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表面等离子体共振(surface plasmon resonance，SPR)生物传感器技术因其实时、快速、无需标记的特点已广泛用于研究生物分子之间相互作用的动力学过程。本文采用SPR生物传感器技术研究胰岛素样生长因子-1受体上游蛋白相互作用，研究内容包括：胰岛素受体底物(insulin receptor substrate-1，IRS-1)和磷脂酰肌醇-3-磷酸激酶(phosphatidylinositol3-kinase，PI3-K)与磷酸化或非磷酸化胰岛素样生长因子-1受体(insulin-like growth factor receptor-1，IGF-1R)的结合解离动力学；Mg2+、Mn2+、ATP、激酶抑制剂染料木黄酮和槲皮素存在时，IRS-1和PI3-K与IGF-1R的相互作用变化；来源于IGF-1R的磷酸化多肽(IGF-1R多肽)对IRS-1/IGF-1R结合影响，并探讨了IRS-1对PI3-K与IGF-1R直接结合的影响以及三者结合模型；建立基于SPR传感芯片表面的IGF-1R多肽的磷酸化-去磷酸化开关技术平台，应用此技术平台研究IGF-1R多肽与下游蛋白相互作用和酪氨酸激酶反应。论文工作得到以下结果：
1.固定于CM5芯片表面的抗IGF-1Rα亚基单克隆抗体特异性地捕获了过表达IGF-1R细胞裂解液中的IGF-1R，此捕获的受体成功地用于与IRS-1和PI3-K的相互作用研究。
2.IGF-1R受体磷酸化提高了其与IRS-1结合速率，引起IGF-1R/IRS-1亲和力增强10.8倍，Mg2+、Mn2+进一步提高了IRS-1与磷酸化IGF-1R的结合解离速率。激酶抑制剂染料木黄酮和槲皮素表现出与ATP相同的影响趋势，分别使亲和常数下降6.0、6.6和4.7倍。IGF-1R磷酸化多肽竞争性抑制IRS-1与IGF-1R的结合。
3.PI3-K和IGF-1R可以直接结合，较之于非磷酸化受体，磷酸化的IGF-1R与PI3-K的亲和常数增强了20.5倍，Mg2+进一步提高了PI3-K与磷酸化IGF-1R的结合速率。ATP存在下两者的亲和力不变，但结合与解离速率常数都有所提高。激酶抑制剂染料木黄酮和槲皮素与ATP表现出不同的趋势，两者使PI3-K/IGF-1R的结合速率降低。通过PI3-K、IRS-1和抑制IRS-1与IGF-1R直接结合的IGF-1R多肽共孵育来研究IRS-1对PI3-K和IGF-1R结合的影响，IRS-1促进了PI3-K与IGF-1R的结合，表明三个蛋白质间两两之间可能都有相互作用。
4.在激酶反应条件下，过表达IGF-1R的细胞裂解液使芯片表面的非磷酸化模拟受体多肽磷酸化，表现出一定的受体酪氨酸激酶-底物特异性、酪氨酸磷酸化水平-孵育时间依赖性、磷酸化水平检测的抗体浓度依赖性、激酶抑制剂对磷酸化抑制的浓度依赖性。固相磷酸化多肽可用于与IRS-1相互结合研究。磷酸化多肽表面能被白细胞特异性抗原酪氨酸磷酸酶完全去磷酸化，且1 mM的磷酸酶抑制剂正钒酸钠可抑制此去磷酸化过程，实现了传感芯片表面的磷酸化-去磷酸开关技术平台建立和应用。