近日，法國波爾多大學(xué)（Univ. Bordeaux）Dr. Yann Fichou團隊在權威期刊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。該研究基于國儀量子臺式X波段電子順磁共振波譜儀EPR200M，開(kāi)發(fā)出一種穩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制，更展示了EPR技術(shù)在復雜生物體系定量分析中的卓越潛力。這也標志著(zhù)國產(chǎn)高端科研儀器已成功應用于歐洲頂尖學(xué)術(shù)機構的生命科學(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)，其與細胞膜的動(dòng)態(tài)交互被認為是病理觸發(fā)的關(guān)鍵 。由于該過(guò)程涉及弱親和力及構象異質(zhì)性，往往難以精確量化。EPR技術(shù)的獨特之處在于它對分子運動(dòng)狀態(tài)（旋轉相關(guān)時(shí)間τc）極度敏感。

在該研究中，Dr. Yann Fichou團隊對Tau蛋白進(jìn)行了定點(diǎn)自旋標記（SDSL），并利用國儀量子EPR200M在室溫和150K下系統采集了Tau在不同濃度POPS脂質(zhì)體環(huán)境中的CW-EPR譜圖，清晰觀(guān)測到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(wú)脂質(zhì)環(huán)境下，Tau蛋白表現出窄而對稱(chēng)的特征三線(xiàn)譜，這意味著(zhù)其處于高速旋轉狀態(tài)（τc ≈ 0.383 ns），符合其內在無(wú)序蛋白的特性。

結合態(tài)的“沉穩"：隨著(zhù)脂質(zhì)濃度的增大，譜線(xiàn)發(fā)生顯著(zhù)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"后運動(dòng)受限的生動(dòng)過(guò)程。

圖1（A）室溫下標記的Tau的CW-EPR譜圖，滴定時(shí)POPS MLV濃度增加，顯示線(xiàn)形漸變。（B）冷凍狀態(tài)（150 K）的EPR譜圖及在25 mM POPS MLV缺失（藍色）和存在（紅色）下標記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)境指的是緩沖區中的Tau，而受限環(huán)境對應于帶MLVs的解中的Tau。

該研究的核心突破在于利用EPR信號強度與未成對電子數成正比的特性，實(shí)現了無(wú)需標準曲線(xiàn)的絕對濃度測定。

雙組分譜圖解卷積：借助EPR200M優(yōu)異的基線(xiàn)穩定性和高信噪比，研究者將實(shí)驗譜圖線(xiàn)性解卷積為“游離態(tài)p1"與“結合態(tài)p2"兩個(gè)獨立組分。

絕對濃度計算：不同于熒光或比色法，EPR信號不受樣品濁度干擾，可直接通過(guò)組分權重p1和p2計算出各狀態(tài)蛋白的絕對濃度。這為后續構建Hill協(xié)同結合模型并擬合親和常數提供了精準的數據基礎。

圖2（A）不同POPS濃度下標記Tau的實(shí)驗數據（黑色）和擬合度（藍色到紅色）。（B）實(shí)驗EPR光譜分解為游離組分（藍色）和結合組分（橙色填充）的示例。

基于精密的誤差傳播分析，研究團隊提出了一套具有實(shí)戰意義的“極簡(jiǎn)數據策略"，這對于高通量篩選和珍貴樣品分析至關(guān)重要。

黃金測量窗口：研究發(fā)現，當結合分數θ處于 0.4-0.6（即一半蛋白被綁定）時(shí)，實(shí)驗誤差對親和力預測的影響降至最低。

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

在本研究中，國儀量子EPR200M憑借其穩定的微波系統、靈敏的信號檢測能力及可靠的室溫操作性能，確保了復雜生物樣品數據的可重復性與解析精度，有力地支撐了從室溫動(dòng)力學(xué)模擬到低溫超精細耦合分析的全流程。法國波爾多大學(xué)團隊的成果證明：國產(chǎn)高端EPR設備在應對國際前沿生命科學(xué)挑戰中，已具備卓越的科研支撐力。

國儀量子（CIQTEK）作為中國量子精密測量與高端科學(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(hù)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)標桿。

國儀量子已構建國內領(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)域研究提供精準適配的解決方案：

• X 波段系列：搭載高性能連續波 / 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)等原位測試模塊，兼顧靈活性與專(zhuān)業(yè)性，滿(mǎn)足基礎研究與應用開(kāi)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)強度與頻率分辨率，突破材料微觀(guān)結構、量子態(tài)調控等研究瓶頸，為前沿探索提供更強技術(shù)支撐；

依托過(guò)硬的產(chǎn)品品質(zhì)與技術(shù)實(shí)力，國儀量子的 EPR 設備已成功遠銷(xiāo)歐洲、北美、亞洲等多個(gè)國家和地區，服務(wù)全球數百家科研機構與企業(yè)，成為國際科研合作中的可靠伙伴。

未來(lái)，國儀量子將持續深耕量子精密測量技術(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(kāi)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！