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光谱位移技术 Spectral Shift

光谱位移是一种基于荧光的生物物理技术，用于量化分子相互作用的强度。

光谱位移技术的原理是，当目标分子与配体相互作用时，与目标分子结合的荧光团周围的化学环境会发生变化，从而导致等温条件下荧光团的发射光谱发生微妙的波长偏移。在光谱位移测量中，荧光比率测定值是通过同时记录两个预选波长的发射荧光来得出的。

Adapted from Langer et al, DOI: 10.1089/adt.2021.133

与配体结合后，与目标分子结合的荧光团相对于其已知的峰值发射波长（实线）发生光谱位移，导致 650 nm处的荧光减少（虚线）和 670 nm 处的荧光增加 nm（虚线），反之亦然。

助您解决亲和力筛选的终极挑战

尽管光谱位移的概念并不新鲜，但 Dianthus 和 Monolith 是唯一使用这项技术进行亲和力定量检测的仪器平台。光谱位移能够直接通过微孔板或玻璃毛细管观察和测量靶点和配体混合物溶液中发射光谱的变化。

当其他方法失败或提供数据质量不高时，Spectral Shift 可以成功测量具有挑战性的分子间相互作用，特别是当涉及到以下分子间的相互作用时：

多元复合体系，如降解剂的三元复合物
固有无序蛋白
共价配体
不适合固定在生物传感器上的分子

在药物开发和基础研究中使用光谱位移技术

The affinity between two molecules or binding partners tells you how tightly they bind to each other. Affinity measurements are reported as the affinity constant, equilibrium dissociation constant, or K_d. The K_d and affinity are inversely related. The K_d value is related to the concentration of one of the binding partners, so the lower the K_d value — lower concentration expressed in molar values — the higher the affinity between the two molecules.

科学家在药物发现和基础研究项目中常在以下场景中使用光谱位移：

小分子或片段的单剂量筛选
亲和力分析用于苗头化合物（hit）验证和苗头化合物至先导化合物（hit to lead）优化、构效关系（SAR）及高通量筛选后的分类
蛋白质降解剂二元和三元复合物的表征
调节细胞信号传导等细胞过程的蛋白质-蛋白质间相互作用的研究

通过检测发射光谱的细微变化获得高精度的亲和力

在光谱位移测定中，用荧光团标记的分子称为靶标。另一个靶标分子——另一种蛋白质、核酸序列、小分子或片段化合物被称为配体。

To calculate the K_d, you mix together a constant amount of the fluorescently labeled target with a dilution series of a ligand. The ratio of the fluorescence intensities recorded in an isothermal environment at 670 and 650nm is plotted against the logarithmic ligand concentration. The K_d is determined from the binding curve using the law of mass action.

NanoTemper 仪器甚至可以解决发射波长最大值的亚纳米光谱位移（太低而无法使用传统读板器或荧光计进行测量），因此您可以获得高精度的结合亲和力。

The affinity constant K_d is derived by plotting the ratio of the fluorescence signal detected simultaneously at 670 and 650 nm against the ligand concentration on a logarithmic scale.