ABPP如何助力肿瘤与神经疾病研究?

    在疾病机制研究不断向细胞功能与分子动态深入的今天,蛋白组学“看得见表达,却看不见活性”的局限性日益突出。尤其是在肿瘤神经系统疾病等复杂疾病中,蛋白质功能状态的改变往往比表达量的变化更能揭示真实的生物学本质。

     

    活性位点探针蛋白质谱(Activity-Based Protein Profiling, ABPP)作为功能蛋白组学的代表技术,凭借其“只捕捉活的蛋白”的能力,已被广泛用于识别疾病相关的活性蛋白酶、功能靶点和潜在生物标志物。本文将聚焦ABPP如何在肿瘤和神经系统疾病研究中发挥独特价值,为靶点发现与机制解析打开新思路。

     

    一、ABPP技术概览

    ABPP技术的核心在于利用结构特异性探针共价标记处于“活性状态”的酶类蛋白,结合质谱(LC-MS/MS)进行鉴定与定量。其最大优势在于:

    1、捕捉功能蛋白:区别于非活性或前体形式;

    2、适用于复杂样本:如肿瘤组织、脑组织、脑脊液;

    3、揭示动态变化:对比疾病状态下的活性变化谱。

    ABPP尤其适合研究酶类蛋白(如丝氨酸酶、半胱氨酸酶、脱酰化酶等)在疾病状态下的激活、失活与调控。

     

    二、ABPP在肿瘤研究中的应用价值

    肿瘤细胞的一个典型特征是代谢与信号传导通路的重编程,许多与恶性转化、浸润转移相关的蛋白酶类,在肿瘤中呈现异常激活状态,而这些变化常常无法通过传统蛋白组检测手段察觉

    1、精准识别肿瘤中的“活性酶类靶点”

    研究表明,某些基质金属蛋白酶(MMPs)在肿瘤微环境中虽表达水平不高,但活性异常强烈,参与癌细胞的基底膜穿透与迁移。ABPP可直接标记这类活性酶,绘制肿瘤组织的酶活图谱,识别真正值得开发的治疗靶点。

     

    2、探索药物作用机制与脱靶效应

    ABPP可用于分析小分子抑制剂的靶点谱——不仅可以确认目标蛋白是否被抑制,还可筛查潜在的脱靶蛋白酶活性,降低药物副作用风险。例如,在蛋白酶抑制剂开发过程中,ABPP常被用于验证候选化合物的特异性,及其在体内是否影响非目标蛋白活性。

     

    3、开发肿瘤生物标志物

    通过比较肿瘤与邻近正常组织的蛋白酶活性谱,ABPP有望筛选出仅在癌组织中激活的标记酶,用于液体活检或早期诊断。

     

    三、ABPP在神经系统疾病研究中的应用

    神经系统疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病、ALS等)通常涉及复杂的蛋白质聚集、酶调控失衡与细胞死亡过程。ABPP技术可在早期阶段识别酶活性异常的关键节点,为机制解析与干预策略提供重要参考。

    1、揭示神经退行性过程中的酶活变化

    ABPP可监测如半胱氨酸蛋白酶(caspase family)在不同疾病进程中的活性变化,明确哪些酶在神经元凋亡启动中扮演关键角色。

     

    2、比较正常与病理脑组织的“功能蛋白组”

    相较蛋白组学仅显示表达差异,ABPP能提供神经组织中真实活跃蛋白酶的动态图谱,适合用于:

    (1)药物筛选前期评估

    (2)脑区特异功能靶点挖掘

    (3)神经炎症过程机制研究

     

    3、推动脑脊液(CSF)活性标志物开发

    脑脊液样本极具临床转化潜力,但成分复杂、蛋白丰度差异大。ABPP富集技术可显著提升低丰度活性蛋白的检测灵敏度,助力开发早期诊断标志物

     

    百泰派克生物科技:ABPP在肿瘤与神经系统疾病研究中的一站式解决方案

    针对ABPP在疾病研究中的应用需求,百泰派克生物科技已建立覆盖“实验设计→探针标记→富集→质谱→数据分析”的完整技术服务平台:

    1、多类型酶类ABP探针筛选与定制

    2、支持细胞、组织、脑脊液、动物模型等样本类型

    3、搭载Orbitrap Exploris 480高分辨质谱平台

    4、提供专业的靶点筛选、通路富集与活性谱可视化服务

    ABPP的最大价值,在于它使研究者不仅能看到蛋白质的“表达”,更能理解它们是否“正在发挥功能”。对于机制高度复杂的肿瘤与神经系统疾病来说,只有基于活性状态的信息,才能真正触及疾病的本质过程。百泰派克生物科技擅长在肿瘤组织样本与神经系统样本中进行高灵敏度的ABPP实验,服务项目可广泛应用于基础研究、药物开发与靶点验证。

     

    如果您正计划开展肿瘤或神经疾病的靶点筛选、机制研究或药效验证项目,欢迎联系百泰派克生物科技,我们将为您提供高覆盖率、高特异性、高可视化的ABPP解决方案,助力科研更进一步。

     

    百泰派克生物科技--生物制品表征,多组学生物质谱检测优质服务商

     

    相关服务:

    小分子药物靶点鉴定及验证

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