導語天然產物深入研究不能止步于靶點發現。對于共價分子而言靶點鑒定不是終點結合位點解析才是深入機制研究的關鍵一步。摘要靶點篩選解決的是“誰是靶點”而對于共價分子而言還需要進一步明確“在哪里發生共價結合”。因此在完成靶點鑒定后針對具有共價作用特征的天然產物或小分子進一步解析其共價結合位點更加深入地揭示分子與靶蛋白之間的作用模式。天然產物靶點研究找到“結合了誰”只是第一步天然產物與靶蛋白之間的相互作用既可能表現為可逆的非共價結合也可能通過親電反應基團與蛋白特定氨基酸殘基形成穩定的共價加合物。對于具有潛在共價反應活性的天然產物而言如果能夠進一步明確其與靶蛋白形成共價結合的具體氨基酸位點不僅可以確認直接作用關系還能夠進一步解析其結合模式與作用機制。因此在完成天然產物靶點篩選后進一步利用LC-MS/MS進行共價結合位點鑒定可以將研究從“靶點是誰”深入到“究竟結合在哪里”。技術原理LC-MS/MS如何定位共價結合位點共價結合鑒定的核心原理是通過識別修飾所引起的質量變化并結合串聯質譜MS/MS精確定位修飾位點。當小分子藥物或化學探針與蛋白中的親核殘基如半胱氨酸、賴氨酸或N-末端形成共價鍵時修飾會導致目標肽段或蛋白整體分子質量發生特征性偏移。LC-MS/MS不僅能夠告訴我們“天然產物是否與該靶蛋白共價結合”還能夠進一步回答“天然產物與這個蛋白的哪個氨基酸發生了共價結合”。本文匯總4項相關研究一起看看天然產物與靶點的共價結合位點如何展開研究案例1天然產物 Auxarconjugatin B共價靶向 SCAMP2 治療膠質母細胞瘤天然產物Auxarconjugatin BAUX-B靶蛋白分泌載體膜蛋白 2SCAMP2結合位點賴氨酸Lys1302026年2月中國醫學科學院藥物研究所研究團隊在Acta Pharmaceutica Sinica BIF14.6發表題為“Targeting SCAMP2 by a natural product auxarconjugatin B for glioblastoma therapy via restoring aspartate metabolic flux”的研究論文。研究者首先設計炔基標記的AUX-B探針并利用ABPP技術篩選其作用靶點為SCAMP2進一步通過LC-MS/MS鑒定AUX-B與SCAMP2的共價結合位點是Lys130K130。深入的機制研究表明AUX-B與SCAMP2共價結合后顯著破壞SCAMP2與天冬氨酸轉運蛋白SLC1A3和SLC25A12的相互作用導致細胞內天冬氨酸水平下降從而抑制膠質母細胞瘤增殖。案例2去氫木香內酯共價靶向NLRP3緩解炎癥天然產物去氫木香內酯DCL靶蛋白NOD樣受體家族含pyrin結構域蛋白3NLRP3結合位點半胱氨酸Cys2802025年9月南京中醫藥大學研究團隊在MedCommIF14.4發表題為“Dehydrocostus Lactone Effectively Alleviates Inflammatory Diseases by Covalently and Irreversibly Targeting NLRP3”的研究論文。研究者首先整合ZINC、TCMSP及內部天然產物庫開展虛擬篩選和共價對接從中篩選出具有潛在NLRP3共價結合能力的天然產物去氫木香內酯DCL。隨后通過細胞活性實驗發現DCL可顯著抑制NLRP3炎性小體活化及IL-1β釋放。進一步利用LC-MS/MS解析DCL修飾的NLRP3肽段確定其通過Michael加成反應與Cys280形成共價鍵并經C280A突變得到驗證。機制研究表明DCL共價修飾NLRP3 Cys280后破壞NLRP3與NEK7的相互作用進而抑制NLRP3炎性小體激活。案例3旋覆花中的內酯類天然產物共價靶向PBK治療神經炎癥天然產物1-O-acetyl-4R,6S-britannilactone AB靶蛋白PDZ結合激酶PBK結合位點半胱氨酸Cys702025年7月天津中醫藥大學研究團隊在PNASIF9.4發表題為“Targeting PBK with small-molecule 1-O-acetyl-4R,6S-britannilactone for the treatment of neuroinflammation”的研究論文。研究者首先利用20K人類蛋白質組芯片篩選AB的潛在作用靶點鑒定獲得PBK并通過DARTS/CETSAWB、MST等技術驗證二者的直接結合。進一步利用LC-MS/MS鑒定共價結合位點發現AB通過Cys70與PBK形成共價結合。機制研究表明AB共價修飾PBK Cys70后調控PBK/TIPE2信號軸抑制TIPE2 S3位點磷酸化及泛素化降解從而發揮抗神經炎癥作用。案例4醉茄素A共價靶向KPNB1抑制腫瘤生長天然產物醉茄素A WA靶蛋白核收受蛋白亞基β-1KPNB1結合位點半胱氨酸Cys1582025年5月四川大學研究團隊在PNASIF9.4發表題為“VCP’s nuclear journey: Initiated by interacting with KPNB1 to repair DNA damage”的研究論文。研究者首先通過DARTS技術從間變性甲狀腺癌細胞中篩選出天然產物醉茄內酯AWA的潛在作用靶點KPNB1并結合CETSA、DARTS和MST等技術進一步驗證二者的直接結合。隨后通過片段定位與LC-MS/MS質譜分析發現KPNB1的Cys158和Cys228可能為WA的共價結合位點并經突變實驗進一步確認Cys158是關鍵結合殘基。機制研究表明WA通過與KPNB1 Cys158形成共價結合破壞KPNB1與VCP的相互作用抑制VCP核轉位及DNA損傷修復進而發揮抗腫瘤作用。達吉特專家評述天然產物靶點研究并不應止步于“篩選驗證靶蛋白”。對于具有潛在共價反應活性的天然產物進一步明確其與靶蛋白形成共價結合的具體氨基酸位點可以為直接靶點關系提供更深入的分子證據同時幫助解析天然產物的結合模式、關鍵結構基礎及作用機制。因此一條更加完整的研究證據鏈可以概括為其中LC-MS/MS共價結合位點鑒定正是連接“靶點發現”和“機制解析”的重要環節。對于含有親電反應基團、具有潛在共價作用特征的天然產物與其只回答“它結合了誰”不妨進一步回答“它究竟結合在哪里”。達吉特的共價結合位點研究服務靶點篩選不是終點結合位點解析讓藥靶研究更進一步。針對具有潛在共價結合特征的天然產物達吉特通過LC-MS/MS開展共價結合位點鑒定定位天然產物修飾的關鍵氨基酸殘基為“靶點鑒定—結合位點—作用機制”研究提供完整的技術支持。相關文獻Shang C, Li W, Pu Q, et al. Targeting SCAMP2 by a natural product auxarconjugatin B for glioblastoma therapy via restoring aspartate metabolic flux. Acta Pharm Sin B. 2026;16(5):3090-3108. doi:10.1016/j.apsb.2026.02.018Lv Q, Zhang Y, Wang J, et al. Dehydrocostus Lactone Effectively Alleviates Inflammatory Diseases by Covalently and Irreversibly Targeting NLRP3. MedComm (2020). 2025;6(9):e70367. Published 2025 Sep 3. doi:10.1002/mco2.70367Zhang J, Zhang HL, Xu XR, et al. Targeting PBK with small-molecule 1-O-acetyl-4R,6S-britannilactone for the treatment of neuroinflammation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2025;122(29):e2502593122. doi:10.1073/pnas.2502593122Xing Z, Cai X, He T, et al. VCPs nuclear journey: Initiated by interacting with KPNB1 to repair DNA damage. Proc Natl Acad Sci U S A. 2025;122(19):e2416045122. doi:10.1073/pnas.2416045122 天然產物篩到靶點就結束了？對于共價分子，從靶點，到位點，讓作用機制再向前一步
導語天然產物深入研究不能止步于靶點發現。對于共價分子而言靶點鑒定不是終點結合位點解析才是深入機制研究的關鍵一步。摘要靶點篩選解決的是“誰是靶點”而對于共價分子而言還需要進一步明確“在哪里發生共價結合”。因此在完成靶點鑒定后針對具有共價作用特征的天然產物或小分子進一步解析其共價結合位點更加深入地揭示分子與靶蛋白之間的作用模式。天然產物靶點研究找到“結合了誰”只是第一步天然產物與靶蛋白之間的相互作用既可能表現為可逆的非共價結合也可能通過親電反應基團與蛋白特定氨基酸殘基形成穩定的共價加合物。對于具有潛在共價反應活性的天然產物而言如果能夠進一步明確其與靶蛋白形成共價結合的具體氨基酸位點不僅可以確認直接作用關系還能夠進一步解析其結合模式與作用機制。因此在完成天然產物靶點篩選后進一步利用LC-MS/MS進行共價結合位點鑒定可以將研究從“靶點是誰”深入到“究竟結合在哪里”。技術原理LC-MS/MS如何定位共價結合位點共價結合鑒定的核心原理是通過識別修飾所引起的質量變化并結合串聯質譜MS/MS精確定位修飾位點。當小分子藥物或化學探針與蛋白中的親核殘基如半胱氨酸、賴氨酸或N-末端形成共價鍵時修飾會導致目標肽段或蛋白整體分子質量發生特征性偏移。LC-MS/MS不僅能夠告訴我們“天然產物是否與該靶蛋白共價結合”還能夠進一步回答“天然產物與這個蛋白的哪個氨基酸發生了共價結合”。本文匯總4項相關研究一起看看天然產物與靶點的共價結合位點如何展開研究案例1天然產物 Auxarconjugatin B共價靶向 SCAMP2 治療膠質母細胞瘤天然產物Auxarconjugatin BAUX-B靶蛋白分泌載體膜蛋白 2SCAMP2結合位點賴氨酸Lys1302026年2月中國醫學科學院藥物研究所研究團隊在Acta Pharmaceutica Sinica BIF14.6發表題為“Targeting SCAMP2 by a natural product auxarconjugatin B for glioblastoma therapy via restoring aspartate metabolic flux”的研究論文。研究者首先設計炔基標記的AUX-B探針并利用ABPP技術篩選其作用靶點為SCAMP2進一步通過LC-MS/MS鑒定AUX-B與SCAMP2的共價結合位點是Lys130K130。深入的機制研究表明AUX-B與SCAMP2共價結合后顯著破壞SCAMP2與天冬氨酸轉運蛋白SLC1A3和SLC25A12的相互作用導致細胞內天冬氨酸水平下降從而抑制膠質母細胞瘤增殖。案例2去氫木香內酯共價靶向NLRP3緩解炎癥天然產物去氫木香內酯DCL靶蛋白NOD樣受體家族含pyrin結構域蛋白3NLRP3結合位點半胱氨酸Cys2802025年9月南京中醫藥大學研究團隊在MedCommIF14.4發表題為“Dehydrocostus Lactone Effectively Alleviates Inflammatory Diseases by Covalently and Irreversibly Targeting NLRP3”的研究論文。研究者首先整合ZINC、TCMSP及內部天然產物庫開展虛擬篩選和共價對接從中篩選出具有潛在NLRP3共價結合能力的天然產物去氫木香內酯DCL。隨后通過細胞活性實驗發現DCL可顯著抑制NLRP3炎性小體活化及IL-1β釋放。進一步利用LC-MS/MS解析DCL修飾的NLRP3肽段確定其通過Michael加成反應與Cys280形成共價鍵并經C280A突變得到驗證。機制研究表明DCL共價修飾NLRP3 Cys280后破壞NLRP3與NEK7的相互作用進而抑制NLRP3炎性小體激活。案例3旋覆花中的內酯類天然產物共價靶向PBK治療神經炎癥天然產物1-O-acetyl-4R,6S-britannilactone AB靶蛋白PDZ結合激酶PBK結合位點半胱氨酸Cys702025年7月天津中醫藥大學研究團隊在PNASIF9.4發表題為“Targeting PBK with small-molecule 1-O-acetyl-4R,6S-britannilactone for the treatment of neuroinflammation”的研究論文。研究者首先利用20K人類蛋白質組芯片篩選AB的潛在作用靶點鑒定獲得PBK并通過DARTS/CETSAWB、MST等技術驗證二者的直接結合。進一步利用LC-MS/MS鑒定共價結合位點發現AB通過Cys70與PBK形成共價結合。機制研究表明AB共價修飾PBK Cys70后調控PBK/TIPE2信號軸抑制TIPE2 S3位點磷酸化及泛素化降解從而發揮抗神經炎癥作用。案例4醉茄素A共價靶向KPNB1抑制腫瘤生長天然產物醉茄素A WA靶蛋白核收受蛋白亞基β-1KPNB1結合位點半胱氨酸Cys1582025年5月四川大學研究團隊在PNASIF9.4發表題為“VCP’s nuclear journey: Initiated by interacting with KPNB1 to repair DNA damage”的研究論文。研究者首先通過DARTS技術從間變性甲狀腺癌細胞中篩選出天然產物醉茄內酯AWA的潛在作用靶點KPNB1并結合CETSA、DARTS和MST等技術進一步驗證二者的直接結合。隨后通過片段定位與LC-MS/MS質譜分析發現KPNB1的Cys158和Cys228可能為WA的共價結合位點并經突變實驗進一步確認Cys158是關鍵結合殘基。機制研究表明WA通過與KPNB1 Cys158形成共價結合破壞KPNB1與VCP的相互作用抑制VCP核轉位及DNA損傷修復進而發揮抗腫瘤作用。達吉特專家評述天然產物靶點研究并不應止步于“篩選驗證靶蛋白”。對于具有潛在共價反應活性的天然產物進一步明確其與靶蛋白形成共價結合的具體氨基酸位點可以為直接靶點關系提供更深入的分子證據同時幫助解析天然產物的結合模式、關鍵結構基礎及作用機制。因此一條更加完整的研究證據鏈可以概括為其中LC-MS/MS共價結合位點鑒定正是連接“靶點發現”和“機制解析”的重要環節。對于含有親電反應基團、具有潛在共價作用特征的天然產物與其只回答“它結合了誰”不妨進一步回答“它究竟結合在哪里”。達吉特的共價結合位點研究服務靶點篩選不是終點結合位點解析讓藥靶研究更進一步。針對具有潛在共價結合特征的天然產物達吉特通過LC-MS/MS開展共價結合位點鑒定定位天然產物修飾的關鍵氨基酸殘基為“靶點鑒定—結合位點—作用機制”研究提供完整的技術支持。相關文獻Shang C, Li W, Pu Q, et al. Targeting SCAMP2 by a natural product auxarconjugatin B for glioblastoma therapy via restoring aspartate metabolic flux. Acta Pharm Sin B. 2026;16(5):3090-3108. doi:10.1016/j.apsb.2026.02.018Lv Q, Zhang Y, Wang J, et al. Dehydrocostus Lactone Effectively Alleviates Inflammatory Diseases by Covalently and Irreversibly Targeting NLRP3. MedComm (2020). 2025;6(9):e70367. Published 2025 Sep 3. doi:10.1002/mco2.70367Zhang J, Zhang HL, Xu XR, et al. Targeting PBK with small-molecule 1-O-acetyl-4R,6S-britannilactone for the treatment of neuroinflammation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2025;122(29):e2502593122. doi:10.1073/pnas.2502593122Xing Z, Cai X, He T, et al. VCPs nuclear journey: Initiated by interacting with KPNB1 to repair DNA damage. Proc Natl Acad Sci U S A. 2025;122(19):e2416045122. doi:10.1073/pnas.2416045122