孔令義團隊羅建光課題組在Redox Biology等雜志發表中藥化學生物學研究成果

中藥藥效物質的作用靶點和機制研究，對揭示中醫藥理論的生物學基礎和诠釋中醫藥理論的現代科學内涵至關重要｡通過化學生物學手段發現中藥活性成分作用靶點是中藥藥效物質基礎研究的有效途徑。茄科酸漿屬（Physalis）中藥如錦燈籠、苦蘵等具有清熱解毒，利咽消腫之功效，睡茄内酯為其中的特征性成分，具有抗腫瘤，抗炎等多種藥理活性。然而，該類成分抗腫瘤和抗炎的作用機制仍不清楚。近年來，課題組針對睡茄内酯的化學成分及其作用靶點開展了研究，在化學成分研究的基礎上，通過合成天然産物小分子探針、蛋白質譜等化學生物學手段對睡茄内酯類成分抗腫瘤和抗炎的作用靶點和機制進行了探究，取得了一系列研究成果。

1. 在氧化還原領域權威期刊Redox Biology（https://doi.org/10.1016/ j.redox.2021.102130，IF:11.799）在線發表研究論文 “Identification of peroxiredoxin 6 as a direct target of withangulatin A by quantitative chemical proteomics in non-small cell lung cancer”。本研究以睡茄内酯類成分Withangulatin A（WA）為研究對象，合成了含炔基的WA小分子探針（WP）。通過細胞内的“click”反應結合SILAC-ABPP技術發現PRDX6是WA在非小細胞肺癌中的直接作用靶點。進一步的質譜鑒定與點突變實驗證明WA是通過共價結合到PRDX6的Cys46位點，抑制了PRDX6的活性，進而發揮抑制非小細胞肺癌增殖的作用。該研究首次在天然産物領域報道了PRDX6的小分子抑制劑，為PRDX6抑制劑的開發提供了參考。

2. 在藥學權威期刊Acta Pharmaceutica Sinica B（https://doi.org/10.1016/ j.apsb.2021.06.008，IF:11.413）發表研究論文“Identification of a novel PHGDH covalent inhibitor by chemical proteomics and phenotypic profiling”。 腫瘤代謝作為腫瘤研究領域的熱點，一直備受關注。近年來，腫瘤絲氨酸合成與代謝成為了腫瘤代謝領域研究的新熱點。PHGDH作為絲氨酸合成途徑中的第一個限速酶，對腫瘤細胞内的生物大分子合成起着關鍵作用。本研究發現睡茄内酯成分WA能夠顯著抑制結腸癌細胞的增殖。通過WA小分子探針結合蛋白質譜分析，發現WA能夠直接結合結腸癌細胞中PHGDH蛋白。進一步研究顯示WA能夠共價結合到PHGDH的Cys295位點，阻斷了PHGDH的底物結合域并産生變構作用，進而抑制了PHGDH的酶活。該研究為闡釋睡茄内酯抗腫瘤的作用靶點和機制提供了新的視角。

3. 在Journal of Advanced Research (https://doi.org/10.1016/j.jare.2021.06.004，IF:10.479)雜志發表了另一睡茄内酯（Tubocapsenolide A，TA）抑制STAT3的磷酸化過程的機制。發現TA能夠直接與SHP-2結合，抑制其降解，升高酪氨酸磷酸酶活性，進一步抑制了STAT3的磷酸化并發揮抑制腫瘤細胞增殖的作用。此外，還發現化合物TA能夠共價結合HSP90蛋白，并誘導HSP90的部分寡聚化。通過質譜分析發現TA主要通過共價結合到HSP90的C端Cys521位點，而對HSP90的ATP結合域沒有影響。由于TA共價結合到HSP90蛋白，抑制了HSP90與CDC37的相互作用，進一步抑制了腫瘤細胞的增殖。該研究發現HSP90的C端結構域能夠作為HSP90抑制劑開發的新方向（Pharmacological Research， https://doi.org/10.1016/ j.phrs.2021.105523，IF: 7.658)。

4. 在藥理學雜志Biochemical Pharmacology（https://doi.org/10.1016/ j.bcp.2021.114645，IF: 5.858）發表睡茄内酯抗炎作用機制。在本研究中發現睡茄内酯類化合物Tubocapsanolide A (TA)能夠顯著抑制多種刺激物誘導的NLRP3炎症小體活化，抑制炎症因子IL-1β和IL-18的釋放，而對炎症因子TNF-α的釋放沒有顯著影響，提示TA可能是一個NLRP3特異性抑制劑。進一步研究發現TA能夠抑制NLRP3炎症小體的組裝，進而抑制其活化。通過體外蛋白結合和質譜分析發現TA能夠共價結合到NLRP3的Cys514位點，進而抑制了NLRP3與ASC的結合，阻斷了NLRP3的活化過程。該研究首次報道了睡茄内酯類成分靶向NLRP3的共價抑制劑，為該類成分的抗炎活性研究提供了新的線索。

以上關于睡茄内酯抗腫瘤和抗炎作用靶點和機制的研究為闡釋酸漿屬中藥清熱解毒功效提供了科學依據。論文的第一作者分别是博士後陳晨、博士生祝東榮，孔令義和羅建光為通訊作者；本系列研究獲得國家自然科學基金（81872983, 81903861）、江蘇省自然科學基金（BK20181329）、中國藥科大學“雙一流”等項目的資助。

                                       (供稿部門：天然藥物化學系   撰寫人：陳晨)