放射配体受体结合(radioligand receptor binding assays,RAA)实验广泛用于测定受体的密度和亲和力
一、基本原理
药物与受体结合位点问的相互作用,遵守质量作用定律。利用不同浓度的放射性配基与一定量的受体结合,即可以用数学作图推导出受体含量,并计算出解离常数作为受体与配基亲和力的一个指标。
放射配基与受体制备物(含受体的组织或细胞制备物)作用时,其结合形式有两种,一种是配基与受体的特异性结合,其特点是亲和力高;且由于受体有限,故具有饱和性。另一种是配基与受体制备物的非受体分子的结合,称为非特异性结合。其特点是亲和力低但结合点多,不易饱和。用放射性配基研究特异性受体时,必须设法减除非特异性结合。一般采用的方法是制备总结合管和非特异结合管,两者计数之差即为特异性结合量。
(1)总结合管将放射性配基与受体制备物反应,除去游离的放射性配基,测定结合的放射性配基的计数,(其中包含特异性结合与非特异性结合,称为总结合)。
(2)非特异性结合管将大量(一般为500~1000倍)非标记特异性配基与标记的放射性配基相混,然后共同与受体制备物反应。由于非标记配基与标记配基两者比例悬殊,所以受体几乎全部被非标记配基饱和,标记配基只能与组织制备物中的非特异结合位点结合。这时测出的标记配基的结合量,反映的是非特异结合量。用总结合管的计数减去非特异结合管的计数,即可得到特异结合计数。
组织制备物中的受体含量及解离常数的计算:设想如果放射性配基浓度足够大,受体全部被其结合,这时的放射性配基的结合量即反映出受点含量,我们将其称为最大结合量,以B(max)表示。若以B代表与受体结合的配基量,F代表配基浓度,KD代表解离常数。
根据Clark受体理论:
B=B(max)·F/(F+KD)B与F作用是一条直角双曲线
将B=B(max)/(F+KD)变形得:
B/F=B(max)/KD-B/KD
以B/F与B作图,可得到一条直线,即scarchard作图。若放射性配基稀释成不同浓度(F),与受体制备物作用后,分别测得相应的结合配基量,即可绘出图,从而求得B(max)及KD。
以上是个配基一个受体的情况,若受体具有亲和力不同的两种以上的结合点,则Scatchard图是曲线。例如当有高低两种亲和力结合点时,scatchard图是双曲线。其两个渐近线分别代表高低亲和力两种结合点的图形,并可通过计算求出,从而求得相应的B(max)及KD。
现以大鼠吗啡受体亲和力测定为例讲解。
二、测定方法
1.实验前准备
试剂:
①纳洛酮:251nmol/L水溶液;
②3H依托啡:原液的放射比活性为44Ci/mmol,1mci/ml配成4.9nmol/L.按1:0.7的比例依次稀释,配制6个浓度的工作液,其浓度依次为:4.9nmol/L,3.43nmol/L,2.4nmol/L,1.68nmol/L,0.82nmol/L,0.4nmol/L
③甲苯闪烁液:PPO1.5g,POPOP300mg加甲苯至3000ml;
④50mmol/Tris—HCl buffer pH7.5。
2.操作步骤
(1)脑P2部分(吗啡受体粗膜)制备大鼠断头处死。取出全脑,弃去小脑,清除表面的脑膜及血管。称重后加10倍体积Tris—HCl溶液,用玻璃匀浆器研碎,制成10%匀浆。4℃,1000g离心10min,弃去沉淀。上清离心16000g,4℃20min,后保留沉淀。加50mmol/L Tris—HCl缓冲液混悬均匀,30℃保温30min,以去除内源性阿片样物质,再次离心16000g,4℃20min。保留沉淀并将其混悬于50mmol/LTris—HCl缓冲液中。使其蛋白浓度为16.7mg/ml,然后分装,置—20℃冰箱保存备用。此制备物即为阿片受体粗膜(P2)。
(2)RRA实验加样RRA实验加样,依表中所列顺序加入试管。P2制备物最后加,每个测定点都取双复管平行实验。每个配基浓度有4管,两个总结合管T(取平均值),两个非特异性结合管N(取平均值);做6个浓度.共有24管,加样顺序见表5—4。
表5—4 RRA实验加样表
加样Tris—HCl纳洛酮3H—纳洛酮P2
总结会T 0.1ml—0.1ml 0.3ml
非特异结合管N—0.1ml 0.1ml 0.3ml
(3)分离与液闪测定加样完毕,样品试管混合均匀后,置于30℃室温下保温30min,冰上终止反应。过滤(滤膜用Tris液浸润,光面向上,毛面向下,5ml冷缓冲液,洗涤2次)。取下膜,滤膜放入闪烁杯,每管加8ml甲苯闪烁液,进行液闪测定。