点系统Scatchard作图为一条直线，斜 作图为一条直线， 简单单位点系统 作图为一条直线 ），横轴截距为 率为 -（1/KD），横轴截距为 （ ），横轴截距为[RT]，纵轴截距为 ，纵轴截距为[RT]/ KD（见图 ）。 （见图3）。
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RBA的应用 的应用
神经递质 激素和药物等的作用机制 疾病的病因和发病机制 新药设计和药物筛选 受体显像与受体介导治疗
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二、概 述
1. 受体的分类 类(class) 膜受体 核受体 亚类（subclass） 型 (type) 亚型 (subtype)
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2. 受体与配体结合的基本特点
放射性配体与受体结合分析实验方法
放射性配体与受体结合分析实验方法放射性配体与受体结合分析方法（Radioligand Binding Assay，RBA）是一种常用的生物化学实验方法，用于研究受体与其配体之间的结合亲和性和数量。
该方法通过标记配体的放射性同位素来实现，可以精确测定受体与配体之间的亲和力。
RBA方法的原理是将受体样品与放射性标记的配体一起孵育，使二者发生结合。
非结合的配体随后通过洗涤的步骤去除，然后测定剩余的结合复合物中的放射性信号。
根据放射性信号的强度，可以计算出受体与配体结合的比例和结合亲和力。
RBA方法需要一些实验材料和设备，包括放射性标记的配体、受体样品、未标记的配体（用于测定非特异性结合）、放射性检测设备（例如放射计或闪烁计数器）以及用于孵育和洗涤的缓冲液。
实验步骤一般包括以下几个关键步骤：1.准备标记配体：将配体与放射性同位素结合，这通常涉及到将配体与放射性同位素联结的化学反应。
常用的放射性同位素包括^3H（氚）和^125I（碘）等。
此步骤需要进行放射性安全操作。
2.孵育样品：将受体样品与标记配体一起在适当的缓冲液中孵育。
孵育条件（温度、时间等）需根据具体受体和配体的特性进行优化。
3.洗涤步骤：通过洗涤去除未结合的配体。
洗涤步骤可以进行多次，以确保只保留结合复合物。
这一步骤是为了去除非特异性结合而采取的，可以使用高浓度的未标记配体等进行竞争性结合。
4.结合复合物的测定：将洗涤后的样品放入放射性检测设备中，测定放射性信号的强度。
放射性信号的强度与结合复合物的量成正比，可以通过标准曲线或计算公式来计算受体与配体的结合亲和力。
RBA方法具有一些优点和应用前景。
首先，该方法可以在体外定量测定受体与配体之间的结合亲和力。
这对于研究生物体内的受体配体相互作用具有重要意义。
其次，该方法具有高灵敏度，能够测定非常低浓度的受体或配体。
此外，RBA方法还可以用于筛选新药物的受体结合亲和性，以及衡量药物对受体的亲和力的影响。
放射配体受体结合试验方法与技术
第五节放射配体受体结合实验方法与技术一、基本概念1、受体（receptor）一类介导细胞信号转导的功能蛋白质，可与周围环境中微量化学物质发生特异性结合，通过信息放大系统，触发后续的生理或药理效应。
2、配体（ligand）能与受体特异结合的物质，如神经递质、药物或激素等。
3、判断受体的标准真正的受体必须具备：饱和性、特异性、可逆性、高亲和性、结构专一性、立体选择性、区域分布性、亚细胞或分子特征、有内源性配体等。
4、受体的基本分类化学门控离子通道受体；G蛋白耦联受体。
5、受体调节的方式1）共价调节（covalent modification）尤其是蛋白磷酸化反应在受体的脱敏过程中起了非常重要的调节作用。
以乙酰胆碱受体为例，细胞内c AMP升高所引起的蛋白磷酸化可使乙酰胆碱受体对乙酰胆碱的脱敏速度增加8～10倍。
2）非共价调节（non-covalent modification）影响受体功能的非共价调节机制包括①膜电位的变化；②机械性改变受体的分布（斑片钳技术）；③受体和其他膜蛋白（如G蛋白）或某些小配体（阴离子，阳离子，核苷酸）之间的变构影响；④膜脂质环境的改变等。
3）协同性调节（coordinate regulation）已知不同受体可含有同源受体区如胰岛素受体和上皮生长因子-抗溃疡素受体中的酪氨酸激酶区。
由此可推测一种受体被激活后可能通过一共同密码（code）来调节同一细胞上的其他许多受体。
4）链锁反应（receptor cascades）另外一种可能的调控机制，即一个受体被激活之后，可能会释放一种细胞外信使，激活第二个细胞表面受体。
称之为放大性的链锁反应。
二、放射配体结合法的应用领域1、阐明药物作用机制；2、新药设计和药物筛选；3、探讨疾病的病因、发病机理，提高临床合理用药和诊断水平；4、测定组织或血液中药物浓度；5、探寻新的受体、受体亚型和内源性配体。
三、放射受体结合实验技术简介1、放射配体的选择需要非常高的选择性，并要求与靶受体有很高的亲和性，解离常数最好小于10nmol/L，还要考虑配体的生物学以及生物化学特征。
放射性配体受体结合实验方法介绍重点
TG 作用 , 这与袁淑云等[1,3]报道用家兔作为降脂试验动物的结果是一致的。
本次试验同时显示纳豆胶囊毒理学两阶段毒性实验结果为阴性 , 表明此胶囊为实际无毒物质。
参考文献 :[1]袁淑云 . 纳豆激酶粗提液对小鼠实验性高脂血症的降脂作用 . 现代医院 ,2005,15:10212.[2]武井直树 , 李麒 . 纳豆在保健和医疗上的应用价值 . 中国微生态学杂志 ,2002,14:2432246.[3]段智变 , 江晓 , 江汉湖 . 纳豆粗提物抗兔高脂血症及抗氧化作用的研究 . 营养学报 ,2004,26:2962299.[4]刘宇峰 , 王金英 , 孙岸 , 等 . 纳豆激酶制剂—恩开胶囊的生产工艺中试研究 . 生物技术 ,2000,10:48249.(收稿日期 :2006-11-15中图分类号 :R144文献标识码 :B文章编号 :1002-3127(2007 03-0231-02・方法研究・放射性配体受体结合实验方法介绍班婷婷 , 吴强恩 , (复旦大学公共卫生学院 ,关键词 :放射性配体受体结合法 ; 经验介绍 ; 作者简介 :班婷婷 , 硕士研究生 , 研究方向 :农药毒理学。
assays , RRA , RRA 系统时 , 恼 , 现根据我们实验室多年的经验 , 将部分内容方法操作步骤报道如下 , 以供同行参考。
1受体标本的制备和保存一般有差速离心和蔗糖密度梯度离心 , 前者较为常用。
应在脱离正常供血环境后迅速在 0~4℃条件下匀浆。
有报道 , 脑组织标本切成小块后以原状态冻存于-70℃ ~-80℃ , 能保存 6个月以上 , 或者将组织块或所需组织的悬浮液保存在 -70℃可保存 6个月 , 受体不失活 [122]。
2降低非特异性结合的方法我们用组织提取受体进行 3H 2G ABA (γ2氨基丁酸实验时 , 吸附在滤纸上的游离型标记配体的含量较多 , 非特异性结合很高 , 可考虑如下几方面降低其含量 :(1 加样顺序 :最好先加膜受体饱和管以壁减少3H 2G ABA 在管壁上的吸附。
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第八章受体放射配体结合分析技术
从分子水平观察，此时AC的调节亚基与催化亚 基解联，使后者难以正常催化由ATP转变为cAMP 的反应。由于这一系统对其他介导血管扩张作用 的受体（PG，腺苷和5-HT）是通用的，它的功能 障碍导致这些扩张血管物质的作用减弱，从而表 现为血管扩张反应迟钝。与此同时，过量的递质 会与α受体结合，使之过度兴奋，导致血管收缩。 这两种效应的最终结合即表现为高血压。β受体阻 断剂治疗高血压有效，从实践上证明上述解释是 正确的。
(1)识别和结合,即通过高亲和力的特异过程,识别并 结合与其结构上具有一定互补性的分子-配基
(2)转导信号:受体和配基相互作用产生信号,传递到 效应器,如酶,离子通道等,使它们的活性或构象发生 与导致生理效应相适应的变化.
第八章受体放射配体结合分析技术
(3)产生相应的生物效应:效应的强度与体外实验所测得的激 动剂亲和力的大小相应.
（3）受体特异性的变化 受体的特征之一是具有高度特异性，即特定的受 体只与相应的药物或激素等配基相互作用。 但是，有时这种特异性并不严格。 一种受体除了对本身的配基具有很高的亲和力 外，还能以低亲和力与另一种或多种激素或药物 等结合，即表现为兼并性。
第八章受体放射配体结合分析技术
在正常情况下，受体可能完全不与这些配基起反应，但 当后者过量时，两者就会相互作用，并产生一定的效应。
第八章受体放射配体结合分析技术
受体与疾病
受体与疾病的关系主要表现在两个方面： 一方面:受体的变化导致疾病的产生和加重其发展， 另一方面:在疾病过程中产生了受体的变化。
以受体改变为起因的疾病，称为受体病 多种原因引起的很多疾病中所产生的受体的改 变，也成为研究这些疾病的防治的主要方面。 可分为以下几种。
第八章受体放射之为刺激性抗体；困 为它们能激活受体，使靶细胞功能异常亢进；胰岛素受体 的抗体即属于这一类。受体的自身抗体通常为IgG，遇见 属于其他Ig类型的抗体。
例如： 重症肌无力的病因是由于产生了烟碱型乙酰碱受体的自身
抗体。 促甲状腺激素受体自身抗体则患弥漫性毒性甲状腺肿；
当然,如果受体所结合的是秸抗剂,则应表现为生物效应的 阻断作用.
受体鉴定的标准: 饱和性 高亲和力 立体选择性 可逆性 靶组织的专一性 存在竞争性拮抗剂 具有内源性配基 受体配基结合诱发生第八理章受效体放应射配体结合分析技术
受体的分类: 神经递质受体 激素受体 摄取血浆蛋白或转运物质的受体 细胞黏附受体 直接参与免役功能的受体 药物受体 毒素受体病原体受体
第八章受体放射配体结合分析技术
②阻断受体与激素结合，造成一种抗激素状态； ③模仿正常情况下被激活的受体的作用。
具有前两种作用之一的自身抗体，统称为封闭性 抗体；如β受体和烟碱型乙酰胆碱受体的自身抗体， 它们能与相应的抗原（即受体）结合，形成免疫 复合物，从而导致受体数目减少，或亲和力下降， 或两者均有之，干扰了受体与激动剂结合，最终 导致靶细胞的功能低下或完全丧失。
第八章 受体的放射配体结合分析 技术
受体 是细胞膜或细胞内的大分子，它的作用是
和细胞外的信息分子呈特异性结合，然后 将信息转变为细胞效应，因此受体的功能 是识别和信息转导。
第八章受体放射配体结合分析技术
受体的进一步解释:受体是细胞膜或细胞内的一些 能首先与生物活性分子(药物,毒素,神经递质,激素 和抗原)相互作用的分子,它们具有三个相互关联的 功能:
这种情况称之为受体特异性的外溢。 主要发生于某些病理状态。
（4）受体的自身抗体
多数受体的化学本质是蛋白质，它们都有抗原性。大量 实验表明，在受体蛋白质上存在特异的抗原决定簇。
第八章受体放射配体结合分析技术
但是，由于免疫自稳作用，正常机体并不产生受 体的自身抗体。
然而，由于遗传缺陷的内因存在，或在感染等外 因作用下，机体不能免疫麻痹自身抗原，破坏了 原有的免疫动态平衡，发生了对受体的病理免疫 反应，因而表现为自身免疫病。 受体的自身抗体有下列作用： ①加速受体降解、降低受体浓度，使之不足以介导 正常的生物效应；
第八章受体放射配体结合分析技术
疾病时受体的变化 （1）受体数目的变化
有很多疾病出现受体数目的变化，其中以胰岛素 受体的变化最为显著。
例如: 肥胖症是一种因胰岛素数目减少而发生的 疾病，这种病人单核细胞或脂肪细胞中胰岛素受 体数目明显减少而亲和力不变。
第八章受体放射配体结合分析技术
（2）受体亲和力的变化 包括两种完全相反的变化。 一种是受体亲和力增加
第八章受体放射配体结合分析技术
2、受体理伦在疾病研究中的应用 （1）探讨疾病的发病机理
以高血压发病的β受体失敏为例，在血管平滑肌的细胞 膜上存在着多种物质的受体。
其中β受体、前列腺素、腺苷和5-羟色胺等的受体被激 活可导致血管扩张；这些受体都是通过激活腺苷酸环化酶 （AC），增加cAMP的含量，进而产生效应。
第八章受体放射配体结合分析技术
受体的放射配体结合分析
是建立在放射性标记配体和受体间的理化 结合反应，通过反应给出一定量靶组织或 靶细胞中能与配体结合的受体数，用结合 位点数表示，另外通过多点测量，经数据 处理可给出受体的亲和力（常以平衡离解 常数表示），应该指出，受体测定结果应 与该受体的结合特性和介导的生物效应作 综合分析，作出正确判断。
第八章受体放射配体结合分析技术
胃泌素受体自身抗体形成伴有恶性贫血； β受体的激动性自身抗体导致哮喘和过敏性鼻炎等。 （5）受体-效应器偶联机理异常 受体-效应器偶联机异常亦称之为“受体后缺陷”。 常见于胰岛素和甲状旁腺激素受体的变化；后者为例， 主要是其受体的信号转导系统的改变：与其相偶联的Gs的 数量减少，而Gi则是正常的。这种变化的结果是，与腺苷 酸环化酶解偶联，cAMp的生成量减少。
例如:肢端肥大症和胰腺瘤时，胰岛素受体 亲和力增加。
甲状腺激素使儿茶酚胺受体的亲和力增加 等；
第八章受体放射配体结合分析技术
另一种是受体亲和力降低， 例如哮喘病人外周血液淋巴细胞β受体，在
最大结合容量减少的同时，伴有亲和力的 降低。 某些类型的受体的自身抗体亦可使相应受 体的亲和力减弱。
第八章受体放射配体结合分析技术