茄科酸浆属（Physalis）中药如锦灯笼、苦蘵等具有清热解毒，利咽消肿等作用，已报道该类植物所含的主要化学成分睡茄内酯类化合物（WA、TA等）具有抗肿瘤，抗炎等多种药理活性。然而，该类成分具体作用机制仍不清楚。

近年来，中国药科大学中药学院孔令义教授团队通过蛋白质组学、药物亲和力响应靶稳定性（DARTS）技术、细胞热转变分析（CETSA）技术、生物膜层干涉（BLI）等技术对睡茄内酯类成分抗肿瘤和抗炎的作用靶点和机制开展了深入探究，取得了一系列研究成果，发表于Redox Biol、Acta Pharm Sin B、J Adv Res等高水平杂志上。

2021年10月，该课题组在Redox Biol（IF=11.799）发表题为“Identification of peroxiredoxin 6 as a direct target of withangulatin A by quantitative chemical proteomics in non-small cell lung cancer”的研究¹。

研究合成了含炔基的睡茄内酯类化合物WA小分子探针（WP），通过SILAC-ABPP（stable isotope labeling by amino acids in cell culture-activity-based protein profiling）技术发现PRDX6是WA抑制非小细胞肺癌的直接靶点（图1A），并通过DARTS（图1B）、CETSA（图1C）、BLI（图1D）验证PRDX6与WA直接互作。接着采用点突变证明WA结合到PRDX6的Cys46位点，抑制PRDX6活性，进而抑制NSCLC增殖。

图1 PRDX6是WA抑制非小细胞肺癌的直接靶点

2021年6月，该课题组在Acta Pharm Sin B（IF=11.413）发表题为“Identification of a novel PHGDH covalent inhibitor by chemical proteomics and phenotypic profiling”的研究²。

研究首先合成了含炔基的WA小分子探针（WP），通过pulldown+MS技术发现PHGDH是WA抑制结肠癌细胞的直接靶点（图2A），并通过DARTS（图2B）、CETSA（图2C）、BLI（图2D）验证PHGDH与WA直接互作。接着采用点突变证明WA结合到PHGDH的Cys295位点，抑制PHGDH活性，进而抑制结肠癌增殖。

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图2 PHGDH是WA抑制结直肠癌的直接靶点

2020年6月，该课题组在J Adv Res（IF=10.479）发表题为“Osteosarcoma cell proliferation suppression via SHP-2-mediated inactivation of the JAK/STAT3 pathway by tubocapsenolide A”的研究³。

研究首先通过细胞实验发现TA能够抑制JAK/STAT3通路促进骨肉瘤细胞增殖。由于JAK/STAT3通路受蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP）调控，研究发现在常见PTP中（SHP-1、SHP-2、PTEN和PTP-1B），只有SHP-1能够受WA影响导致STAT3磷酸化，而SHP-1/2抑制剂和SHP-2 siRNA能有效消除了TA诱导的去磷酸化，表明TA与SHP-2相互作用。进一步通过DARTS技术（图3A、B）、CETSA（图3C）、BLI（图3D）验证TA与SHP-2的直接互作，并通过酶活实验发现TA与SHP-2结合后激活了SHP-2的磷酸酶活性，从而抑制了JAK/STAT3通路，抑制细胞周期，促进细胞凋亡，最终达到抑制骨肉瘤的效果。

图3 SHP-2是TA抑制骨肉瘤的直接靶点

此外，该课题组还发表了3篇关于睡茄内酯类成分抗肿瘤和抗炎的直接作用靶点和机制的文章，如下：

2021年8月，该课题组在Biochem Pharmacol（IF=5.858）发表题为“Identification of Tubocapsanolide A as a novel NLRP3 inhibitor for potential treatment of colitis”的研究⁴，发现TA能够共价结合到NLRP3的Cys514位点，进而抑制了NLRP3与ASC的结合，阻断了NLRP3的活化过程，抑制结肠炎的发生。

2020年10月，该课题组在 J Med Chem（IF=7.446）发表题为“Design and SAR of Withangulatin A Analogues that Act as Covalent TrxR Inhibitors through the Michael Addition Reaction Showing Potential in Cancer Treatment”的研究⁵，发现WA结构优化衍生物13a可以与TrxR结合，进而抑制TrxR酶活，激活ASK1-P53通路，诱导结肠癌细胞凋亡。

2019年7月，该课题组在Chem Commun（IF=6.222）发表题为“Cellular target identification of Withangulatin A using fluorescent analogues and subsequent chemical proteomics”的研究⁶，发现WA通过与SERCA2直接结合，抑制SERCA2蛋白的活性，引起细胞内质网应激并最终导致了乳腺癌细胞凋亡。

上述研究采用蛋白质组学、DARTS、CETSA、BLI等多种技术手段发现并验证了WA和TA的多个靶点，这提示我们同一小分子化合物可能通过多个靶点在同一种或多种疾病中发挥疗效。针对这种场景，20K人类蛋白组学芯片作为简便、快速和准确的药物靶点筛选技术是一个非常好的选择，该蛋白芯片可以分析经过荧光、生物素、放射性同位素标记的小分子与~2万种人类全长蛋白质的结合情况，既能够明确小分子与靶点蛋白的直接结合关系，还可以发现传统技术在细胞内环境中由于蛋白低丰度问题而难以捕捉的药-靶结合事件。

20K芯片经典案例：温州医科大学药学院梁广教授团队（华盈合作伙伴）采用20K芯片发现与雷公藤红素直接结合的395个蛋白靶点，其中的STAT3和Prdx2两种蛋白分别在心肌肥大和胃癌中具有重要作用，研究人员在Circulation Research和Theranostics上发表两篇文章阐明了雷公藤红素对STAT3和Prdx2的调控进而治疗两种疾病的机理^7-8。

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