AlphaScreen 原理介紹

AlphaScreen 分析系統主要可應用在篩檢生物分子之間的交互交用或偵測樣品中標的分子的生物活性。其設計原理可以『圖一』說明。在AlphaScreen 系統中主要含有兩種核心物質，一為 Donor Bead 另一為 Acceptor Bead ，當 Donor Bead 所帶有的 A 分子與Acceptor Bead 所帶有的 B 分子產生交互作用時，可以680nm 雷射光去激發Donor Bead 表面所帶有的光敏感物質（photosensitizer）使其催化空氣中的氧分子形成活化態，此活化態的氧分子可與 Acceptor Bead 所帶有的化學冷光物質反應，進而激發 Acceptor Bead 所帶有的螢光物質產生 520-620nm 的螢光訊號。

圖一：AlphasScreen作用原理

相反地，當 Donor Bead 所帶有的 A 分子與 Acceptor Bead 所帶有的 C 分子不具有交互作用時（如『圖二』所示），即使以 680nm 雷射光去激發 Donor Bead，其所催化產生的活化態氧分子也會由於兩個 Bead 之間的距離過遠，而無法與 Acceptor Bead 上的化學冷光物質反應，因此無法進一步激發 Acceptor Bead 產生螢光訊號。

圖二：AlphaScreen 作用原理

AlphaScreen 產品特性

• 操作流程簡便，完全不需洗滌或分離動作。
• 高靈敏度，可偵測至 amole 含量的分子。
• 以96, 384, 或 1536 孔微量盤進行反應，有效節省樣品使用量。
• 用途廣泛，可應用於偵測酵素活性或 DNA, RNA, Peptide, Receptor, Ligand 等…多種生物性分子之間的交互作用。
• 符合自動化流程規範。
• 非放射線偵測方式，安全性佳。
• 需搭配 EnVision™、Fusion-Alpha™ Multilabel Reader 或 AlphaQuest® HTS Microplate Analyzer 使用。

AlphaScreen 產品介紹

AlphaScreen 系列產品主要可區分為以下幾種類型：

• 競爭性試驗（Competition Assays），如：cAMP assay，參見『圖三』。

圖三：cAMP Assay

試劑中的 Biotin-cAMP 分子一方面會與標定有 Streptavidin 的 Donor Bead 結合，另一方面會與帶有anti-cAMP 抗體的 Acceptor Bead 結合，經由 680nm 雷射光激發後即可測得 520-620nm 螢光訊號。進行樣品 cAMP 含量試驗時，由於樣品中的cAMP 會與試劑中的 Biotin-cAMP 競爭結合anti-cAMP 抗體，因此當樣品中的 cAMP 含量越多時，其所能測得的螢光訊號值也就會越低。

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• 結合性試驗（Association Assays），如：Protein-Protein interaction assay，參見『圖四』。

圖四：Protein-Protein Interaction Assay

若要研究兩個蛋白質之間是否具有交互作用時，其中一個蛋白質必須標定有 Biotin，另一個蛋白質則必須標定有 Acceptor Bead 能夠辨識的相對應標示物，如：His6、GST、Myc、HA、Flag 等...。如果蛋白質未標定有標示物，也可以先利用抗體與蛋白質結合，接著再以帶有 Protein A 或二級抗體的 Acceptor Bead 辨識蛋白質-抗體複合物。當所研究的兩個蛋白質發生交互作用時，可測得 520-620nm 螢光訊號，相反地如果兩個蛋白質之間不具有交互作用，則不會有螢光訊號產生。

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• 分離性試驗（Dissociation Assays），如：Protease assay，參見『圖五』。

圖五：Protease Assay

若要偵測樣品中的蛋白質分解酶是否具有活性，必須先合成出一段能夠被蛋白質分解酶辨識切割的 Peptide 序列，並於其N 端標定 Biotin，而C 端標定適當的標示物（如：His6、Flag...）使其分別與 Donor Bead 及 Acceptor Bead 結合，如此當樣品中的蛋白質分解酶不具有活性時可測得最大的螢光訊號，反之當樣品中有越多的蛋白質分解酶具有活性時，即有越多的Peptide 會被切割，其所能測得的螢光訊號值也就會越低。

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• 偵測性試驗（Detection Assays），如：Kinase assay，參見『圖六』。

圖六：Kinase Assay

若要偵測樣品中的蛋白質磷酸酶是否具有活性，必須先合成出一段能夠被蛋白質磷酸酶作用磷酸化的 Peptide 序列，並於其N 端標定 Biotin 使其能夠與 Donor Bead 結合。當樣品中的蛋白質磷酸酶具有活性時 Peptide 會被磷酸化，此時可藉由與 Acceptor Bead 上所帶有的抗磷酸化抗體（如：anti-PY20）結合，使得自 Donor Bead 激發出的能量能夠傳導至 Acceptor Bead 作用，進而產生出螢光訊號。

　相關技術資訊：

• AlphaScreen 產品介紹手冊

• AlphaScreen 實用操作注意事項

• AlphaScreen 原廠網頁