NanoTemper：“不可成药”靶点研究将成为分子互作仪热点需求市场

分子相互作用分析仪是一种用于研究分子间相互作用的重要工具，在生命科学、临床医学、环境检测、药物研究等多个领域发挥着重要作用。近年来，研究分子间相互作用的技术层出不穷，进而分子互作仪器市场的品牌得以丰富。近期，仪器信息网建立“重新认识分子互作”话题，基于此话题，特向相关仪器企业约稿，本期为NanoTemper公司供稿，NanoTemper公司自2010年以来，推出包括基于微量热泳动技术、光谱位移技术的多款分子互作仪。

仪器信息网: 请回顾一下贵公司分子互作仪技术的发展历程。

NanoTemper：公司于2010年推出了第一款基于微量热泳动技术的检测仪器Monolith NT.115（图1）。用于分子间相互作用分析的微量热泳动技术（MST）来源于一种物理现象，热泳动或称为Ludwig-Soret效应。该现象于1856年由生理学家Carl Ludwig和物理学家及化学家Charles Soret所发现。他们观察到溶液中的分子会在温度梯度场中定向移动，但对这一现象的了解甚少。Stefan Duhr 和Philipp Baaske在慕尼黑大学攻读PhD期间阐明了热泳动的理论基础，由此获得了两项专利并于2008年创办了NanoTemper Technologies公司。

随着工业用户的增多，对高通量检测的需求越来越迫切。NanoTemper公司于2014年推出了自动化的检测仪器Monolith NT.Automated(图2)。在第一款Monolith NT.115上市10年之际，即2020年，NanoTemper公司基于用户的反馈对该产品线进行了全面升级，推出了全新的Monolith系列仪器（图3）。

图1 Monolith NT.115

图2 Monolith NT.Automated

图3 Monolith

2022年NanoTemper公司再次推出了首个基于光谱位移技术(Spectral Shift)的亲和力筛选平台Dianthus（图4）。与微量热泳动技术一样，光谱位移技术需要对其中一个分子进行荧光标记，然后将其与梯度稀释的配体混匀。而在检测时则直接使用590nm的光激发样品，仪器会同时监测双波长（650nm和670nm）下配体结合引起的光谱位移，通过双波长的荧光强度比值与配体浓度拟合，仅需1分钟即可精确计算样品间的kd值。此外，搭载光谱位移技术(Spectral Shift)的全新Monolith X很快也将和大家见面。

图4 Dianthus

仪器信息网: 当前贵公司主推的产品有哪些？ 相较于市场上其他产品有何技术优势？

NanoTemper：目前我们公司主推的产品有基于光谱位移技术(Spectral Shift)的亲和力筛选平台Dianthus以及整合微量差示扫描荧光技术（nanoDSF），背反射技术（Backreflection），动态光散射技术（DLS）和静态光散射技术（SLS）的多参数蛋白稳定性分析仪Panta。

对于大分子相互作用分析，我们的光谱位移技术检测一个kd仅需1min，检测不依赖于样品的分子量，无需担心分子量过低导致信噪比差或检测不到结合。无需固定样品，直接在溶液中进行检测，非常适用于多元结合或共价结合检测。

而微量热泳动技术则可以选配不同的荧光检测通道，通过融合表达荧光蛋白如GFP或特异性标记His-tag的染料实现免纯化检测，直接在裂解液中检测样品的亲和力。或者通过UV检测器基于蛋白内源荧光进行无标记检测。此外，我们公司的产品还有一个特点，就是完全没有液流系统，无需繁琐的清洗维护。

仪器信息网: 贵公司大分子相互作用仪的主要应用领域有哪些？

NanoTemper：主要集中在生命科学及医学研究领域，例如疾病机理研究，药物研发，结构生物学，植物科学等。

仪器信息网: 您如何评价目前大分子相互作用仪的应用情况？ 应用过程中还有哪些亟待解决的问题？

    NanoTemper：大分子相互作用仪的操作和实验优化难度较高，在一定程度上限制了用户特别是科研用户的使用。将实验外包又面临着高昂的检测费用，通常检测一对亲和力的价格大约在8千到1万元，还无法保证结果。针对该问题，我们公司在持续进行仪器和软件的迭代，尽可能的简化检测流程。特别是今年新推出的光谱位移技术，极大的降低了实验门槛。

此外，大分子相互作用分析实验对样品的纯度，均一性，稳定性要求较高，在检测过程中会遇到数据质量低甚至检测不到结合的情况，而用户可能在做了多轮尝试后才意识到样品质量的问题。我们在开拓分子互作市场时意识到这一问题的重要性，研发了多参数蛋白稳定性分析仪Panta(图5)以及蛋白表达筛选仪Andromeda(图6)并积极组织讲座交流活动，帮助客户了解样品质量的重要性，获取有天然构象的高质量蛋白，更加理性的开展相互作用分析实验。我们的这一方案已经在一些药企中成功应用，也希望行业内能够不断涌现新技术，帮助用户更好的完成相互作用分析实验。

图5 蛋白稳定性分析仪PR Panta

图 6 蛋白表达筛选仪Andromeda

仪器信息网: 您认为， 未来几年大分子相互作用仪的热点市场需求有哪些？

NanoTemper：不可成药靶点相关研究将成为热点市场需求。

传统的药物研发方法是寻找能够结合酶或受体活性位点的药物，通过占据驱动的药理学作用模式 (MOA) 来控制蛋白功能。但是并非每一个影响疾病进展的蛋白都可以通过这种模式进行活性调节。如果一个蛋白没有固定的构象或适宜的与活性相关的结合位点，就无法通过药物与之结合而直接控制其功能，这种蛋白被称为不可成药的靶点。多达70~80%的蛋白靶点到目前还是不可成药的，因此风向也慢慢从传统药物靶标转向了这些更具挑战性的“不可成药”靶标。像炙手可热的蛋白降解靶向嵌合体PROTAC，分子胶水等便是对“不可成药”的蛋白进行降解，从而达到治疗效果。这些新兴的药物研发方式给相互作用分析带来了新的挑战，当然也伴随着更大的市场需求。

受访人简介：

张玺 NanoTemper应用专家

毕业于南开大学生命科学学院，长期从事生命科学领域仪器应用及技术支持相关工作，积累了丰富的应用经验，帮助大量用户解决分子间相互作用分析和蛋白稳定性检测难题。