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Integrated Thermal Proteome Profiling and Affinity Ultrafiltration Mass Spectrometry (iTPAUMS): A Novel Paradigm for Elucidating the Mechanism of Action of Natural Products
Hengyuan Yu, Yang Chen, Yichen Wang, Weiliang Fu, Rui Xu, Jie Liu, Yong Chen, Xuesong Liu, Yongjiang Wu, and Tengfei Xu
Analytical Chemistry, Articles ASAP, published online: September 10, 2024
在过去约40年中，超过60%的FDA批准的小分子治疗药物源于天然产物，作者旨在开发一种更高效的方式来筛选新靶点和作用机制。
首先，他们采用热蛋白质组分析（TPP），利用配体诱导的热稳定性来检测配体−蛋白质相互作用。随后，对每个直接靶标蛋白进行表达和纯化，进行亲和超滤质谱（AUMS）筛选，以建立特定的一对一蛋白质−配体相互作用。
为了测试他们的流程，作者将细胞裂解液与大麻油提取物（HOE）和DMSO（对照）在不同温度下孵育。随后对蛋白质进行胰蛋白酶酶解，用TMT试剂标记，混合后通过LC-MS/MS分析。通过比较HOE处理前后可溶性蛋白质含量的变化，发现蛋白质的整体热稳定性增加。HOE处理后，鉴定到16,351个肽段，3,250个protein group，和2,725个可定量的protein group。
根据Fold Change值和P值，他们选择了CDC123蛋白作为一个合适的靶标，随后制备该蛋白，并与HOE孵育。通过超滤技术分离结合的配体−蛋白质复合物和未结合的化合物后，利用LC-MS/MS鉴定从复合物中释放的配体。具有最强结合亲和力的配体被鉴定为大麻二酚（CBD）。
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