天然产物 (Natural Products) 因其结构的多样性和生物活性的广泛性一直是创新药物研发的重要源泉。然而由于其作用机制复杂且往往具有多靶点效应如何精准完成靶标筛选始终是该领域的瓶颈。DARTS (药物亲和响应靶标稳定性) 技术作为一种非标记、不改变分子结构的鉴定方法在天然产物研究中展现了卓越的适用性。DARTS 的基本原理在于小分子与蛋白质结合后的热力学与动力学稳定性改变。这种稳定性增强不仅体现在抗热变性如 CETSA 技术更直接体现在抗蛋白酶水解上。在针对天然产物的实验设计中研究者通常会将药物设置在 100μM 左右的浓度以确保能够覆盖到裂解液中可能存在的各种亲和力水平的靶点。这种“过量结合”策略在体外实验中是合理的因为它能最大程度减少漏检的风险。一个经典的案例是关于天然产物扁蒴藤素的研究。南方医科大学的研究团队发现扁蒴藤素对三阴性乳腺癌具有显著的抑制作用但其直接作用靶标不明。通过引入 DARTS 技术研究者在无需对扁蒴藤素进行标记的情况下成功鉴定出其直接结合靶点为热休克蛋白 HSPA8。进一步的研究证实扁蒴藤素通过这种直接结合促进了 HSPA8 的泛素化降解从而调控下游信号通路。这一发现完全得益于 DARTS 能够在复杂的细胞全蛋白背景下清晰辨别出特定药物结合引发的稳定性差异。除了单体成分中药复方的靶点探索同样离不开 DARTS 的支持。在复方研究中研究者往往关注复方整体产生的药效。DARTS 可以在复方水煎液的环境下直接探测哪些蛋白对蛋白酶变得更加“坚固”。例如上海中医药大学团队在研究肿瘤肝转移时通过 DARTS 技术锁定了中药单体人参皂苷 Rb1 的作用靶标 QKI从而解释了复方成分如何抑制环状 RNA 的生物合成。这种从宏观药效到微观分子靶点的跨越正是由 DARTS 技术的非标记特性所实现的。在实际操作中DARTS 结合质谱分析时研究者会重点关注“独有肽段 (Unique peptide)”和 P 值等参数。通常 Unique peptide ≥ 2 且 P 0.05 的蛋白会被认为是高置信度的靶点。对于天然产物研究这些数据不仅提供了靶标的名称有时甚至能通过差异肽段的信息大致推断出药物与蛋白的结合区域为后续的计算机分子对接和点突变验证提供重要线索。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 技术在天然产物靶点鉴定与机制研究中的应用实践
天然产物 (Natural Products) 因其结构的多样性和生物活性的广泛性一直是创新药物研发的重要源泉。然而由于其作用机制复杂且往往具有多靶点效应如何精准完成靶标筛选始终是该领域的瓶颈。DARTS (药物亲和响应靶标稳定性) 技术作为一种非标记、不改变分子结构的鉴定方法在天然产物研究中展现了卓越的适用性。DARTS 的基本原理在于小分子与蛋白质结合后的热力学与动力学稳定性改变。这种稳定性增强不仅体现在抗热变性如 CETSA 技术更直接体现在抗蛋白酶水解上。在针对天然产物的实验设计中研究者通常会将药物设置在 100μM 左右的浓度以确保能够覆盖到裂解液中可能存在的各种亲和力水平的靶点。这种“过量结合”策略在体外实验中是合理的因为它能最大程度减少漏检的风险。一个经典的案例是关于天然产物扁蒴藤素的研究。南方医科大学的研究团队发现扁蒴藤素对三阴性乳腺癌具有显著的抑制作用但其直接作用靶标不明。通过引入 DARTS 技术研究者在无需对扁蒴藤素进行标记的情况下成功鉴定出其直接结合靶点为热休克蛋白 HSPA8。进一步的研究证实扁蒴藤素通过这种直接结合促进了 HSPA8 的泛素化降解从而调控下游信号通路。这一发现完全得益于 DARTS 能够在复杂的细胞全蛋白背景下清晰辨别出特定药物结合引发的稳定性差异。除了单体成分中药复方的靶点探索同样离不开 DARTS 的支持。在复方研究中研究者往往关注复方整体产生的药效。DARTS 可以在复方水煎液的环境下直接探测哪些蛋白对蛋白酶变得更加“坚固”。例如上海中医药大学团队在研究肿瘤肝转移时通过 DARTS 技术锁定了中药单体人参皂苷 Rb1 的作用靶标 QKI从而解释了复方成分如何抑制环状 RNA 的生物合成。这种从宏观药效到微观分子靶点的跨越正是由 DARTS 技术的非标记特性所实现的。在实际操作中DARTS 结合质谱分析时研究者会重点关注“独有肽段 (Unique peptide)”和 P 值等参数。通常 Unique peptide ≥ 2 且 P 0.05 的蛋白会被认为是高置信度的靶点。对于天然产物研究这些数据不仅提供了靶标的名称有时甚至能通过差异肽段的信息大致推断出药物与蛋白的结合区域为后续的计算机分子对接和点突变验证提供重要线索。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
