活性小分子在發(fā)揮生物學(xué)功能時(shí)，若與靶點(diǎn)蛋白間的相互作用為非共價(jià)形式（如氫鍵、堆積），則可將該活性小分子改造具有相似活性的化學(xué)探針，并利用原位快速光交聯(lián)策略，在原生物學(xué)活性環(huán)境中，將非共價(jià)作用轉(zhuǎn)化為共價(jià)相互作用，從蛋白質(zhì)組中直接捕獲活性分子的作用靶點(diǎn)，為揭示活性小分子的作用機(jī)制提供更詳細(xì)的信息。
活性分子衍生的光交聯(lián)探針，光照引發(fā)共價(jià)連接蛋白，富集，酶解，多重定量標(biāo)記，質(zhì)譜檢測(cè)，分析得到小分子作用靶點(diǎn)非共價(jià)藥物分子探針的設(shè)計(jì)與改造非共價(jià)藥物分子靶點(diǎn)蛋白的組學(xué)分析（基于凝膠成像與生物大分子質(zhì)譜）非共價(jià)藥物作用位點(diǎn)解析（基于質(zhì)譜）非共價(jià)藥物作用靶點(diǎn)驗(yàn)證（靶向定量蛋白質(zhì)分析/蛋白免疫印跡法）化學(xué)小分子藥物在疾病藥物研發(fā)領(lǐng)域中占據(jù)重要地位，截止到目前，在FDA批準(zhǔn)藥物針對(duì)的812種人類蛋白質(zhì)靶點(diǎn)中，84%對(duì)應(yīng)的為化學(xué)小分子藥物，其中639個(gè)靶點(diǎn)僅有化學(xué)小分子藥物被開(kāi)發(fā)出來(lái)?；瘜W(xué)小分子藥物與靶點(diǎn)蛋白質(zhì)作用方式可分為非共價(jià)和共價(jià)兩種，目前，非共價(jià)作用形式占主要地位。在新藥篩選過(guò)程中，基于細(xì)胞活力篩選技術(shù)，發(fā)現(xiàn)化合物A對(duì)目標(biāo)細(xì)胞系具有顯著的抑制活性，該項(xiàng)目目標(biāo)從分子水平發(fā)現(xiàn)化合物A的靶點(diǎn)蛋白質(zhì)，一方面解析化合物A的分子機(jī)制，另一方面發(fā)現(xiàn)潛在新的靶標(biāo)。根據(jù)化合物A結(jié)構(gòu)和活性，設(shè)計(jì)并合成了光親和探針Probe A，包括光交聯(lián)基團(tuán)和生物正交基團(tuán)。利用上述的化學(xué)蛋白質(zhì)靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)平臺(tái)，在化合物A活性相關(guān)的細(xì)胞系中，分別進(jìn)行了基于熒光膠和基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)靶點(diǎn)鑒定，在獲得了潛在靶點(diǎn)蛋白之后，結(jié)合相應(yīng)的生物信息學(xué)分析，對(duì)化合物A的分子機(jī)制進(jìn)行解析。基于熒光膠分析的標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，Probe A能夠有效標(biāo)記蛋白質(zhì)，且標(biāo)記信號(hào)能夠被化合物A顯著競(jìng)爭(zhēng)，表明Probe A與化合物A靶點(diǎn)覆蓋度類似，能夠用做化學(xué)探針工具，進(jìn)行后續(xù)靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。Volcano plot 展示Probe A vs DMSO （Direct）實(shí)驗(yàn)中，114個(gè)蛋白質(zhì)（上圖紅色標(biāo)注）被Probe A探針顯著性富集；Probe A vs (A+Probe A) (Competition) 實(shí)驗(yàn)中， 38個(gè)蛋白質(zhì)（下圖紅色標(biāo)注）被Probe A標(biāo)記且被原始化合物A顯著性競(jìng)爭(zhēng)；兩組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生32個(gè)高置信度A結(jié)合蛋白質(zhì)。（n = 3, ratio ≥2，p-value ≤ 0.05 ）對(duì)32個(gè)高置信度A結(jié)合蛋白質(zhì)進(jìn)行GO_Biological pathway分析，候選蛋白質(zhì)顯著富集在phospholipid efflux, negative regulation of lipase activity, regulation of sterol transport等信號(hào)通路中，與表型吻合研錦生物可以利用基于靶點(diǎn)或小分子結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)方法，對(duì)可購(gòu)買(mǎi)化合物、天然產(chǎn)物等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行虛擬篩選，并獲得潛在活性的化合物列表供進(jìn)一步活性實(shí)驗(yàn)確證。面向制藥企業(yè)和科研院所，可提供一站式的早期藥物研發(fā)服務(wù)，包括虛擬藥物篩選、先導(dǎo)優(yōu)化、靶標(biāo)預(yù)測(cè)、 動(dòng)力學(xué)模擬等，涉及小分子化學(xué)藥、生物藥、中藥等多種新藥類型，為您提供優(yōu)質(zhì)的藥物發(fā)現(xiàn)服務(wù)
