在药物靶点发现领域,传统亲和纯化往往依赖固定化配体或抗体,可能遗漏低丰度或瞬时互作靶点。ABPP(Activity-based Protein Profiling,活性蛋白质组分析)技术的诞生,革命性地实现了直接在复杂蛋白质组中捕获具有特定活性位点的功能蛋白。与需要化学修饰药物的标记方法不同,ABPP利用精巧的活性分子探针(ABPs)共价标记靶蛋白活性中心,不依赖蛋白丰度,直接读取“功能状态”。从靶点发现到脱靶分析,ABPP已成为化学生物学和小分子药物机制研究的利器。腾博tengbo9885官网生物整合ABPP + 高分辨质谱 + 正交验证(CETSA / SPR),为您的靶点鉴定给予一站式的完整证据链。
ABPP的核心在于利用活性分子探针(Activity-based Probe)在复杂生物样本中共价标记特定类群活性蛋白,随后顺利获得荧光成像或亲和素富集联合质谱鉴定靶蛋白。一个经典的ABP包含三个关键模块:
1. 活性反应基团(Warhead)
识别并共价结合靶蛋白活性中心(如丝氨酸水解酶、半胱氨酸蛋白酶等),是探针“锁定”靶点的核心。
2. 链接基团(Linker)
柔性链,适当空间距离以保证活性基团与报告标签互不干扰,提高标记效率。
3. 报告标签(Reporter Tag)
荧光基团(用于可视化)或生物素(用于亲和纯化),配合质谱鉴定靶蛋白身份。
共价结合探针:药物本身含亲电基团可直接共价标记靶蛋白,设计简单可靠。
非共价→光亲和标记(PAL):对于非共价药物,在探针中引入光交联基团(如双吖丙啶),紫外照射引发共价交联,实现“非共价结合、共价捕获”。
点击化学(Click Chemistry)赋能:顺利获得炔烃修饰小分子,先与靶蛋白在活细胞/体内结合,裂解后再顺利获得叠氮-生物素点击反应连接报告基团,极大减小探针空间位阻,保留药物天然活性,使活体靶点发现成为可能。
不依赖表达量,只标记处于功能状态的蛋白,发现传统pull-down无法获取的低丰度活性靶点。
适用于共价/非共价药物,引入光亲和基团或点击化学,可逆结合也可共价锁定。
生物素-亲和素富集+高分辨质谱,实现全蛋白质组无偏倚靶点筛选及脱靶谱分析。
基于生物正交的ABPP可在活细胞、组织甚至动物模型中标记靶蛋白,更贴近真实药理环境。
可并行多个探针/药物处理,结合CETSA、SPR等进行正交验证,构建高置信度靶点网络。
ABPP已助力Nature、Cell、STTT等顶刊小分子靶点发现,成为化学生物学工具箱中的标配。
文献:Celastrol mitigates inflammation in sepsis by inhibiting the PKM2-dependent Warburg effect(STTT / 高水平期刊)
研究团队利用ABPP技术筛选雷公藤红素(Cel)的潜在靶点,结合CETSA和SPR验证Cel与PKM2、HMGB1的直接结合,点突变确认结合位点,功能实验证明其顺利获得抑制PKM2依赖的Warburg效应缓解脓毒症炎症。ABPP在其中起到了全局性靶点钓取的关键作用。
文献:Cucurbitacin B-induced G2-M cell cycle arrest of conjunctival melanoma cells mediated by GRP78–FOXM1–KIF20A pathway
作者创造性地将葫芦素B进行生物素修饰,顺利获得小分子pull-down(ABPP策略)钓取靶蛋白,鉴定到GRP78,并经MST技术验证亲和力,最终阐明GRP78-FOXM1-KIF20A通路介导的抗癌机制。再次印证ABPP与亲和质谱联用是靶点发现的黄金搭档。
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