孔令义团队罗建光课题组在Redox Biology等杂志发表中药化学生物学研究成果

中药药效物质的作用靶点和机制研究，对揭示中医药理论的生物学基础和诠释中医药理论的现代科学内涵至关重要｡通过化学生物学手段发现中药活性成分作用靶点是中药药效物质基础研究的有效途径。茄科酸浆属（Physalis）中药如锦灯笼、苦蘵等具有清热解毒，利咽消肿之功效，睡茄内酯为其中的特征性成分，具有抗肿瘤，抗炎等多种药理活性。然而，该类成分抗肿瘤和抗炎的作用机制仍不清楚。近年来，课题组针对睡茄内酯的化学成分及其作用靶点开展了研究，在化学成分研究的基础上，通过合成天然产物小分子探针、蛋白质谱等化学生物学手段对睡茄内酯类成分抗肿瘤和抗炎的作用靶点和机制进行了探究，取得了一系列研究成果。

1. 在氧化还原领域权威期刊Redox Biology（https://doi.org/10.1016/ j.redox.2021.102130，IF:11.799）在线发表研究论文 “Identification of peroxiredoxin 6 as a direct target of withangulatin A by quantitative chemical proteomics in non-small cell lung cancer”。本研究以睡茄内酯类成分Withangulatin A（WA）为研究对象，合成了含炔基的WA小分子探针（WP）。通过细胞内的“click”反应结合SILAC-ABPP技术发现PRDX6是WA在非小细胞肺癌中的直接作用靶点。进一步的质谱鉴定与点突变实验证明WA是通过共价结合到PRDX6的Cys46位点，抑制了PRDX6的活性，进而发挥抑制非小细胞肺癌增殖的作用。该研究首次在天然产物领域报道了PRDX6的小分子抑制剂，为PRDX6抑制剂的开发提供了参考。

2. 在药学权威期刊Acta Pharmaceutica Sinica B（https://doi.org/10.1016/ j.apsb.2021.06.008，IF:11.413）发表研究论文“Identification of a novel PHGDH covalent inhibitor by chemical proteomics and phenotypic profiling”。 肿瘤代谢作为肿瘤研究领域的热点，一直备受关注。近年来，肿瘤丝氨酸合成与代谢成为了肿瘤代谢领域研究的新热点。PHGDH作为丝氨酸合成途径中的第一个限速酶，对肿瘤细胞内的生物大分子合成起着关键作用。本研究发现睡茄内酯成分WA能够显著抑制结肠癌细胞的增殖。通过WA小分子探针结合蛋白质谱分析，发现WA能够直接结合结肠癌细胞中PHGDH蛋白。进一步研究显示WA能够共价结合到PHGDH的Cys295位点，阻断了PHGDH的底物结合域并产生变构作用，进而抑制了PHGDH的酶活。该研究为阐释睡茄内酯抗肿瘤的作用靶点和机制提供了新的视角。

3. 在Journal of Advanced Research (https://doi.org/10.1016/j.jare.2021.06.004，IF:10.479)杂志发表了另一睡茄内酯（Tubocapsenolide A，TA）抑制STAT3的磷酸化过程的机制。发现TA能够直接与SHP-2结合，抑制其降解，升高酪氨酸磷酸酶活性，进一步抑制了STAT3的磷酸化并发挥抑制肿瘤细胞增殖的作用。此外，还发现化合物TA能够共价结合HSP90蛋白，并诱导HSP90的部分寡聚化。通过质谱分析发现TA主要通过共价结合到HSP90的C端Cys521位点，而对HSP90的ATP结合域没有影响。由于TA共价结合到HSP90蛋白，抑制了HSP90与CDC37的相互作用，进一步抑制了肿瘤细胞的增殖。该研究发现HSP90的C端结构域能够作为HSP90抑制剂开发的新方向（Pharmacological Research， https://doi.org/10.1016/ j.phrs.2021.105523，IF: 7.658)。

4. 在药理学杂志Biochemical Pharmacology（https://doi.org/10.1016/ j.bcp.2021.114645，IF: 5.858）发表睡茄内酯抗炎作用机制。在本研究中发现睡茄内酯类化合物Tubocapsanolide A (TA)能够显著抑制多种刺激物诱导的NLRP3炎症小体活化，抑制炎症因子IL-1β和IL-18的释放，而对炎症因子TNF-α的释放没有显著影响，提示TA可能是一个NLRP3特异性抑制剂。进一步研究发现TA能够抑制NLRP3炎症小体的组装，进而抑制其活化。通过体外蛋白结合和质谱分析发现TA能够共价结合到NLRP3的Cys514位点，进而抑制了NLRP3与ASC的结合，阻断了NLRP3的活化过程。该研究首次报道了睡茄内酯类成分靶向NLRP3的共价抑制剂，为该类成分的抗炎活性研究提供了新的线索。

以上关于睡茄内酯抗肿瘤和抗炎作用靶点和机制的研究为阐释酸浆属中药清热解毒功效提供了科学依据。论文的第一作者分别是博士后陈晨、博士生祝东荣，孔令义和罗建光为通讯作者；本系列研究获得国家自然科学基金（81872983, 81903861）、江苏省自然科学基金（BK20181329）、中国药科大学“双一流”等项目的资助。

                                       (供稿部门：天然药物化学系   撰写人：陈晨)