药物靶点鉴定是创新药研发的重要基础也是后续作用机制研究和药效评价的重要依据。随着新药研发逐渐向复杂疾病和精准治疗方向发展如何更加准确地识别小分子药物与蛋白之间的直接相互作用已经成为研发过程中不可忽视的重要问题。传统亲和富集方法通常依赖化学探针标记但标记后的药物可能发生活性改变同时空间位阻也可能影响真实结合状态。因此能够保持药物天然结构的非标记Label-free技术近年来受到越来越多研发机构的关注。目前DARTSDrug Affinity Responsive Target Stability与LiP-MSLimited Proteolysis-Mass Spectrometry是药物靶点研究中较具代表性的两种非标记技术。DARTS自2008年由Lomenick团队提出以来凭借稳定的实验结果和广泛的样本适应能力已成为工业界和科研领域的重要技术平台。而LiP-MS则依靠蛋白局部构象变化开展分析在部分机制研究中发挥着重要作用。面对不同实验需求深入了解两种技术的性能边界有助于提高研发效率。从检测原理来看DARTS和LiP-MS虽然都利用限制性蛋白水解进行分析但关注的层面并不一致。DARTS主要检测药物结合后蛋白整体稳定性的改变。当小分子药物与蛋白结合后可使蛋白空间结构更加稳定从而提高其抵抗广谱蛋白酶降解的能力。通过比较限制性酶解后的蛋白保留情况即可筛选可能发生结合的候选靶蛋白。LiP-MS则更加关注蛋白局部结构变化。当药物结合蛋白后会改变局部空间构象或遮挡蛋白酶KPK的切割位点再结合第二步胰酶酶解及质谱分析通过检测特定肽段丰度变化推测药物结合区域。因此LiP-MS更加依赖蛋白序列覆盖率及高质量质谱数据。两种技术相比DARTS主要观察整体稳定性变化因此实验逻辑更加简单直接LiP-MS则依赖局部构象变化在复杂样本环境下更容易受到背景因素干扰。对于真核细胞裂解液、组织样本以及类器官等复杂体系背景噪声始终是影响实验质量的重要因素。LiP-MS采用蛋白酶K和胰酶两步消化策略会形成大量完全胰酶肽段和半胰酶肽段大幅增加后续生物信息学分析难度也增加了数据歧义和假阳性的风险。已有2020年相关研究结果表明在真核细胞样本中LiP-MS较难有效区分真实靶点与背景噪声。同时由于质谱检测存在天然的丰度偏向其更容易识别高丰度蛋白而真正发挥关键调控作用的低丰度蛋白则容易被忽略。相比之下DARTS在复杂样本中具有更好的稳定性和鲁棒性更适用于未知靶点筛选研究。为了保证筛选结果具有较高可信度DARTS建立了成熟的数据评价体系。实验通常要求Unique peptide独有肽段数量不少于2条同时满足FDRHigh/Medium质量控制要求并结合Fold ChangeFC进行综合分析。其中FC1.2表示蛋白抗酶解能力增强FC0.833表示蛋白稳定性降低。通过多项评价指标共同筛选可有效提高候选靶点的可靠性。实验成本也是研发团队选择技术的重要参考因素。DARTS整体实验流程标准化程度较高试剂成本明确实验周期相对较短适用于大多数科研机构和药物研发企业建立常规筛选平台。而LiP-Quant虽然能够进一步提升LiP-MS理论检测能力但实验周期更长计算分析要求更高因此更多应用于特定科研项目。针对不同研究需求两种技术具有不同优势。LiP-MS更加适用于超小分子代谢物结合位点探索以及需要较高蛋白序列覆盖率的结合机制研究。而对于肿瘤组织、原代细胞、皮肤及肠道类器官等真核体系以及中药复方水煎液、天然产物粗提物等复杂样本DARTS则表现出更加稳定的检测能力。此外对于老药新用、多组学联合分析以及结合WB验证的研究项目DARTS同样具有明显优势。需要指出的是DARTS能够发现候选靶点但不能直接评价结合后的生物学活性。因此在完成候选蛋白筛选后还应结合GO/KEGG富集分析、生物信息学分析以及SPR、WB等实验进行进一步验证建立完整的药物靶点确认流程。近年来DARTS已广泛应用于多个创新药及天然产物研究案例。暨南大学研究团队利用DARTS发现抗过敏药物氮卓斯汀能够直接结合ARF1通过抑制ERK信号传导阻断线粒体裂变从而抑制结直肠癌细胞增殖重庆医科大学利用DARTS确认雷公藤红素直接结合ChREBP并阐明ChREBP-TXNIP轴参与糖尿病并发症调控南方医科大学利用DARTS发现扁蒴藤素作用于HSPA8通过促进HSPA8泛素化降解激活ERK通路抑制三阴性乳腺癌上海中医药大学附属曙光医院则证实人参皂苷Rb1能够结合RNA结合蛋白QKI抑制circRNA生物合成为天然药物机制研究提供了新的研究方向。总体来看DARTS在复杂样本、天然产物以及中药复方研究中的综合优势更加明显。对于创新药研发平台而言DARTS不仅能够提供高置信度的候选靶点还能够兼顾实验效率、成本控制及后续验证需求。未来随着AI辅助分析、精准蛋白组学以及多组学融合技术不断发展DARTS将在精准医疗和药物研发领域发挥更加重要的技术价值。达吉特DARTS技术服务文献[1]. Zhang W, Song Y, Li C, et al. Canagliflozin Alleviates Diabetic Glomerular Endothelial Injury via Melibiose in a Microbiota-Dependent Manner. Adv Sci (Weinh). Published online May 27, 2026. doi:10.1002/advs.202517222.郑州大学第一附属医院IF14.1[2]. Liang Y, Zhang YL, Cheng TY, et al. Senkyunolide H potentiates bone marrow-derived mesenchymal stem cells therapy for liver cirrhosis by targeting MAEA to enhance ERK-driven HGF secretion. Pharmacol Res. 2026;226:108160. doi:10.1016/j.phrs.2026.108160.上海中医药大学IF10.5[3]. Zhang S, Tang L, Pu Y, et al. Patchouli alcohol triggers autophagic cell death in non-small cell lung cancer cells through targeting GNAI1 to dissociate the GNAI1/ARRB1 complex. Int J Biol Sci. 2026;22(8):4004-4024. Published 2026 Mar 30. doi:10.7150/ijbs.125690.中国上海市宝山区吴淞中心医院IF10[4]. Yang X, Lin G, Chen Y, et al. Chlorquinaldol Alleviates Lung Fibrosis in Mice by Inhibiting Fibroblast Activation through Targeting Methionine Synthase Reductase. ACS Cent Sci. 2024;10(9):1789-1802. Published 2024 Aug 28. doi:10.1021/acscentsci.4c00798.广州医科大学IF12.7
DARTS与LiP-MS技术比较：非标记药物靶点筛选优势分析
药物靶点鉴定是创新药研发的重要基础也是后续作用机制研究和药效评价的重要依据。随着新药研发逐渐向复杂疾病和精准治疗方向发展如何更加准确地识别小分子药物与蛋白之间的直接相互作用已经成为研发过程中不可忽视的重要问题。传统亲和富集方法通常依赖化学探针标记但标记后的药物可能发生活性改变同时空间位阻也可能影响真实结合状态。因此能够保持药物天然结构的非标记Label-free技术近年来受到越来越多研发机构的关注。目前DARTSDrug Affinity Responsive Target Stability与LiP-MSLimited Proteolysis-Mass Spectrometry是药物靶点研究中较具代表性的两种非标记技术。DARTS自2008年由Lomenick团队提出以来凭借稳定的实验结果和广泛的样本适应能力已成为工业界和科研领域的重要技术平台。而LiP-MS则依靠蛋白局部构象变化开展分析在部分机制研究中发挥着重要作用。面对不同实验需求深入了解两种技术的性能边界有助于提高研发效率。从检测原理来看DARTS和LiP-MS虽然都利用限制性蛋白水解进行分析但关注的层面并不一致。DARTS主要检测药物结合后蛋白整体稳定性的改变。当小分子药物与蛋白结合后可使蛋白空间结构更加稳定从而提高其抵抗广谱蛋白酶降解的能力。通过比较限制性酶解后的蛋白保留情况即可筛选可能发生结合的候选靶蛋白。LiP-MS则更加关注蛋白局部结构变化。当药物结合蛋白后会改变局部空间构象或遮挡蛋白酶KPK的切割位点再结合第二步胰酶酶解及质谱分析通过检测特定肽段丰度变化推测药物结合区域。因此LiP-MS更加依赖蛋白序列覆盖率及高质量质谱数据。两种技术相比DARTS主要观察整体稳定性变化因此实验逻辑更加简单直接LiP-MS则依赖局部构象变化在复杂样本环境下更容易受到背景因素干扰。对于真核细胞裂解液、组织样本以及类器官等复杂体系背景噪声始终是影响实验质量的重要因素。LiP-MS采用蛋白酶K和胰酶两步消化策略会形成大量完全胰酶肽段和半胰酶肽段大幅增加后续生物信息学分析难度也增加了数据歧义和假阳性的风险。已有2020年相关研究结果表明在真核细胞样本中LiP-MS较难有效区分真实靶点与背景噪声。同时由于质谱检测存在天然的丰度偏向其更容易识别高丰度蛋白而真正发挥关键调控作用的低丰度蛋白则容易被忽略。相比之下DARTS在复杂样本中具有更好的稳定性和鲁棒性更适用于未知靶点筛选研究。为了保证筛选结果具有较高可信度DARTS建立了成熟的数据评价体系。实验通常要求Unique peptide独有肽段数量不少于2条同时满足FDRHigh/Medium质量控制要求并结合Fold ChangeFC进行综合分析。其中FC1.2表示蛋白抗酶解能力增强FC0.833表示蛋白稳定性降低。通过多项评价指标共同筛选可有效提高候选靶点的可靠性。实验成本也是研发团队选择技术的重要参考因素。DARTS整体实验流程标准化程度较高试剂成本明确实验周期相对较短适用于大多数科研机构和药物研发企业建立常规筛选平台。而LiP-Quant虽然能够进一步提升LiP-MS理论检测能力但实验周期更长计算分析要求更高因此更多应用于特定科研项目。针对不同研究需求两种技术具有不同优势。LiP-MS更加适用于超小分子代谢物结合位点探索以及需要较高蛋白序列覆盖率的结合机制研究。而对于肿瘤组织、原代细胞、皮肤及肠道类器官等真核体系以及中药复方水煎液、天然产物粗提物等复杂样本DARTS则表现出更加稳定的检测能力。此外对于老药新用、多组学联合分析以及结合WB验证的研究项目DARTS同样具有明显优势。需要指出的是DARTS能够发现候选靶点但不能直接评价结合后的生物学活性。因此在完成候选蛋白筛选后还应结合GO/KEGG富集分析、生物信息学分析以及SPR、WB等实验进行进一步验证建立完整的药物靶点确认流程。近年来DARTS已广泛应用于多个创新药及天然产物研究案例。暨南大学研究团队利用DARTS发现抗过敏药物氮卓斯汀能够直接结合ARF1通过抑制ERK信号传导阻断线粒体裂变从而抑制结直肠癌细胞增殖重庆医科大学利用DARTS确认雷公藤红素直接结合ChREBP并阐明ChREBP-TXNIP轴参与糖尿病并发症调控南方医科大学利用DARTS发现扁蒴藤素作用于HSPA8通过促进HSPA8泛素化降解激活ERK通路抑制三阴性乳腺癌上海中医药大学附属曙光医院则证实人参皂苷Rb1能够结合RNA结合蛋白QKI抑制circRNA生物合成为天然药物机制研究提供了新的研究方向。总体来看DARTS在复杂样本、天然产物以及中药复方研究中的综合优势更加明显。对于创新药研发平台而言DARTS不仅能够提供高置信度的候选靶点还能够兼顾实验效率、成本控制及后续验证需求。未来随着AI辅助分析、精准蛋白组学以及多组学融合技术不断发展DARTS将在精准医疗和药物研发领域发挥更加重要的技术价值。达吉特DARTS技术服务文献[1]. Zhang W, Song Y, Li C, et al. Canagliflozin Alleviates Diabetic Glomerular Endothelial Injury via Melibiose in a Microbiota-Dependent Manner. Adv Sci (Weinh). Published online May 27, 2026. doi:10.1002/advs.202517222.郑州大学第一附属医院IF14.1[2]. Liang Y, Zhang YL, Cheng TY, et al. Senkyunolide H potentiates bone marrow-derived mesenchymal stem cells therapy for liver cirrhosis by targeting MAEA to enhance ERK-driven HGF secretion. Pharmacol Res. 2026;226:108160. doi:10.1016/j.phrs.2026.108160.上海中医药大学IF10.5[3]. Zhang S, Tang L, Pu Y, et al. Patchouli alcohol triggers autophagic cell death in non-small cell lung cancer cells through targeting GNAI1 to dissociate the GNAI1/ARRB1 complex. Int J Biol Sci. 2026;22(8):4004-4024. Published 2026 Mar 30. doi:10.7150/ijbs.125690.中国上海市宝山区吴淞中心医院IF10[4]. Yang X, Lin G, Chen Y, et al. Chlorquinaldol Alleviates Lung Fibrosis in Mice by Inhibiting Fibroblast Activation through Targeting Methionine Synthase Reductase. ACS Cent Sci. 2024;10(9):1789-1802. Published 2024 Aug 28. doi:10.1021/acscentsci.4c00798.广州医科大学IF12.7
