浅析蛋白质组学在研究药物治疗作用机制上的应用

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蛋白质是生命活动的最终执行者，蛋白质组学分析是基因表达的直接反映。蛋白质组学服务常提供对蛋白质丰度、结构、定位、修饰和活性的分析服务，蛋白质组学研究要求把样本制备、分离、鉴定、定量以及数据处理进行整合，可在蛋白质水平上整体性、动态和定量地研究生命现象及规律。美迪西建立了成熟的结构生物学研究平台，是国内较早一批建立的基于蛋白质晶体学结构的新药研发综合服务平台。

目前不少生物公司提供的蛋白质组学服务，在药物靶点确认研究、药物作用机制研究等方面发挥了极大的作用，可明显提高药物发现的效率。

药物作用机制研究是药物药效学研究的重要内容，蛋白质组学技术的高通量特点为以多靶点、作用复杂为特点的传统中药的作用机制研究带来了希望。很多国家特别是发展中国家的传统医学常用药用植物治疗一些慢性异质性疾病。不仅如此，在很多发达国家由于人口的老龄化，部分人群热衷于使用草药进行治疗也成为促进健康生活的一个选项。尽管使用药用植物已能有效地治疗疾病，但其中许多药用植物的使用是经验传承而并未经过科学的测试，尚无法获得药物的有效性和安全性成份。

1、蛋白质组学在鉴定和评估药用植物活性成分上的研究

目前，在鉴定和评估药用植物提取物活性成分方面的研究已有发展，通过分离提取药用植物冬凌草有效成分种类并在不同类型动物细胞系中进行测试，已可以评估其有益和不利的影响。

还有研究者通过蛋白质组学分析鉴定药用植物活性成分对人肝癌细胞蛋白差异的影响，进而解释药用成分在异质性疾病中的各种应用。

2、蛋白质组学在研究细胞对生物活性化合物反应上的研究

我国有研究者发现，唇形科香茶菜属植物冬凌草所含的二萜类化合物冬凌草甲素对肝癌HepG2细胞的影响中，有9个蛋白的表达受到影响，其中上调表达的HSP70.1、STRAP、TCTP、Still和PPase 5个蛋白参与冬凌草甲素介导的细胞凋亡和G2/M 抑制效应。双向电泳研究发现，人体肝癌细胞中的微管解聚蛋白Stathmin是冬凌草甲素的靶标蛋白。

有研究者从分子层面、细胞通路层面阐述补阳还五汤治疗脑缺血性中风的效果，即补阳还五汤是通过抑制脑缺血大鼠中谷氨酸的释放，增加突触相关蛋白的丰度并维持突触超微结构达到治疗的目的。

研究发现，灵芝提取物的三萜类化合物能够靶向白细胞介素17E 、真核翻译起始因子5A、过氧化物氧还蛋白-2和泛素-2等蛋白，这些蛋白与细胞增殖、癌变和氧化应激相关。

研究还发现，天麻组分影响突触可塑性和神经修复过程，因此，天麻可能是通过调节脑蛋白质组治疗神经退行性疾病的一种新型候选药物；天麻还能诱导分子伴侣蛋白和与错误折叠的蛋白质应答有关的蛋白质的上调。

3、药用植物蛋白质组学也应用于糖尿病研究方面。

研究者发现，利用化痰祛瘀颗粒处理的模型大鼠血清蛋白质组有13个蛋白的表达发生变化，其中载脂蛋白E表达差异较大，可能是化痰祛瘀颗粒潜在的靶标蛋白。2型糖尿病对对照组大鼠血清蛋白表达模式的影响包括下调载脂蛋白E、载脂蛋白AI和Igγ－2Ａ蛋白，并上调运甲状腺素蛋白、触珠蛋白和凝血酶原；而经过基于药用植物的天七降糖胶囊治疗的处理组，其大部分蛋白质水平恢复至健康水平。

此外越来越多的研究表明，从先导化合物设计、靶点的寻找与确认，到药物疗效和毒性的评价，最终到临床个体化给药的实现，都是蛋白质组学发挥其技术的舞台，蛋白质组学技术为新药研发提供了新的思路，对药物研究起到强大的推动作用，具有良好的应用前景。