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小分子药物的新时代？—“独步江湖”的化学蛋白组学（下） 撰文 | Anosniff2017 年 4 月 7 日● ● ● 祝厦门大学 96 岁生日快乐，永葆活力！ 引言 上篇《小分子药物的新时代？—“独步江湖”的化学蛋白组学 （上）》介绍了小分子药物研发“万靶俱备，只欠好箭”的新思 路，并且重点介绍了化学蛋白组学小哥的第一个绝技——龙 爪手，下篇将介绍另外三大绝技，分别为吸星大法，金钟罩 和引天雷。不妨先对这位小哥练的四大绝技的境界打打分 （最高九层），结果大致如下： 龙爪手：第七层 吸星大法：第八层金钟罩：第 四层 引天雷：第五层 正文 II 吸星大法——激酶珠球筛选法 “吸星大法是金庸小说《笑傲江湖》中的日月神教教主的武功。 这套内功是将别人的内力吸收，将这些别人的内力化成自己 体内的内力，或将真气排出，但是被吸的人功力越深厚越难 成功。” 蛋白激酶是最具吸引力的药物靶点。 ATP 结合口袋的竞争性 抑制剂是最早一类广谱的激酶抑制剂，因为这种抑制剂往往 可以跟一大堆激酶结合。显然，它们毒性是很大的，无法成 为药物，但却可能变废为宝。 激酶珠球是一种偶联了多个非特异性的激酶抑制剂的琼脂 糖珠。这些激酶珠球因为集合了多个抑制剂于一身，内力暴 增，它能“吸住”细胞或组织裂解液中大多数的蛋白激酶，可 以被用于定量测定其他抑制剂的选择性。如果其他抑制剂对 某个靶点结合能力更强（“功力”比激酶珠球更深厚） ，它就可 以把这个靶点激酶从球珠上“解救”下来，从而直接测量出激 酶和这个抑制剂的相对亲和力。 （图一） 与人工构建的体外激酶库法和 ATP 共价探针法相比， 激酶珠 球法是最简便的方法 (Bantscheff et al., Nature biotechnology, 2007) 。琼脂糖珠上偶联的多种不同类别的激 酶抑制剂，可以捕获多达几百个激酶。借助质谱和同量异位 化学标签（ iTRAQ ，一种同位素衍生化方法） (Ross et al., Molecular cellular proteomics: MCP, 2004) ，人们可以同 时检测到一个抑制剂对多个激酶的 IC50 。 图一：激酶珠球工作原理和流程 例子：“为了展示激酶珠球的实用性， Bantschef 和同事研究 了几种药物如 imatinib ，dasatinib 和 bosutinib 的抑制活性 (Bantscheff et al., Nature biotechnology, 2007) 。首先将表 达 BCR-ABL 融合蛋白的 K562 细胞裂解液与递增浓度的每 种激酶抑制剂（ 100pM- 10 μM）保温，然后加入激酶珠球。 珠子捕获的激酶通过蛋白酶降解成肽段和 iTRAQ 试剂标记， 质谱法分析后可以得到所有三种药物的 IC50 值。这一技术 的额外用途是它可以识别非激酶药物靶点。这一方法还证实 imatinib 对氧化还原酶 NQO2 的有效抑制。使用这一方法的 一个注意事项是，内源性的核甘类辅因子如 ATP ，会严重影 响 IC50 值的测定，为了避免干扰，可以通过凝胶过滤一下 裂解液以除去辅因子。 ”虽然激酶珠球是为了寻找特异性的激 酶抑制剂而设计的，但它同样适用于测量两个细胞系之间的 激酶表达的差异。为了扩大激酶