DARTS非标记技术在天然产物机制解析中的应用
天然产物(Natural Products)具有丰富的结构类型和良好的生物活性,是创新药物研发的重要来源之一。但由于多数天然产物存在多靶点、多通路协同调控的特点,其作用机制研究一直面临较大挑战。近年来,DARTS(药物亲和响应靶标稳定性)作为非标记(Label-free)靶标鉴定技术,无需改变药物分子结构即可完成靶点筛选,因此在天然产物研究中得到广泛应用。
DARTS的基本原理是利用药物结合蛋白后稳定性增强这一特征开展筛选。当小分子与蛋白结合后,其热力学稳定性和动力学稳定性均会提高,因此不仅能够提高抗热变性能力,还能够增强抗蛋白酶水解能力。实验过程中,研究人员通常将天然产物浓度设定在100μM左右,使不同亲和力水平的蛋白均能够充分与药物结合。这种体外"过量结合"策略,有助于扩大筛选范围,提高潜在靶标的检出率。
扁蒴藤素抗肿瘤机制研究充分体现了DARTS技术的优势。南方医科大学研究团队利用该技术,在无需进行任何探针修饰的条件下,成功筛选出热休克蛋白HSPA8作为扁蒴藤素的直接作用靶标。进一步实验结果显示,扁蒴藤素能够促进HSPA8发生泛素化降解,并进一步调控相关信号通路,从而发挥抑制三阴性乳腺癌的作用。这一成果证明,DARTS能够在复杂细胞全蛋白体系中准确识别天然产物的真实结合蛋白。
对于中药复方研究,DARTS同样具有明显优势。由于复方包含多种活性成分,逐一建立探针难度较高,而DARTS可直接采用复方水煎液进行整体筛选,寻找因药物作用而增强稳定性的蛋白。例如,上海中医药大学团队通过DARTS成功发现人参皂苷Rb1直接作用于QKI蛋白,并进一步解释了其抑制环状RNA生物合成的分子机制,实现了从整体药效到具体靶标的精准解析。
结合质谱开展数据分析时,Unique peptide和P值通常作为评价候选蛋白的重要依据。一般情况下,当Unique peptide≥2且P<0.05时,可认为对应蛋白具有较高可信度。此外,通过分析差异肽段的位置,还能够初步推测药物与蛋白之间的结合区域,为后续计算机分子对接及点突变实验提供可靠的数据支持。
达吉特DARTS技术服务文献(部分客户文献):
[1]. Zhou J, Song Q, Li H, et al. Targeting circ-0034880-enriched tumor extracellular vesicles to impede SPP1highCD206+ pro-tumor macrophages mediated pre-metastatic niche formation in colorectal cancer liver metastasis. Mol Cancer. 2024;23(1):168. Published 2024 Aug 20. doi:10.1186/s12943-024-02086-9.(上海中医药大学附属曙光医院) IF=27.7
[2]. Zhang W, Song Y, Li C, et al. Canagliflozin Alleviates Diabetic Glomerular Endothelial Injury via Melibiose in a Microbiota-Dependent Manner. Adv Sci (Weinh). Published online May 27, 2026. doi:10.1002/advs.202517222.(郑州大学第一附属医院)IF=14.1
[3]. Yang X, Lin G, Chen Y, et al. Chlorquinaldol Alleviates Lung Fibrosis in Mice by Inhibiting Fibroblast Activation through Targeting Methionine Synthase Reductase. ACS Cent Sci. 2024;10(9):1789-1802. Published 2024 Aug 28. doi:10.1021/acscentsci.4c00798.(广州医科大学)IF=12.7
[4]. Liang Y, Zhang YL, Cheng TY, et al. Senkyunolide H potentiates bone marrow-derived mesenchymal stem cells therapy for liver cirrhosis by targeting MAEA to enhance ERK-driven HGF secretion. Pharmacol Res. 2026;226:108160. doi:10.1016/j.phrs.2026.108160.(上海中医药大学)IF=10.5
[5]. Zhao R, Lu Y, Xu Q, et al. Gut blautia coccoides-derived 5Z-dodecenoic acid attenuates chronic psychological stress-induced gastric cancer progression. Int J Surg. Published online November 20, 2025. doi:10.1097/JS9.0000000000004080.(中国人民解放军总医院第一医学中心) IF=10.3
[6]. Zhang S, Tang L, Pu Y, et al. Patchouli alcohol triggers autophagic cell death in non-small cell lung cancer cells through targeting GNAI1 to dissociate the GNAI1/ARRB1 complex. Int J Biol Sci. 2026;22(8):4004-4024. Published 2026 Mar 30. doi:10.7150/ijbs.125690.(中国上海市宝山区吴淞中心医院)IF=10.0
