屠鹏飞/曾克武团队在中药活性成分靶点研究中取得一系列重要成果—上

分类：科学前沿发布时间：2024-05-04 21:20:13

中药活性成分筛选及活性成分靶点机制一直是中医药研究中的难点，北京大学屠鹏飞/曾克武团队深耕于中药机制研究领域，在这一领域取得了显著的成就。

中药活性成分筛选及活性成分靶点机制一直是中医药研究中的难点，北京大学屠鹏飞/曾克武团队深耕于中药机制研究领域，在这一领域取得了显著的成就。团队依托于北京大学药学院的科研平台，利用现代科学技术，深入挖掘中药中的活性成分，并探究这些成分在分子和细胞层面的作用机制。疾病方向涉及糖尿病并发症等。为中药现代化和国际化做出了重要贡献。他们的工作展示了如何将传统中药与现代生物医学相结合，发现和验证新的药物作用机制，为中药活性成分的研究和应用开辟了新的道路。

团队的研究成果已在多个国际知名学术期刊上发表，如《Signal Transduction and Targeted Therapy》、《ACS central science》和《Acta pharmaceutica Sinica. B》等，这些论文不仅展示了他们在中药活性成分靶点研究方面的深入理解，也体现了他们在转化医学和药物开发方面的前瞻性思维。通过这些工作，屠鹏飞/曾克武团队正在推动中药现代化进程，并为全球患者提供新的治疗选择。

本文以时间顺序为大家系统性展示文章思路，供大家学习。

01 神经保护：药物（Protosappanin A）—靶点（14-3-3ζ）

2020年12月屠鹏飞/曾克武团队在Therantstics上发表题为“Allosteric regulation of protein 14-3-3ζ scaffold by small-molecule editing modulates histone H3 post-translational modifications”的论文，揭示了Protosappanin A作用与14-3-3蛋白的作用机制。

作为关键支架蛋白家族，14-3-3蛋白可能是一种潜在的转录调控因子，能够通过影响组蛋白 PTM 模式来靶向组蛋白和调节基因表达。在本研究中，研究团队通过正向靶点筛选（HSPR）药物筛选到一种天然化合物Protosappanin A，对14-3-3亚型ζ（14-3-3ζ）具有特异性结合能力，并通过CETSA的方法筛选Protosappanin A的结合蛋白，14-3-3ζ也在其中，双向证实Protosappanin A与14-3-3ζ蛋白特异性结合，并研究发现Protosappanin A直接促进了14-3-3ζ二聚化，并特异性抑制了其与组蛋白H3的相互作用，这导致了多个组蛋白H3修饰位点的暴露，用于调节PTM模式。此外，14-3-3ζ依赖性组蛋白H3修饰通过修饰内质网（ER）应激和自噬溶酶体基因表达谱发挥神经保护作用。

02 动脉闭塞：药物（Echinacoside）—靶点（CK2α'）

2021年2月屠鹏飞/曾克武团队在Signal transduction and targeted therapy上发表题为“Small molecule induces mitochondrial fusion for neuroprotection via targeting CK2 without affecting its conventional kinase activity”的文章,本研究发现，从天然产物中提取的小分子药物Echinacoside能够显著促进线粒体融合，对神经保护具有积极作用。Echinacoside通过选择性结合并共价修饰蛋白激酶CK2的α'亚基（CK2α'），诱导线粒体融合，但并不改变其传统的激酶活性。Echinacoside与CK2α'结合导致蛋白构象变化，招募转录因子3（BTF3）形成复合体，进而促进catenin的核转位，激活TCF/LEF转录因子，刺激线粒体融合基因Mfn2的转录。在小鼠大脑动脉闭塞（MCAO）模型中，Echinacoside给药显著改善了脑损伤和行为缺陷，通过增强Mfn2表达发挥作用。研究结果首次揭示了CK2在线粒体融合中的关键作用，并为缺血性中风的治疗提供了新的策略，即药物靶向CK2。

03 肝细胞癌：药物（Bufalin）—靶点（SDC4）

2021年5月屠鹏飞/曾克武团队在Cell death & disease上发表题为“Therapeutic potential of targeting membrane-spanning proteoglycan SDC4 in hepatocellular carcinoma”的文章，本研究探讨了膜蛋白糖链SDC4（Syndecan-4）作为肝细胞癌（HCC）治疗靶点的潜力，并研究了小分子化合物Bufalin对HCC的抗肿瘤作用及其机制。研究人员通过CETSA、DARTS 、Pull Down等技术筛选及验证Bufalin能直接与SDC4结合，通过促进SDC4与DDX23蛋白的相互作用，诱导HCC细胞基因组紊乱，抑制HCC细胞的增殖和迁移。此外，Bufalin还通过影响MMPs和p38/JNK MAPK信号通路来发挥作用。体内外实验均证实Bufalin显著抑制HCC细胞的增殖、迁移和血管生成。研究还利用蛋白质组学和生物信息学方法揭示了Bufalin调控的信号网络。这些结果表明，SDC4是HCC治疗的一个有希望的药物靶点，而Bufalin作为靶向SDC4的新型小分子化合物，对HCC患者具有潜在的治疗价值。

04 卒中：药物(Brazilin)—靶点(DOHH)

2022年2月屠鹏飞/曾克武团队在Pharmacological research上发表题为“Deoxyhypusine hydroxylase as a novel pharmacological target for ischemic stroke via inducing a unique post-translational hypusination modification.”的文章，研究发现Brazilin对再灌注损伤具有显著的神经保护作用，特别适用于缺血性卒中的治疗，并通过20K人类蛋白质组芯片技术筛选出脱氧羟化酶（DOHH）为Brazilin的关键靶点，Brazilin通过与DOHH的Cys232残基结合，诱导了一种新的变构效应，这一效应显著增强了DOHH的催化活性，Brazilin介导的DOHH激活可以通过DOHH/eIF5A催眠信号通路增强线粒体的功能和形态维持，这对于防止体外和体内的缺血性神经元损伤至关重要。通过这种机制，Brazilin不仅提高了线粒体功能，还有助于维持细胞形态的稳定，从而对抗缺血引起的细胞损伤。

05 血栓：药物（XJ-8）—靶点（MAP3K3）

2022年3月屠鹏飞/曾克武团队在Journal of thrombosis and haemostasis上发表题为“XJ‐8, a natural compound isolated from Sanguis draxonis, inhibits platelet function and thrombosis by targeting MAP3K3”的文章，本研究探讨了从中国传统药材血竭（Sanguis draxonis）中分离出的天然化合物XJ-8对血小板功能和血栓形成的影响。研究发现，XJ-8能够显著抑制多种激动剂诱导的血小板密集颗粒释放、血栓素A2（TxA2）合成及血小板聚集，且对出血时间有延长作用，并在体内外实验中显示出对血栓病的治疗效果。XJ-8选择性地抑制了丝裂原激活蛋白激酶激酶3（MAP3K3）的活性及其下游信号通路的激活，这些信号通路在血小板激活中起着重要作用。因此，XJ-8通过靶向MAP3K3抑制血小板功能和血栓形成，并有可能被开发成为治疗血栓病的新型药物。

06 神经炎症：药物（Epoxymicheliolide）—靶点（H2B）

2022年3月屠鹏飞/曾克武团队在Pharmacological research上发表题为“Epoxymicheliolide directly targets histone H2B to inhibit neuroinflammation via recruiting E3 ligase RNF20”的文章，本研究发现了一种天然的小分子Epoxymicheliolide，通过SPRi 平台筛选Epoxymicheliolide的结合蛋白，并通过SPR、DARTS和CETSA等技术验证Epoxymicheliolide与H2Bub1确实直接结合，Epoxymicheliolide在体外和体内抑制小胶质细胞介导的神经炎症。机制研究表明，Epoxymicheliolide 共价修饰 H2B 中先前未公开的赖氨酸46位点（K46），并募集 E3 泛素连接酶 RNF20 以促进 H2Bub1 位点 K120的泛素化。ChIP-seq 和转录组学进一步揭示，Epoxymicheliolide介导的 H2Bub1 显著破坏 AP-1 募集到促炎基因启动子以使小胶质细胞失活。

07 糖尿病：药物（Schisandrol A）—靶点（ATP6V0D1）

2022年10月屠鹏飞/曾克武团队在Acta pharmaceutica Sinica. B上发表题为“Schisandrol A protects AGEs-induced neuronal cells death by allosterically targeting ATP6V0d1 subunit of V-ATPase”的文章，本研究发现，来源于五味子的天然小分子化合物Schisandrol A对糖尿病引起的神经损伤具有显著的保护作用。研究团队通过Pull down实验筛选到Schisandrol A的结合蛋白：ATP6V0D1；Schisandrol A能够通过别构调节作用靶向定位于溶酶体的ATP6V0D1亚基，这是V-ATPase的一个重要亚基。Schisandrol A通过结合ATP6V0D1的特定位点，促进了V-ATPase依赖的溶酶体酸化，进而通过选择性地促进线粒体BH3-only蛋白BIM的降解，维持线粒体稳态和神经元细胞的生存。这些发现表明，ATP6V0D1是一个有价值的药物靶点，可用于治疗糖尿病相关的神经损伤，并且Schisandrol A作为首个结合分子，通过别构激活V-ATPase来促进溶酶体酸化，为预防糖尿病神经病变提供了新的方向。