小分子靶点筛选 > 基于20K人类蛋白组芯片的筛靶策略
微信图片_20241206173056.jpg
  • 微信图片_20241206173056.jpg

基于20K人类蛋白组芯片的筛靶策略

HuProt™人类蛋白质组微阵列,又称20K人类蛋白组芯片,是目前全球通量最高、覆盖最全面的蛋白质芯片。凭借高通量、高覆盖度、直接结合筛选及结果可重复等优势,HuProt™ 20K人类蛋白组芯片已成为药物研发与机制研究领域的重要靶点筛选技术。

20K人类蛋白组芯片上点制了超过两万种高质量全长重组人源蛋白,覆盖81%的人类基因组ORF区。在药物靶点发现领域,HuProt™ 20K芯片凭借其独特优势成为小分子药物直接靶点鉴定的明星技术。

图1:20K芯片描述图.jpg

技术原理及实验流程

1. 首先利用封闭液对HuProt™ 20K芯片进行预处理,降低小分子探针与芯片基质之间的非特异性吸附。

2. 随后将生物素标记的小分子探针与HuProt™ 20K芯片共同孵育,使其与芯片上的靶点蛋白发生结合。

3. 经洗涤去除非特异性吸附的分子后,加入荧光-链霉亲和素溶液。

4. 最后通过芯片扫描和数据分析,采集在通过检测芯片上的荧光信号,并结合数据分析筛选,确定小分子药物的直接结合靶点蛋白。

图2:技术原理及实验流程.png

独特优势

1. 筛选直接结合,发现小分子的真实靶点:HuProt™ 20K芯片上的每种蛋白均以独立形式固定于芯片表面,可直接检测小分子与单一蛋白之间的结合情况,有效避免细胞内蛋白复合物及间接作用带来的干扰。

2. 蛋白质量高,降低靶点遗漏风险:HuProt™ 20K芯片上的蛋白采用酵母表达纯化,丰度高、纯度高,可有效捕捉小分子与蛋白间的弱相互作用和瞬时相互作用。

3. 筛选范围广,实现全蛋白组筛选:HuProt™ 20K芯片凭借超过20,000种人源蛋白的超高覆盖度,能够在单次实验中进行全蛋白组范围的结合靶点筛选。

4. 高通量高性价比,适用复杂机制研究:尤其适用于天然产物、先导化合物、多靶点药物及作用机制未知分子的靶点挖掘,可一次性发现数十至数百个结合蛋白靶标,具有更高的筛靶效率和性价比。

应用场景

HuProt™ 20K芯片适用于以蛋白质相互作用为基础原理的各种研究领域,尤其是小分子药物的直接结合靶点鉴定。在蛋白质相互作用、单克隆抗体特异性筛选、脂类结合蛋白筛选、酶作用底物鉴定及自身抗体类biomarker的筛选等应用中,HuProt™ 20K芯片的技术优势不可替代。

图3:应用场景.png

芯片所包含蛋白概述

蛋白覆盖广:HuProt™ 20K人类蛋白组芯片共收录超过21,000种独特的全长人类蛋白质、异构体变体及蛋白片段,可覆盖16,794个独立的人类基因。

图4:蛋白概述-蛋白覆盖广.jpg

蛋白质量高:采用真核酵母表达系统制备全长蛋白,结合GST-His6双标签纯化工艺,保障蛋白正确折叠及天然构象。每个蛋白均经过测序、纯度及芯片点制后质控验证,确保蛋白质量稳定、互作活性可靠,提高筛选结果的准确性与重复性。

图5:蛋白概述-蛋白质量高.png

达吉特客户应用 20K人类蛋白组芯片筛靶案例

案例1:异槲皮苷靶向调控STAT3缓解糖尿病肾病

中国人民解放军总医院(301医院)陈香美院士团队在《Advanced Science》发表了题为“Isoquercitrin Alleviates Diabetic Nephropathy by Inhibiting STAT3 Phosphorylation and Dimerization”的研究论文。研究首次揭示了天然产物异槲皮苷对糖尿病肾病的潜在治疗作用。采用HuProt™ 20K人类蛋白组芯片筛选其直接靶点,再通过靶点功能与调控通路的富集分析,层层递进最终锁定关键靶点。深入的机制研究证实,异槲皮苷靶向并阻碍内皮细胞和肾小管上皮细胞中STAT 3的磷酸化和二聚化,抑制其转录活性,从而发挥肾保护作用。

案例1:异槲皮苷筛靶.jpg

案例2:代谢物苹果酸通过结合BiP并抑制其与IRF2BP2互作调节炎症

陆军军医大学附属第一医院(西南医院)运动医学中心唐康来/郭林课题组、原纽约大学医学院(现耶鲁大学)刘传聚研究团队、陆军军医大学高原医学系缪洪明课题组与重庆医科大学第一附属医院国家卫健委功能性脑疾病实验室陈玉佳男课题组在《Signal Transduction and Targeted Therapy》合作发表了题为“Malate initiates a proton-sensing pathway essential for pH regulation of inflammation”的研究型论著。该研究首次揭示了L-苹果酸独立于其自身酸度的抗炎作用,利用HuProt™ 20K芯片发现了L-苹果酸靶点蛋白BiP的直接互作蛋白IRF2BP2,随后证实了BiP-IRF2BP2信号是苹果酸的抗炎靶通路,同时首次定义了在生物大分子相互作用中扮演“氢离子传感器”角色的多羧酸小分子群。

案例2:STTT-BIP筛靶.jpg

案例3:二氢杨梅素靶向PRDX2发挥“双效抗衰”作用

上海交通大学医学院孙宇教授团队在《Nature Communications》发表了题为“The natural flavonoid dihydromyricetin targets senescent cells via PRDX2 and alleviates age-related diseases”的研究论文。本研究通过功能筛选发现天然黄酮类化合物二氢杨梅素(Dihydromyricetin,DMY)具有多效的抗衰老作用。进一步,通过HuProt™ 20K人类蛋白组芯片结合Pull down+MS技术,全面筛选DMY的结合靶点。最终发现DMY通过靶向过氧化物还原蛋白2(PRDX2)调控其核转位或氧化还原活性,发挥双重抗衰老作用的分子机制。同为需要生物素标记小分子的筛靶技术,20K人类蛋白组芯片与Pull-down具有良好的结合筛靶优势。依托于20K芯片的高通量和高验证率优势,结合Pull  down技术在更接近生理环境条件下的筛选, 提高靶点的生理相关性。两技术联用,可兼顾筛选广度与验证深度,显著提高靶点筛选效率与结果准确性。

案例3:二氢杨梅素筛靶.jpg

客户文献

  1. Xu Q, Li G, Zhang H, et al. The natural flavonoid dihydromyricetin targets senescent cells via PRDX2 and alleviates age-related diseases. Nat Commun. Published online March 6, 2026. doi:10.1038/s41467-026-70302-9(上海交通大学医学院) IF=15.7

  2. Chen YJ, Shi RC, Xiang YC, et al. Malate initiates a proton-sensing pathway essential for pH regulation of inflammation. Signal Transduct Target Ther. 2024;9(1):367. Published 2024 Dec 30. doi:10.1038/s41392-024-02076-9(陆军军医大学附属第一医院) IF=40.8

  3. Hu M, Xu Y, Wang Y, et al. Gut microbial-derived N-acetylmuramic acid alleviates colorectal cancer via the AKT1 pathway. Gut. Published online February 27, 2025. doi:10.1136/gutjnl-2024-332891(南方医科大学珠江医院) IF=23.1

  4. Shao M, Zhang X, Sun J, et al. Saikosaponin b1 Attenuates Liver Fibrosis by Blocking STAT3/Gli1 Interaction and Inducing Gli1 Degradation. Exploration. 2766-8509.(浙江中医药大学) IF=22.5

  5. Chen L, Wu B, Mo L, et al. High-content screening identifies ganoderic acid A as a senotherapeutic to prevent cellular senescence and extend healthspan in preclinical models. Nat Commun. 2025;16(1):2878. Published 2025 Mar 24. doi:10.1038/s41467-025-58188-5(华中科技大学同济医学院) IF=15.7

  6. Xu X, Yan Y, Zheng M, et al. Emodin Alleviates Sepsis-Induced Multiorgan Damage by Inhibiting NETosis through Targeting Neutrophils BCL-10. Adv Sci (Weinh). 2025 Aug 8:e17129.(首都医科大学附属北京中医医院) IF=14.1

  7. Xuan C, Chen D, Zhang S, et al. Isoquercitrin Alleviates Diabetic Nephropathy by Inhibiting STAT3 Phosphorylation and Dimerization. Adv Sci (Weinh). Published online April 4, 2025. doi:10.1002/advs.202414587(中国人民解放军总医院) IF=14.1

  8. Chen L, Liu DH, Li YX, et al. Akebia Saponin D Targeting Ubiquitin Carboxyl-Terminal Hydrolase 4 Promotes Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Deubiquitination and Activation of Brown Adipose Tissue Thermogenesis in Obesity. MedComm (2020). 2025;6(11):e70420. Published 2025 Oct 15. doi:10.1002/mco2.70420(中日友好医院) IF=10.7

  9. Cheng Y, Wang G, Yang X, et al. Artesunate alleviates Parkinson's disease by targeting astrocyte MT2A to attenuate dopamine neuronal cuproptosis. Pharmacol Res. Published online August 1, 2025. doi:10.1016/j.phrs.2025.107895(遵义医科大学) IF=10.5

  10. Xue HY, Gu XN, Huang Z, et al. Chlorogenic acid promotes liver regeneration after partial hepatectomy through activating Nrf2 via directly targeting Keap1. Acta Pharmacol Sin. Published online March 20, 2026. doi:10.1038/s41401-026-01770-4(上海中医药大学) IF=8.4

  11. Lan T, Wang W, Zeng XX, Mao WL, Lu T, Wang SW. Limonin mitigates hepatic senescence and fibrosis in MASH mice by targeting STAT3 to inhibit Galectin-3/mTORC1 signaling. Phytomedicine. 2026;156:158244. doi:10.1016/j.phymed.2026.158244(衢州人民医院) IF=8.3

  12. Chen L, Zhou X, You Y, et al. Hederagenin Attenuates Cardiac Remodeling by Targeting Phosphodiesterase 9A. Phytother Res. 2026;40(5):2710-2729. doi:10.1002/ptr.70288(南方医科大学) IF=6.3

  13. Li D, Wei R, Zhang X, et al. Gut commensal metabolite rhamnose promotes macrophages phagocytosis by activating SLC12A4 and protects against sepsis in mice. Acta Pharm Sin B. 2024;14(7):3068-3085. doi:10.1016/j.apsb.2024.03.025(南方医科大学) IF=14.6

  14. Cui J, Chen Y, Yang Q, et al. Protosappanin A Protects DOX-Induced Myocardial Injury and Cardiac Dysfunction by Targeting ACSL4/FTH1 Axis-Dependent Ferroptosis. Adv Sci (Weinh). 2024;11(34):e2310227. doi:10.1002/advs.202310227(哈尔滨医科大学附属第二医院) IF=14.1

  15. Zheng Y, Zhao L, Xiong Z, et al. Ursolic acid targets secreted phosphoprotein 1 to regulate Th17 cells against metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease. Clin Mol Hepatol. 2024;30(3):449-467. doi:10.3350/cmh.2024.0047(上海中医药大学联合广州中医药大学) IF=14

  16. Deng Y, Zeng L, Liu H, et al. Silibinin attenuates ferroptosis in acute kidney injury by targeting FTH1. Redox Biol. 2024;77:103360. doi:10.1016/j.redox.2024.103360(南方医科大学) IF=10.7

  17. Zhong J, He X, Gao X, et al. Hyodeoxycholic acid ameliorates nonalcoholic fatty liver disease by inhibiting RAN-mediated PPARα nucleus-cytoplasm shuttling. Nat Commun. 2023;14(1):5451. Published 2023 Sep 6. doi:10.1038/s41467-023-41061-8(上海中医药大学) IF=15.7

  18. Zhou WJ, Yang HL, Mei J, et al. Fructose-1,6-bisphosphate prevents pregnancy loss by inducing decidual COX-2+ macrophage differentiation. Sci Adv. 2022;8(8):eabj2488. doi:10.1126/sciadv.abj2488(复旦大学附属妇产科医院) IF=12.5

  19. Zhao T, Zeng J, Xu Y, et al. Chitinase-3 like-protein-1 promotes glioma progression via the NF-κB signaling pathway and tumor microenvironment reprogramming. Theranostics. 2022;12(16):6989-7008. Published 2022 Oct 3. doi:10.7150/thno.75069(广州医科大学) IF=12.4

  20. Wang G, Li X, Li N, et al. Icariin alleviates uveitis by targeting peroxiredoxin 3 to modulate retinal microglia M1/M2 phenotypic polarization. Redox Biol. 2022;52:102297. doi:10.1016/j.redox.2022.102297(重庆医科大学附属第一医院) IF=10.7


上一个: 没有了
下一个: 小分子探针修饰