一文了解微量热泳动仪原理！

MST在分析对象的大小范围和检测动力学范围等参数上是目前最优的技术。此外，MST的适应性很强，适合不同的环境要求、不同的生物分子、不同的溶液环境（如膜蛋白等需要某些特殊溶液环境的样品）、缓冲和添加剂的类型可以自由选择（例如可以使用任何浓度DMSO等有机溶剂）、可以在复杂的生物溶液甚至细胞溶解液中完成而无需样品纯化。通过MST可以测量不同的结合模式，包括二聚化、协同作用和竞争作用。MST使用便宜的毛细吸管作为耗材，样品用量少，避免了昂贵的样品消耗和繁琐的制备过程。相对于其他的已有的测量分子间相互作用的技术，MST大大降低所需的实验成本。

　　 微量热泳动（microscale thermophoresis,MST）是一种分析生物分子相互作用的技术。这项技术基于生物分子的热泳动， nanotemper微量热泳动仪使用红外激光进行局部加热导致分子定向移动，继而通过荧光分析温度梯度场中的分子分布比。MST技术能够检测到由于结合而引起的生物分子的大小、电荷和水化层的变化。相互作用的过程可以在天然条件下，无需固定、任何生物溶液中完成测量。

　　热泳动实验 (左图) 通过聚焦的红外激光加热毛细管之中的溶液，同时通过hot mirror来检测荧光。 (右图) 毛细管中的荧光可以通过光学二极管来成像，然后将加热中心的标准化荧光对时间绘图。红外激光在5s的时间点打开，然后荧光由于温度的增加而降低，荧光分子由于受到热泳动的作用而移出加热中心。

　　DNA适配子与凝血酶的结合。 （左图）未结合的适配子的热泳动运动与已同凝血酶结合的适配子的热泳动不同。（右图）所示为时间t=30秒时，在不同凝血酶浓度下，DNA适配子经标准化处理后的荧光信号，以形成用于Kd 拟合的结合曲线。阴性对照组中采用了单链DNA（ss DNA,图中蓝圈）。对照组中，未见标准化荧光信号随凝血酶浓度增加变化。

　　 植物肽类激素，同植物经典激素一样，对植物体的生长发育等生理活动具有重要的调控作用。PSK是较早被发现和研究的一种含两个酪氨酸磺化修饰的五肽激素，在植物的生长发育、抗逆和先天免疫等方面有广泛调控作用。PSK发挥活性是通过与细胞膜上的受体激酶PSKR结合来发挥功能。但PSK被受体PSKR识别的分子机理以及后续的受体激活机制还需阐明。

　　柴继杰研究组通过解析PSKR胞外区结合PSK的复合物结构，阐明了PSKR胞外区通过其岛区来识别PSK的分子机理。深入的结构分析提示SERK家族成员可能作为共受体参与PSKR的受体激活，体外生化实验初步证实了这一假设，同时通过与中科院遗传与发育研究所杨维才研究员研究组合作，利用植物体内生化和遗传学的方法zui终证明了这一假设。这也是通过结构生物学提示找到PSK信号转导通路上的新成份。通过解析和对比分析PSKR/PSK/SERK三元复合物结构和单独的PSKR结构，揭示了PSK通过诱导原本无序的受体PSKR岛区产生与共受体SERK结合的新界面通过

　　Nanotemper公司的微量热泳动仪（MST）研究人员测量出PSKR与PSK的亲和能力（Kd：1.55 µM）明显强于无磺化修饰的dPSK（Kd：41.5 µM)，与体内数据一致(图 a)。此外研究人员还使用MST确定了PSKR上多个对识别PSK至关重要的氨基酸(图 b)。