ムチンゲル調製:粘液は、主にゲル様ネットワークを形成するムチン糖タンパク質で構成されています。結合相互作用を研究するために、唾液、鼻分泌物、腸粘液などの生物学的源からムチンを抽出および精製することにより、ムチンゲルを調製できます。
in vitro結合アッセイ:
平衡透析:この方法では、潜在的なバインダー(薬物やタンパク質など)を含むサンプルを透析膜に置き、ムチンまたはムチンゲルを含む溶液に浸すことが含まれます。時間が経つにつれて、バインダーは2つのコンパートメント間で平衡化され、ムチンに縛られた量を定量化できます。
表面プラズモン共鳴(SPR):SPRは、生体分子相互作用のリアルタイム監視を可能にする手法です。ムチン層またはムチン官能化表面でコーティングされた薄い金属膜を利用します。ムチン表面への分子の結合は、屈折率の変化として検出でき、結合速度論と親和性に関する情報を提供します。
等温滴定熱量測定(ITC):ITCは、分子相互作用に関連する熱変化を測定します。結合プロセス中に放出または吸収される熱を測定することにより、分子とムチン間の結合親和性を定量化するために使用できます。
プルダウンアッセイ:プルダウンアッセイには、磁気ビーズやマイクロタイタープレートなどの固体サポート上のムチンまたはムチン含有サンプルの固定化が含まれます。次に、試験分子を固定化されたムチンとインキュベートして、結合できるようにします。バインド分子を洗浄した後、結合した分子は溶出して分析されます。
細胞および組織ベースのアッセイ:
粘液産生細胞株:ゴブレット細胞や気道上皮細胞などのムチンを産生する培養細胞株を使用して、結合相互作用を研究できます。細胞は潜在的なバインダーで処理でき、結合は免疫細胞化学、フローサイトメトリー、または他の分析技術によって評価できます。
ex vivo組織モデル:気管や鼻組織外植片などの粘液分泌組織は、より生理学的に関連する環境での結合を調査するために使用できます。組織はバインダーにさらされる可能性があり、結合は顕微鏡または他のイメージング技術を使用して視覚化および定量化できます。
生体内動物モデル:動物モデルを使用して、生物の粘液層内のバインダー分布、局在、および結合を研究することができます。生体内イメージングや組織収集などの技術を使用して、in vivoでの結合を評価できます。
計算方法:
分子ドッキング:計算ドッキングシミュレーションは、ムチンまたはムチン様構造への分子の結合ポーズと親和性を予測できます。分子ドッキングソフトウェアを利用することにより、研究者は原子レベルでの結合の分子メカニズムに関する洞察を得ることができます。
Molecular Dynamicsシミュレーション:これらのシミュレーションは、時間の経過とともにバインダー - ムシン複合体のダイナミクスと安定性に関する詳細な情報を提供できます。動的環境での相互作用をシミュレートすることにより、研究者は、結合時に発生する立体構造の変化と相互作用を研究できます。
実験的アプローチと計算的アプローチを組み合わせることで、粘液に結合するものを包括的に理解することができます。これらの手法は、潜在的なバインダーを特定し、結合特性を特徴付け、相互作用の根底にある分子メカニズムに関する洞察を得るのに役立ちます。