如何通过ABPP技术识别酶活性靶点?

    Activity-Based Protein Profiling(ABPP)技术,即基于活性位点的蛋白质组学分析。通过特异性的小分子探针共价标记活性蛋白,ABPP能够高效、准确地识别功能状态下的酶类分子,为靶点发现和药物机制研究提供了革命性的工具。

     

    一、ABPP技术识别酶靶点的原理基础

    1、什么是“酶活性靶点”?

    酶活性靶点是指在特定生理或病理条件下表现出功能状态变化的酶类分子。例如,某种蛋白酶在癌症组织中活性显著增强,提示其可能在肿瘤发生中扮演关键角色。识别这些酶靶点,不仅有助于理解疾病机制,更为药物设计提供具体方向。

     

    2、ABPP的基本原理

    ABPP技术的核心在于化学探针选择性标记“活性”酶类蛋白。其基本组成包括:

    (1)反应基团(Warhead):识别酶活性位点并共价结合;

    (2)连接臂(Linker):调节探针结构稳定性;

    (3)标签(Tag):用于捕获与检测,如生物素、荧光素、炔基等。

    通过将这些探针加入到生物样本中,ABPP可以专一性地捕获具有催化功能的酶,并通过富集、酶解与LC-MS/MS分析,最终锁定具体的“活性靶点”。

     

    二、实验流程详解:如何通过ABPP筛选酶靶点?

    Step 1:样本制备与探针孵育

    在细胞裂解液、组织匀浆或活细胞体系中加入设计好的ABP。该探针会与特定酶类的催化中心共价结合,仅标记处于活性状态的酶。若研究药物机制,需设置“药物处理组”和“未处理对照组”,便于后续识别药物抑制的靶标。

     

    Step 2:蛋白富集与洗脱

    探针所携带的标签(如生物素)可通过磁珠(如streptavidin beads)实现目标蛋白的选择性捕获。经过多轮洗涤去除背景后,富集样品中主要保留的即是活性酶类蛋白。

     

    Step 3:酶解与质谱鉴定

    捕获到的蛋白样品经胰蛋白酶(或LysC)酶解后,通过高分辨率LC-MS/MS平台进行分析,可精准识别结合探针的肽段与蛋白身份。百泰派克采用Orbitrap Exploris 480质谱系统,结合优化的酶解与洗脱流程,可在低至μg级别样本中检测数千个功能酶类靶点。

     

    Step 4:定量分析与靶点筛选

    通过比对不同实验组之间的酶活谱图(如药物处理组 vs 对照组),可识别出显著下调(即被抑制)的酶类,提示其可能为药物的直接或间接作用靶点。

     

    三、ABPP靶点识别的优势与适用场景

    1、特异性高:只识别真正“在工作”的酶

    不同于传统表达组方法,ABPP可排除“死酶”或非催化状态的假阳性信号。

     

    2、可进行“前-后处理”比对

    药物、病理状态等条件下的酶活谱可对比分析,便于筛选具有调控意义的活性靶点。

     

    3、适配多种酶类与组织

    通过选择不同的Warhead,ABPP可覆盖丝氨酸水解酶、半胱天冬酶、金属蛋白酶、蛋白酪氨酸磷酸酶等多种酶类。

     

    四、百泰派克的ABPP靶点识别服务亮点

     

    在靶点发现、共价药物机制验证和疾病机制研究中,ABPP技术不再只是“看见”蛋白的存在,更是真正识别“活跃”的功能单元。通过科学设计实验体系,配合高质量探针与先进质谱平台,研究人员可以快速、精准、系统性地识别潜在酶活性靶点,为下游功能验证与药物开发奠定基础。作为国内领先的功能蛋白组学服务平台,百泰派克生物科技在ABPP领域建立了涵盖探针设计、样本处理、高分辨质谱检测与靶点分析的全流程服务体系,已广泛服务于肿瘤学、药物研发、免疫代谢等前沿领域。

     

    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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