如何使用ABPP開(kāi)展小分子篩選與機(jī)制研究

如何使用ABPP開(kāi)展小分子篩選與機(jī)制研究？檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

在藥物發(fā)現(xiàn)與機(jī)制研究的早期階段，傳統(tǒng)的高通量篩選（HTS）方法雖然能從上萬(wàn)種小分子中識(shí)別活性化合物，卻難以回答一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：“它是如何發(fā)揮作用的？”這正是活性位點(diǎn)標(biāo)記的蛋白zhìzǔxué技術(shù)——活性基團(tuán)標(biāo)記的dànbáizhì譜分析（Activity-Based Protein Profiling, ABPP）的切入點(diǎn)。ABPP（Activity-Based Protein Profiling，活性基礎(chǔ)dànbáizhì譜分析）是一種基于化學(xué)探針的技術(shù)，廣泛用于篩選小分子藥物、識(shí)別作用靶標(biāo)以及研究作用機(jī)制。其核心思想是利用活性位點(diǎn)特異性探針，對(duì)特定酶類或dànbáizhì家族進(jìn)行活性標(biāo)記，并結(jié)合蛋白zhìzǔxué方法進(jìn)行分析。它不依賴于蛋白豐度，而是直接識(shí)別功能活躍狀態(tài)下的酶類蛋白，已成為新型小分子篩選、靶標(biāo)鑒定和作用機(jī)制解析的強(qiáng)大工具。隨著共價(jià)抑制劑和dànbáizhì降解技術(shù)的興起，小分子藥物越來(lái)越強(qiáng)調(diào)“作用方式”的可控性。ABPP作為連接蛋白功能狀態(tài)與小分子識(shí)別機(jī)制的橋梁，正在。ABPP有望實(shí)現(xiàn)更高通量、更精細(xì)分辨率的功能蛋白圖譜繪制。未來(lái)，如何在結(jié)合化學(xué)遺傳學(xué)、AI輔助結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和單細(xì)胞質(zhì)譜情況下，使用ABPP開(kāi)展小分子篩選與機(jī)制研究是科研人員重新定義早期藥物篩選的重要課題。

一、ABP結(jié)構(gòu)三要素

1、反應(yīng)基團(tuán)（Warhead）：與酶活性位點(diǎn)共價(jià)結(jié)合，常見(jiàn)如氟磷?；h(huán)氧基、磺酰氟等

2、連接臂（Linker）：調(diào)節(jié)探針空間構(gòu)象，減少非特異性結(jié)合

3、可報(bào)告標(biāo)簽（Tag）：用于后續(xù)富集（如shēngwùsù）或檢測(cè)（如熒光團(tuán)、光敏交聯(lián)基團(tuán)）

二、ABPP在小分子篩選中的應(yīng)用

1、選擇合適的ABPP探針，探針結(jié)構(gòu)一般包含三部分：

（1）反應(yīng)性基團(tuán)（Warhead）：特異性結(jié)合活性位點(diǎn)（如sīānsuān酯酶的氟磷酰基）。

（2）連接臂（Linker）：提供空間靈活性。

（3）標(biāo)簽（Tag）：用于檢測(cè)（如熒光基團(tuán)、shēngwùsù）或后續(xù)click反應(yīng)（如炔基/疊氮基）。

2、設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)性ABPP實(shí)驗(yàn)

將待篩選的小分子先與細(xì)胞裂解液或純化酶孵育。然后加入ABPP探針。如果小分子與酶的活性位點(diǎn)結(jié)合，會(huì)競(jìng)爭(zhēng)性抑制探針標(biāo)記，從而減少信號(hào)。

3、檢測(cè)與篩選

使用SDS-PAGE + 熒光成像、shēngwùsù標(biāo)記+Western blot、或者M(jìn)S質(zhì)譜定量等方式檢測(cè)探針結(jié)合程度。比較加入小分子前后的差異，即可判斷其是否具有抑制作用。

三、工作流程簡(jiǎn)述

1、探針處理樣本（細(xì)胞/組織裂解液或原位）

2、與靶標(biāo)蛋白結(jié)合形成共價(jià)鍵

3、富集標(biāo)記蛋白，進(jìn)行質(zhì)譜鑒定

四、ABPP在小分子篩選中的應(yīng)用策略

1、競(jìng)爭(zhēng)型ABPP（Competitive ABPP）：識(shí)別小分子作用靶標(biāo)

在該策略中，小分子藥物先與體系孵育，再加入ABP。若小分子占據(jù)了酶的活性位點(diǎn)，則ABP的結(jié)合將被抑制，從而導(dǎo)致其在目標(biāo)蛋白上的標(biāo)記減少。通過(guò)定量質(zhì)譜分析不同處理組之間的差異，可以：

（1） 篩選出與小分子競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合的酶類靶標(biāo)

（2）解析小分子可能的作用機(jī)制與選擇性

2、反應(yīng)譜（Reactivity Profiling）：發(fā)現(xiàn)新穎活性酶

ABPP可以用來(lái)繪制特定組織、細(xì)胞類型或病理狀態(tài)下的“酶活性圖譜”。這為靶標(biāo)未知的小分子提供背景信息，有助于推測(cè)其可能的干預(yù)路徑。

3、用于酶類家族的選擇性優(yōu)化

在共價(jià)抑制劑開(kāi)發(fā)中，ABPP尤其適用于篩選具有家族成員差異性的抑制劑。

五、ABPP結(jié)合質(zhì)譜的技術(shù)亮點(diǎn)

六、注意事項(xiàng)

1、探針的選擇要根據(jù)酶類（如sīānsuān酯酶、guāngānsuān酶、氧化還原酶）特異性設(shè)計(jì)。

2、小分子的可滲透性和穩(wěn)定性對(duì)結(jié)果影響大。

3、注意非特異性結(jié)合和背景信號(hào)的控制。

在百泰派克生物科技，我們基于高分辨Orbitrap平臺(tái)，提供ABPP+TMT多biāojìdìng量、ABPP+SILAC穩(wěn)定同位素標(biāo)記等gāojí定量方案，助力客戶解析小分子與酶的jīngquè互作。已構(gòu)建包括ABPP、DIA定量、磷酸化修飾分析在內(nèi)的多元平臺(tái)解決方案。我們致力于幫助科研工作者在機(jī)制研究和靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)上少走彎路、快速驗(yàn)證假設(shè)，為生命科學(xué)與創(chuàng)新藥物研發(fā)賦能。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.采用目前世界上*的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測(cè);

6.測(cè)序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、蛋白zhìzǔxué

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺(tái)結(jié)合Nano-LC，提供定量蛋白zhìzǔxué、bǎxiàngdàn白zhìzǔxué、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種蛋白zhìzǔxué分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白zhìzǔxué服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)*，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問(wèn)題?？稍趩渭?xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過(guò)我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測(cè)平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過(guò)CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊(cè)和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋蛋白zhìzǔxué、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測(cè)平臺(tái)，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

如何使用ABPP開(kāi)展小分子篩選與機(jī)制研究？檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹