MST 微量热泳动：分子互作精准定量

技术原理

微量热泳动（MicroScale Thermophoresis, MST）技术基于分子在微观温度梯度场中的热泳动特性，实现分子互作的精准定量分析。红外激光在检测体系中形成局部温度梯度（ΔT≈1-5℃），荧光标记的目标分子在温度梯度中发生定向热泳动。

当目标分子与配体发生特异性结合时，分子理化性质发生改变，热泳动速率产生可检测的偏移，通过荧光信号变化记录这一过程，结合浓度梯度滴定与非线性拟合，精准计算结合解离常数（Kd）、结合动力学参数（kon/koff）及化学计量比。

核心优势

• 低耗高效：样品消耗量仅为传统技术的1/5-1/10，实验时长缩短60%以上
• 兼容性强：无需样品纯化，可在复杂生物体系（细胞裂解液、血清、脂质体）中直接检测
• 构象保真：溶液原位检测，避免固相固定导致的分子构象改变
• 高灵敏度：可检测小分子（分子量<100Da）与蛋白、离子与生物大分子的弱相互作用

应用场景

1. 蛋白-小分子互作：药物筛选、靶点验证、先导化合物优化
2. 蛋白-蛋白互作：复合物组装、信号通路机制、抗体亲和力成熟
3. 核酸-蛋白互作：转录调控、RNA结合蛋白研究、基因编辑机制
4. 膜蛋白互作：GPCR、离子通道、转运体与配体结合分析

典型应用案例

案例1：药物靶点发现与验证

在中药活性成分靶点筛选中，采用MST技术直接在细胞裂解液中检测芍药苷与MEK2蛋白的相互作用，无需蛋白纯化步骤。野生型MEK2与芍药苷的Kd值为2.8±0.5μM，突变型MEK2（激酶结构域突变）与芍药苷的结合亲和力显著降低（Kd>100μM）。

案例2：膜蛋白互作研究

采用MST技术，在含去垢剂的缓冲液中直接检测G蛋白偶联受体（GPCR）与配体的结合，测得配体与GPCR的Kd值为12.5±2.1nM，与细胞水平功能实验结果高度一致。