干货分享：一文看懂“以药找靶、以靶找药”研究方法

前言

在现代药物研发的过程中，以药物来筛选作用的靶点以及基于这些靶点来筛选出有效的药物，是两个至关重要的步骤。这两个环节彼此之间存在着紧密的依赖关系，它们共同促进了疾病治疗的精准化、个性化以及高效化的发展。

下面介绍一些用于筛选药物靶点和以靶点筛选药物的技术方法。

一、以药找靶（已知药物具有活性，寻找药物作用靶点）

1.表面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance,SPR)

利用 SPR（表面等离子共振）配体垂钓技术，将生物素化的小分子药物固定在芯片上作为诱饵，钓取细胞裂解液中的与小分子药物潜在相互作用的蛋白，再通过质谱等手段对回收到的蛋白进行鉴定。

2.ABPP技术(activity-based protein profiling，ABPP)

修饰小分子合成探针，与总蛋白孵育提取后 UV 照射进行光交联反应和点击化学反应（生物素化）。利用链霉亲和素磁珠分离标记蛋白，通过蛋白质组学技术鉴定靶蛋白。

3.DARTS-MS(DARTS全称为药物亲和反应的靶点稳定性分析技术)

与游离蛋白相比，小分子配体结合后形成的蛋白复合物更稳定。蛋白酶处理时，结合小分子的蛋白水解抗性更高，水解程度低。通过 SDS-PAGE 比较实验组和对照组差异，利用蛋白质组学鉴定差异条带，筛选出小分子的潜在靶点蛋白。

4.Lip-MS

特定配体（如药物、小分子）与蛋白结合后，会封闭蛋白的酶切位点，导致靶标蛋白序列对酶切产生“抗性”，进而改变肽段产物序列及其丰度。利用质谱技术检测这些差异，可以测定药物与细胞蛋白的相互作用，并确定药物的作用靶标。

5.CETSA-MS

CETSA 技术利用蛋白质热稳定性变化原理。药物与蛋白结合影响其结构稳定性，可能提高热稳定性。CETSA-MS 结合蛋白质组学，通过质谱鉴定药物处理后差异蛋白，筛选可能的药物靶蛋白。

6.反向虚拟筛选（Reverse Virtual Screening,RVS）

反向虚拟筛选（RVS）是一种计算机模拟技术，用于预测已知化合物的潜在靶标。通过将小分子与蛋白数据库中的蛋白质对接，并输出打分分值，然后根据分值对蛋白质进行排序，从而确定配体分子的潜在靶点。

二、以靶找药（已知某一蛋白靶点，寻找与其相互作用的药物分子）

1.SPR技术进行实体化合物库筛选

SPR 配体垂钓技术：利用 SPR（表面等离子共振）技术，将靶点蛋白固定在芯片上，钓取化合物库或中药提取物中与靶点相互作用的药物分子，并进行质谱鉴定。

SPR 化合物筛选技术：将靶点蛋白固定在芯片上，每种化合物单体只需上样一个浓度，通过比较化合物分子量归一化处理后结合信号的差异，对化合物的结合能力进行排序。

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2.生物层干涉技术(Bio-Layer Interferometry,BLI)

BLI 配体垂钓技术基本原理：将靶蛋白固化传感器的探头上，做为“诱饵蛋白”，垂钓出中草药提取物或化合物库等复杂样品中与靶蛋白结合的分子，最后利用代谢组技术对回收到的样品进行成分鉴定。

BLI 化合物筛选技术：将靶点蛋白固定在探针上，每种化合物单体只需分析一个浓度，通过比较化合物分子量归一化处理后结合信号的差异，对化合物的结合能力进行排序。

3.虚拟筛选

运用分子对接策略，从靶蛋白出发，对庞大的化合物库中的小分子进行分子对接，筛选出具有合理结合模式且预测得分较高的候选分子，以供进一步的生物活性评估。

4.差示扫描荧光技术(Nano differential scanning fluorimetry,nanoDSF)

微量差示扫描荧光技术(nanoDSF)通过检测蛋白中色氨酸和酪氨酸的自发荧光来分析蛋白的热稳定性。通过检测蛋白与化合物结合后熔解温度(Tm)值，评估蛋白的热稳定性，并筛选出可能与蛋白结合的化合物。

5.AlphaScreen技术(Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assay Screen)

当反应体系中供体微珠接近受体微珠，在680 nm光照射下，供体产生的单线态氧会与受体表面的化学染料反应，产生520-620 nm的光信号。将化合物与蛋白质加入反应体系，若化合物影响靶蛋白与底物的相互作用，会改变微珠间距离，从而改变信号强度，筛选出小分子抑制剂。

6.荧光偏振(Fluorescence polarization，FP)

FP 是一种通过酶标仪检测大分子与小分子是否发生相互作用的检测方式。靶蛋白、小分子药物未结合时，荧光标记的小分子运动速度快，发射光去偏振化，检测到低的毫偏振值(mP)；而当荧光标记的小分子与靶蛋白结合后，旋转变慢，发射光保持偏振性，检测到高的 mP。同样地，利用药物与荧光标记的 Tracer(小分子与荧光染料共价连接）竞争，通过毫偏值(mP)的变化实现从化合物库中筛选出靶蛋白抑制剂。

7.激酶筛选

蛋白激酶(protein kinases)，是一类催化蛋白质磷酸化反应的酶。将化合物库中的每个化合物与激酶和底物共同孵育，然后测量激酶活性的变化。检测反应过程中底物的消耗量，或者产物的生产量等，从化合物库中筛选出小分子抑制剂。

8.热迁移技术(thermal shift assays,TSA)

TSA 是基于蛋白质随着温度增加而逐渐变性的原理来表征蛋白质热稳定性的技术。当化合物与靶蛋白结合后，靶蛋白的热稳定性会发生改变，根据化合物与靶蛋白结合后的热稳定性的变化，从而筛选出可能与靶蛋白结合的化合物。

9.高内涵筛选（High-content screening，HCS）

在确保细胞结构和功能不受影响的情况下，向细胞中添加不同浓度的药物，并利用自动化细胞成像系统获取图像。通过这种方法，可以对候选化合物库进行细胞水平上的多靶点、多参数量化分析，进而从化合物库或天然产物中筛选出具有活性的化合物。返回搜狐，查看更多