近日，法國(guó)波爾多大學(xué)（Univ. Bordeaux）Dr. Yann Fichou團(tuán)隊(duì)在權(quán)威期刊Biophysical Chemistry上發(fā)表研究成果——《Development of an EPR-based methodology to study protein-lipid interaction》（Biophysical Chemistry, 2026, 329: 107550），為這一難題提供了創(chuàng)新的解決方案。該研究基于國(guó)儀量子臺(tái)式X波段電子順磁共振波譜儀EPR200M，開發(fā)出一種穩(wěn)健且高效的定量分析方法，不僅揭示了Tau蛋白與膜相互作用的分子機(jī)制，更展示了EPR技術(shù)在復(fù)雜生物體系定量分析中的卓越潛力。這也標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)高端科研儀器已成功應(yīng)用于歐洲頂尖學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的生命科學(xué)前沿研究。

Tau蛋白異常聚集與阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)，其與細(xì)胞膜的動(dòng)態(tài)交互被認(rèn)為是病理觸發(fā)的關(guān)鍵 。由于該過程涉及弱親和力及構(gòu)象異質(zhì)性，往往難以精確量化。EPR技術(shù)的獨(dú)特之處在于它對(duì)分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（旋轉(zhuǎn)相關(guān)時(shí)間τc）極度敏感。

在該研究中，Dr. Yann Fichou團(tuán)隊(duì)對(duì)Tau蛋白進(jìn)行了定點(diǎn)自旋標(biāo)記（SDSL），并利用國(guó)儀量子EPR200M在室溫和150K下系統(tǒng)采集了Tau在不同濃度POPS脂質(zhì)體環(huán)境中的CW-EPR譜圖，清晰觀測(cè)到Tau蛋白從“游離"到“受限"的動(dòng)力學(xué)演變軌跡：

自由態(tài)的“靈動(dòng)"：在無脂質(zhì)環(huán)境下，Tau蛋白表現(xiàn)出窄而對(duì)稱的特征三線譜，這意味著其處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)（τc ≈ 0.383 ns），符合其內(nèi)在無序蛋白的特性。

結(jié)合態(tài)的“沉穩(wěn)"：隨著脂質(zhì)濃度的增大，譜線發(fā)生顯著展寬，相關(guān)時(shí)間增加至 2.25 ns。這種變化直接勾勒出蛋白被膜表面“捕獲"后運(yùn)動(dòng)受限的生動(dòng)過程。

圖1（A）室溫下標(biāo)記的Tau的CW-EPR譜圖，滴定時(shí)POPS MLV濃度增加，顯示線形漸變。（B）冷凍狀態(tài)（150 K）的EPR譜圖及在25 mM POPS MLV缺失（藍(lán)色）和存在（紅色）下標(biāo)記Tau的模擬譜。（C）室溫下自由環(huán)境中Tau單體的EPR譜。（D）室溫下受限環(huán)境下Tau單體的EPR譜。Tau濃度為50 μM。自由環(huán)境指的是緩沖區(qū)中的Tau，而受限環(huán)境對(duì)應(yīng)于帶MLVs的解中的Tau。

該研究的核心突破在于利用EPR信號(hào)強(qiáng)度與未成對(duì)電子數(shù)成正比的特性，實(shí)現(xiàn)了無需標(biāo)準(zhǔn)曲線的絕對(duì)濃度測(cè)定。

雙組分譜圖解卷積：借助EPR200M優(yōu)異的基線穩(wěn)定性和高信噪比，研究者將實(shí)驗(yàn)譜圖線性解卷積為“游離態(tài)p1"與“結(jié)合態(tài)p2"兩個(gè)獨(dú)立組分。

絕對(duì)濃度計(jì)算：不同于熒光或比色法，EPR信號(hào)不受樣品濁度干擾，可直接通過組分權(quán)重p1和p2計(jì)算出各狀態(tài)蛋白的絕對(duì)濃度。這為后續(xù)構(gòu)建Hill協(xié)同結(jié)合模型并擬合親和常數(shù)提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖2（A）不同POPS濃度下標(biāo)記Tau的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（黑色）和擬合度（藍(lán)色到紅色）。（B）實(shí)驗(yàn)EPR光譜分解為游離組分（藍(lán)色）和結(jié)合組分（橙色填充）的示例。

基于精密的誤差傳播分析，研究團(tuán)隊(duì)提出了一套具有實(shí)戰(zhàn)意義的“極簡(jiǎn)數(shù)據(jù)策略"，這對(duì)于高通量篩選和珍貴樣品分析至關(guān)重要。

黃金測(cè)量窗口：研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)結(jié)合分?jǐn)?shù)θ處于 0.4-0.6（即一半蛋白被綁定）時(shí)，實(shí)驗(yàn)誤差對(duì)親和力預(yù)測(cè)的影響降至最低。

一圖定KD：在已知模型的前提下，利用國(guó)儀量子EPR200M進(jìn)行單次測(cè)量，即可獲得與完整滴定高度一致的表觀解離常數(shù)K50。這種高效性極大地縮短了實(shí)驗(yàn)周期，節(jié)省了珍貴的生物樣品。

在本研究中，國(guó)儀量子EPR200M憑借其穩(wěn)定的微波系統(tǒng)、靈敏的信號(hào)檢測(cè)能力及可靠的室溫操作性能，確保了復(fù)雜生物樣品數(shù)據(jù)的可重復(fù)性與解析精度，有力地支撐了從室溫動(dòng)力學(xué)模擬到低溫超精細(xì)耦合分析的全流程。法國(guó)波爾多大學(xué)團(tuán)隊(duì)的成果證明：國(guó)產(chǎn)高端EPR設(shè)備在應(yīng)對(duì)國(guó)際前沿生命科學(xué)挑戰(zhàn)中，已具備卓越的科研支撐力。

國(guó)儀量子（CIQTEK）作為中國(guó)量子精密測(cè)量與高端科學(xué)儀器領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，始終以 “提供自主可控的核心分析工具" 為使命，深耕全球科研與工業(yè)用戶的核心需求，憑借自主創(chuàng)新實(shí)力打破技術(shù)壁壘，成為行業(yè)標(biāo)桿。

國(guó)儀量子已構(gòu)建國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、覆蓋全場(chǎng)景的電子順磁共振（EPR）產(chǎn)品體系，為不同領(lǐng)域研究提供精準(zhǔn)適配的解決方案：

• X 波段系列：搭載高性能連續(xù)波 / 脈沖技術(shù)，提供桌面式與落地式雙選擇，全面支持變溫、光照、電化學(xué)等原位測(cè)試模塊，兼顧靈活性與專業(yè)性，滿足基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)的多元需求；

• 高頻高場(chǎng) Q、W 系列：聚焦高端科研場(chǎng)景，以更高磁場(chǎng)強(qiáng)度與頻率分辨率，突破材料微觀結(jié)構(gòu)、量子態(tài)調(diào)控等研究瓶頸，為前沿探索提供更強(qiáng)技術(shù)支撐；

依托過硬的產(chǎn)品品質(zhì)與技術(shù)實(shí)力，國(guó)儀量子的 EPR 設(shè)備已成功遠(yuǎn)銷歐洲、北美、亞洲等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，服務(wù)全球數(shù)百家科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)，成為國(guó)際科研合作中的可靠伙伴。

未來，國(guó)儀量子將持續(xù)深耕量子精密測(cè)量技術(shù)，以更前沿的產(chǎn)品、更完善的服務(wù)，與全球科研工作者攜手同行，共同開啟 EPR 定量解析的全新篇章，助力科研創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)！