在现代药物研发体系中小分子化合物作用机制解析是推动药物发现和功能研究的重要环节。对于已经发现具有生物活性的化合物进一步明确其直接结合蛋白有助于建立更加完整的作用机制模型。因此小分子药物靶点筛选、药物靶点鉴定以及药物-蛋白相互作用研究成为科研领域的重要方向。随着化学生物学、蛋白组学和分子检测技术的发展目前已经形成多种寻找药物靶点的技术体系。其中包括基于标记策略的Pull-down、ABPP技术以及基于蛋白性质变化的DARTS、CETSA方法。同时蛋白质微阵列技术也逐渐应用于小分子靶点发现为科研人员提供了新的研究方案。Pull-down结合质谱技术主要通过对目标化合物进行标记使其能够在复杂生物样本中捕获结合蛋白。实验完成后通过质谱分析获得候选蛋白列表。该方法具有一定的生物环境参考价值但由于细胞内蛋白之间存在复杂联系筛选出的蛋白可能包括直接结合对象以及受到调控影响的相关蛋白需要通过进一步实验完成靶点确认。ABPP技术通过化学探针对活性蛋白进行标记可用于分析化合物与蛋白之间的关联。该技术适用于部分具有特定化学反应特征的小分子但由于需要设计对应探针部分天然产物和复杂结构分子的应用过程存在一定限制。此外ABPP结果仍需结合功能实验判断真实作用靶点。DARTS和CETSA属于非标记方法其优势在于无需改变小分子结构。DARTS根据药物结合后蛋白抗酶解能力变化进行检测CETSA则通过蛋白热稳定性改变寻找候选结合蛋白。但由于检测依据是蛋白状态变化因此对于某些结合后性质变化较小的蛋白可能无法获得明显信号。HuProt™蛋白质芯片基于直接结合检测原理为小分子药物靶标筛选提供了新的技术路径。HuProt™20K human proteome microarray即20K人类蛋白组芯片通过在芯片表面固定超过21,000种高质量全长重组人源蛋白实现了大规模人类蛋白互作分析。在药物靶点筛选鉴定实验服务中研究人员通常采用生物素标记靶点蛋白筛选策略将待测化合物与芯片中的蛋白进行孵育通过检测结合信号寻找潜在作用蛋白。由于每种蛋白均以独立纯化状态固定筛选结果能够更加直接体现化合物与蛋白之间的物理结合关系。相比传统依赖细胞体系的方法HuProt™ 人类蛋白组芯片能够减少蛋白复合物和细胞调控网络带来的干扰使研究人员更容易获得直接靶点候选信息。因此该技术适用于化合物靶点鉴定、药物筛选靶蛋白研究以及小分子药物靶点研究。在天然产物研究领域靶点发现是解析作用机制的重要步骤。由于天然产物成分复杂活性分子可能作用于多个生物过程因此天然产物靶点发现技术需要具备较好的筛选范围。利用Huprot人类蛋白组芯片开展天然产物靶点筛选可以帮助研究人员从大规模人源蛋白资源中寻找潜在结合对象。HuProt™ 人类蛋白组芯片v4.0和美国CDI人类蛋白质芯片相关平台为代谢物靶点筛选、天然产物靶点鉴定技术以及小分子药物靶点筛选提供实验支持。科研团队可以根据芯片筛选获得的候选蛋白信息结合细胞模型、蛋白验证和功能分析逐步完成靶点确认。在科研服务应用方面达吉特基于20K人类蛋白组芯片开展人类蛋白组芯片检测服务协助科研团队完成多类型化合物靶点筛选项目并建立从以药找靶、靶点垂钓、靶点发现到后续机制验证的研究流程。相关研究成果发表于STTT、Mol Cancer、J. Hepatol、Gut、Exploration、Cell Mol Immunol、Circ Res、Nat Commun、Adv Sci、Cancer Commun、Theranostics、APSB、MedComm、Redox Biol、Clin Mol Hepatol、PNAS等国际学术期刊。例如上海交通大学孙宇教授团队利用HuProt™20K human proteome microarray开展二氢杨梅素靶点研究通过芯片筛选发现PRDX2为直接结合蛋白并在《Nature Communications》发表研究成果。南方医科大学何肖龙教授团队围绕肠道菌群代谢物NAM展开研究通过芯片分析确定AKT1为直接作用靶点相关成果发表于《Gut》。这些研究案例说明蛋白质微阵列能够为活性分子靶点研究提供直接结合信息帮助科研人员减少传统筛选过程中对未知机制的探索成本为后续功能验证提供方向。同时20K人类蛋白组芯片还具有较强的数据扩展价值。一次筛选实验能够获得多个候选结合蛋白研究人员可以根据不同研究目标开展进一步分析。例如成都中医药大学团队利用同一芯片筛选结果围绕芍药苷开展研究并在《Phytomedicine》等期刊发表成果分别解析了芍药苷靶向PTEN修复胃黏膜以及靶向GSDMD抑制细胞焦亡的相关机制。对于需要开展寻找药物靶点的技术研究、小分子药物靶点筛选以及天然产物靶点发现技术探索的科研团队而言HuProt™20K human proteome microarray能够提供基于直接结合关系的研究方案。通过蛋白质微阵列筛选结合后续实验验证可进一步推动靶点发现、靶点鉴定和靶点研究工作的开展。达吉特20K人类蛋白组芯片服务案例1.Chen YJ, Shi RC, Xiang YC, et al. Malate initiates a proton-sensing pathway essential for pH regulation of inflammation. Signal Transduct Target Ther. 2024;9(1):367. Published 2024 Dec 30. doi:10.1038/s41392-024-02076-9(陆军军医大学附属第一医院) IF40.82.Hu M, Xu Y, Wang Y, et al. 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