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小分子-蛋白質相互作用
蛋白質作為生命活動的直接參與者和執行者，是疾病治療的重要標靶。小分子藥物（通常分子量小於 1000 Da 的有機化合物）透過精細調節蛋白質活性、豐度和相互作用來發揮有效的治療作用。常見的小分子藥物包括天然產物及其衍生物（例如草藥單體）以及化學合成藥物。這些藥物進入人體後，透過與細胞內或細胞外的標靶蛋白結合而發揮治療作用。因此，了解小分子藥物如何與標靶蛋白結合對於藥物開發尤其重要，尤其是在活細胞、血液和患病組織等複雜的生理環境中。深入分析小分子藥物與蛋白質之間的相互作用，不僅能精確辨識藥物標靶，還能揭示藥物作用的分子機制和潛在的脫靶效應。此外，它有望發現新的治療靶點，從而為疾病治療提供更豐富的策略。
除小分子藥物外，生物體內源性小分子代謝物，如ATP、膽固醇、膽汁酸、花生四烯酸和視黃酸，透過與蛋白質（包括轉運蛋白、膜蛋白）相互作用，參與調節許多重要的訊息傳遞路徑和蛋白質活性。近年來，腸道微生物代謝物與宿主細胞之間的相互作用已成為研究熱點。因此，深入研究和繪製細胞環境中代謝物和蛋白質之間的相互作用網絡，特別是在疾病狀態下，對於理解生命過程和治療疾病具有重要意義。
化學蛋白質體學作為化學生物學的重要分支，目前已廣泛應用於蛋白質功能研究、小分子藥物標靶辨識、新藥結構篩選等領域。此技術平台利用多種功能多樣的化學探針，結合蛋白質體學，旨在闡明生理條件（如活細胞、血液、組織等）下小分子與蛋白質之間的相互作用機制。值得一提的是，與純化的蛋白質系統相比，利用活細胞系統是化學蛋白質體學的一大特色。它可以真實地描述複雜蛋白質組中小分子藥物、內源代謝物等標靶的分佈，甚至可以精確到胺基酸殘基位點的水平。
Chomix 提供小分子-蛋白質相互作用的專業分析服務，使您能夠更深入地研究潛在的藥物標靶，增強您對藥物分子機制和潛在副作用的理解。我們的專家團隊在化學蛋白質體學研究方面擁有豐富的經驗，將為您選擇最合適、最可靠的方法，消除您對技術挑戰的擔憂，輕鬆促進您的研究進展。
技術服務
1. 非共價小分子藥物直接標靶的鑑定
大多數小分子藥物與目標蛋白透過非共價結合的方式相互作用，透過氫鍵、π-π堆積、疏水相互作用等與結合口袋中的氨基酸殘基形成動態、可逆的相互作用，因此可以穩定富集和分離所結合的蛋白質。為了解決這個問題，Chomix開發了一個基於光探針的化學蛋白質體學標靶辨識平台。該平台準確地捕獲活細胞內小分子與蛋白質的動態結合併實現分離和富集，從而在蛋白質組層面上全面鑑定非共價小分子藥物的直接標靶。
2. 非共價小分子藥物結合袋的鑑定
在小分子藥物開發過程中，首先確定藥物與蛋白質之間的結合訊息，然後明確藥物與蛋白質表面的哪個特定口袋結合以及結合方式至關重要。這些資訊對於後續藥物結構優化至關重要。除了經典的結構生物學方法外，Chomix還開發了基於高解析度質譜的先進化學蛋白質體學技術平台。該平台可以在蛋白質甚至細胞層面上識別非共價小分子藥物的結合勝肽，從而有助於解決早期藥物開發中的這一關鍵問題。
3. 共價小分子藥物標靶的佔有率和選擇性的定量分析
共價藥物是指與標靶蛋白結合袋上的胺基酸殘基形成穩定共價鍵的藥物，如與半胱胺酸、離胺酸、絲胺酸等結合的藥物。替尼、zebularine，以及天然產物如青蒿素和青蒿琥酯。在活細胞中，共價藥物可以穩定地結合併佔據目標蛋白上的特定胺基酸殘基。利用這項特點，Chomix成功開發了基於通用探針的化學蛋白質體學平台。該平台能夠對共價小分子藥物的標靶位點佔據進行定量分析，直到胺基酸殘基水平。此外，透過分析超過10,000個氨基酸殘基位點的佔用信息，可以確定不同藥物濃度下的靶點選擇性，為早期藥物開發提供有力指導。
4. 蛋白質降解劑標靶的鑑定與選擇性分析
作為一種新型藥物，蛋白水解靶向嵌合體（PROTAC）不同於傳統的小分子抑制劑或活化劑。他們利用內源性泛素蛋白酶體系統（UPS）來特異性降解致病蛋白質，特別是那些被認為是「不可成藥」的靶標，從而顛覆了藥物化學中傳統的「佔據驅動」開發概念。因此，蛋白質降解劑藥物標靶的定量鑑定及其在整個蛋白質組層面的選擇性對於此類藥物的早期開發至關重要。 Chomix已成功開發了多種定量化學蛋白質體學技術平台，能夠對單一細胞系中的5000多種蛋白質進行定性和定量分析，提供全面、深入的標靶選擇性分析。
