背景说明

在药物发现与化学生物学研究中，高效、可靠地鉴定小分子与靶蛋白之间的相互作用是贯穿始终的核心环节。传统的生物物理技术，如表面等离子共振（SPR）、等温滴定量热法（ITC），虽能提供精确的结合动力学与热力学参数，但其通量较低、成本高昂、样品消耗量大，难以应对早期海量候选化合物的快速初筛需求。因此，领域内亟需一种能够快速验证结合事件、指导先导化合物优化的高通量筛选方法。

在此背景下，热稳定性分析（Thermal Shift Assay, TSA）应运而生。该方法亦被称为差示扫描荧光法（Differential Scanning Fluorimetry, DSF），其原型理念源于蛋白质化学中对蛋白质稳定性的研究。随着实时荧光定量PCR（qPCR）仪的普及和专用荧光染料的开发，TSA凭借其惊人的简易性、低成本和高通量优势，迅速成为制药公司及学术实验室在药物筛选中不可或缺的“守门员”技术。它的核心价值在于能够间接但快速地指示小分子与靶蛋白的结合，为后续更精细的确认实验提供关键依据，极大地加速了药物研发的进程。

TSA的建立基于一个经典的生物物理化学原理：蛋白质的稳定性与其配体结合状态密切相关。

1.蛋白质热变性与熔解温度（Tm）

蛋白质的功能依赖于其独特的三维空间折叠构象（天然态）。当环境温度升高时，维持蛋白质高级结构的非共价键（如氢键、疏水作用、离子键）被破坏，导致蛋白质有序结构解开，失去活性，这一过程称为“热变性”。使50%的蛋白质分子发生变性的特征温度，即为该蛋白的熔解温度（Tm）。Tm是衡量蛋白质热稳定性的关键指标；Tm 值越高，表明该蛋白在热力学上越稳定。

2.小分子结合的稳定化效应

当一个小分子配体（如药物候选化合物）高亲和力地结合到靶蛋白的特定结合口袋（如活性中心或别构位点）时，它会与氨基酸残基形成一系列新的非共价相互作用网络（如氢键、范德华力）。这些相互作用如同“分子胶水”，将蛋白质的局部或整体结构“锚定”在更紧致的折叠状态，从而提高了蛋白质发生变性所需的能量势垒。其宏观表现就是，与配体结合的蛋白质，其Tm值会显著高于未结合（Apo）状态，即发生正向的“热位移”（ΔTm > 0）。

图1 TSA技术原理(Samuel et al., 2021)。

服务内容及说明

适用范围

1、药物靶点验证与筛选；

2、研究结合机制与条件优化；

3、天然产物靶点发现。

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实验信息

实验过程中客户可以随时登入管理系统查看项目实时进展情况。实验结题时系统会通过短信自动通知客户，并发送实验报告查看网址。实验结题后，实验报告，检测结果可在线查看或打印，并永久保留。

实验周期

致电详询。

实验交付内容

1、目标蛋白的SDS-PAGE电泳图；

2、完整的实验数据及实验报告。

案例展示

图2 共价KRAS G12C抑制剂在KRAS热稳定性分析中的应用（Kopra et al., 2022）。

参考文献

Kopra K, Valtonen S, Mahran R, et al. Thermal shift assay for small GTPase stability screening: evaluation and suitability[J]. International journal of molecular sciences, 2022, 23(13): 7095.

Samuel E L G, Holmes S L, Young D W. Processing binding data using an open-source workflow[J]. Journal of Cheminformatics, 2021, 13(1): 99.