技术快报---OpenSPR 磷脂动力学分析数据助力心脏健康研究！
在北美，西方饮食主要是高脂肪，糖和盐的摄入；在很多情况下，这些因素会导致肥胖，心血管疾病和糖尿病。重要的是，线粒体通过调节各种糖酵解化合物，包括脂肪酸和丙酮酸，用于随后的ATP生成，在生理学中发挥关键的稳态作用；必须指出的是，这些基本代谢过程的失调会导致上述疾病。线粒体相关的磷脂酰基链进行重构，即心磷脂（CL）酰基链的重构，会导致基本的心脏代谢过程的功能退化，但这一过程的精确分子机制仍然难以捉摸。在这个新出版的文章中，东卡罗来纳大学的Tonya N. Zeczycki博士等人使用了OpenSPR局部表面等离子共振技术，为他们提供了他们发现所需的关键结合数据。并将数据发布在Journal of Biological Chemistry 上，标题为：“Docosahexaenoic acid lowers cardiac mitochondrial enzyme activity by replacing linoleic acid in the phospholipidome ”，OpenSPR获得的结合数证明了DHA水平的升高可能通过减少心脏线粒体酶的活性而导致各种代谢疾病。
摘要
磷脂酰基链通过直接结合与一系列的跨膜酶和膜相关酶的调控有关。在结合的时，亚油酸（LA）和心磷脂（CL）在与电子传递链（ETC）的某些酶组分进行此类调节活动时发挥作用；主要相互作用物是蛋白质复合体I，III-V和活动的细胞色素c 。庆幸的是，ETC的这些蛋白质-脂质相互作用给予了绝对重要的代谢稳定。然而，在线粒体的磷脂结构中，酰基链重构现象可能导致不幸的功能障碍，并可能导致各种代谢疾病。CL约占线粒体质量的15-20%，被认为是异常酰基链重构现象的主要参与者。
此外，二十二碳六烯酸（DHA），是一种omega-3脂肪酸，已经被广泛的研究和推广，作为黄斑变性、神经炎症、神经退化和心血管疾病危险因素的改善因；相比之下，这里的研究人员认为，在高水平下，DHA可能有助于减少心脏线粒体活动，从而导致代谢功能紊乱。
在这篇文章中，研究人员构建了类似于线粒体内膜组成的仿生线粒体大单层囊泡（LUV）。按特性，选择检测了含(18:2)4CL 和(22:6)4CL结构的LUVs与ETC跨膜蛋白的complex IV的相互作用，暴露于膳食DHA的鼠类的(22:6)4CL 水平升高。还应该注意的是，在进行生物物理研究之前，研究人员观察到暴露于DHA后的complex IV活性变低。研究结果表明，由重构的（22:6）4CL构建的LUV与complexIV的结合明显不同于与未重构的（18:2）4CL构建的LUV的结合。
OpenSPR 动力学检测结构表明，complex IV的CL特异性结合位点不能结合重构的（22:6）4 CL;应注意的是，这些结合位点被认为是高亲和力位点。
OpenSPR在此项研究中的关键作用
利用表面等离子共振（SPR）测定了带不同成分的CL的LUVs和complex IV的相互作用，将溶液中的complex IV固定在羧基传感器上，并在OpenSPR仪器上进行了蛋白质-脂质实验。通过使用OpenSPR，研究人员能够确定（18：2）4CL和（22：6）4CL的 LUV与固定化complex IV之间相互作用的动力学数据（结合和解离速率常数，平衡常数和亲和力）。SPR结合曲线显示(18：2)4 CL型 LUVs在与complex IV之间存在有效的相互作用，并且平衡解离常数（KD）为1.8μM。显著的是 （22:6）4 CL型LUVs和complexIV之间检测不到结合，结果表明complex IV结合位点不能结合重构的CL。还需要注意的是，在引入亚油酸后，complex IV的酶功能得以恢复。据此，这项研究的结果表明，心脏组织中DHA水平的升高可能会导致ETC酶功能的丧失，从而导致许多代谢疾病的发展。通过使用OpenSPR，研究人员能够从他们自己的实验室平台获得SPR数据，从而加速他们的研究，并更快地发表他们的发现。
为什么SPR对发表文章至关重要？OpenSPR如何提供帮助?
SPR是一项无标记的检测技术，研究人员可以定量分析两种生物分子之间的结合。 SPR技术使我们能够确定相互作用的kon，koff和KD，与仅提供终点测量的其他技术（如下拉测定）相比，更能深入了解分子间的相互作用。 SPR不仅对于发表文章是必要的，而且对于许多医学和医学研究领域的发展也是必要的，如下图所示，近几年，依靠SPR数据发表的文章数量呈显著增长。
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