SPR与LIP-MS双剑合璧,破解血根碱抗癌机制

2025-08-24 点击数:0 分享至:


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近日,国际药理学期刊《Phytomedicine》(IF=7.9)发表了一项突破性研究《Sanguinarine suppresses oral squamous cell carcinoma progression by targeting the PKM2/TFEB axis to inhibit autophagic flux》。该研究由中南大学湘雅二医院、上海交通大学医学院附属第九人民医院等七家单位联合完成,首次揭示天然化合物血根碱(Sang)通过靶向PKM2蛋白抑制自噬流,从而阻断口腔鳞癌(OSCC)进展的全新机制。研究中的表面等离子共振(SPR)和有限蛋白酶解质谱联用(LIP-MS)技术成为锁定药物靶点的关键利器,为天然药物靶点鉴定提供了教科书级范本。

研究背景与意义:天然药物的靶点困局

口腔鳞癌(OSCC)占头颈部肿瘤的40%,五年生存率不足50%Sang作为罂粟科植物提取物,虽被证实具有显著抗癌活性,但其作用靶点长期不明,制约了临床转化。传统靶点筛选方法存在假阳性率高、无法区分直接/间接作用等局限,而本研究通过SPRLIP-MS的联用,首次精准捕获Sang的直接靶点——丙酮酸激酶(PKM2),为"老药新用"提供机制基础。

LIP-MS技术:从千种蛋白中锁定真凶

【实验设计】研究团队采用创新性LIP-MS技术:将CAL27细胞裂解液分为4组(对照组+3Sang浓度组),加入蛋白酶K进行有限酶解。药物结合的靶蛋白因空间位阻抵抗酶切,导致其肽段丰度/序列区别于对照组。

【技术优势】与传统方法相比,LIP-MS具备三大突破:

1)在天然细胞环境中捕获靶点;

2)无需化学标记避免结构干扰;

3)可筛选未知结合位点的靶蛋白。

【关键发现】谱数据分析显示,6个蛋白在Sang处理后显著抗酶解,其中PKM2在三个浓度组均被富集,提示其为高亲和力靶点。

SPR技术:毫秒级精准量化药物-靶标互作

【实验设计】为验证LIP-MS结果,团队采用SPR技术:将PKM2蛋白固化于CM5芯片表面,使不同浓度Sang0.625-10 μM)流过芯片,通过实时监测折射率变化生成传感图谱。

【技术优势】SPR的实时检测特性,可精准获取结合动力学参数:1)结合速率常数(ka);2)解离速率常数(kd);3)平衡解离常数(KD)。

【关键发现】传感图谱显示典型"浓度依赖型"结合曲线,证实SangPKM2存在强效特异性结合。

双技术联用:多维验证靶点可靠性

研究通过三重互证策略确保靶点真实性:

1.虚拟筛选交叉验证:GalaxySagittarius算法预测PKM2Sang潜在靶点(对接评分-24.713,排名第5);

2.独立技术佐证:MST(微量热泳动)检测到相同KD值;

3.功能位点锁定:分子对接发现Sang结合于PKM2F26位点,突变该位点(F26A)后结合能力消失。

技术启示:为何选择SPRLIP-MS

本研究成功凸显两大核心技术的独特价值:

LIP-MS优势:适用于复杂基质中未知靶点的全局性筛选,避免传统pull-down技术的假阳性问题;

SPR优势:提供实时动力学参数,适用于药物-靶标亲和力精准评价及先导化合物优化;

联用价值:LIP-MS广撒网初筛靶点 + SPR深验证量化互作,形成靶点研究的"黄金闭环"

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Peng YC, He ZJ, Yin LC, et al. Sanguinarine suppresses oral squamous cell carcinoma progression by targeting the PKM2/TFEB aix to inhibit autophagic flux.Phytomedicine. 2025;136:156337. doi:10.1016/j.phymed.2024.156337

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