表面增强拉曼技术平台在天然小分子抑制剂药物筛选方向的应用

表面增强拉曼光谱技术(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)是一种快速、无损的检测技术,可以识别和量化具有明显化学和分子特征的生物分子,它的高灵敏度能够准确判断通路变化,特别适合用于高通量药物筛选。在已有的高通量筛选体系中较难从混合物中筛选出有效成分,caveolae mediated transcytosis本文利用拉曼光MDV3100细胞培养谱超灵敏和低背景的谱学特点,在复杂环境下仍可反映蛋白之间的互作过程,开发该筛选平台的针对复杂化合物的分子垂钓。在复杂的中药提取混合物库内,进行了垂钓验证,随后利用有机试剂的洗脱,将探针上吸附的小分子化合物富集,再利用高分辨率质谱(HRMS)进行分子结构确认。这表明了SERS高通量药物筛选不仅仅可用于单体抑制剂的筛选工作,也可用于混合环境下的筛选工作,为药物筛选技术开创了一个新的参考方向。主要结果如下:(1)构建CypD-PGAM5蛋白-蛋白相互结合的拉曼筛选体系,并通过与之不结合的蛋白PD-1蛋白以及CypD抑制剂环孢菌素A(Cs A)的阳性对照证实了体系构建成功。(2)在20种单体化合物中筛选出β-蜕皮甾酮、知母皂苷元两种能够抑制CypD蛋白的化合物,并对其selleck化学进行细胞水平检测,两种化合物在一定浓度范围内均能恢复MPT诱导的细胞凋亡。(3)筛选的20种单体化合物中没有能够抑制PDEδ蛋白的化合物。(4)构建中药提取混合物库,验证一定浓度的提取溶剂石油醚、乙酸乙酯、正丁醇对拉曼体系基本无影响。(5)通过表面增强拉曼光谱技术联合高分辨质谱技术对延胡索乙酸乙酯相、白芨正丁醇相、山豆根正丁醇相、延胡索石油醚相进行分子垂钓,将质谱检测结果中的信息与中药化合物库作比较,得到可能对PDEδ蛋白有抑制效果的化合物分别为:Naltrexone、左旋四氢巴马汀、羽扇豆碱、13a-Hydroxylupanin、亚油酸、6-羟基-7-甲氧基-4-苯基香豆素、四氢小檗碱。并对其中的亚油酸进行了表面增强拉曼光谱的验证,结果表明亚油酸对此通路具有一定抑制作用。本研究中既对单体化合物进行筛选,同时也联合高分辨质谱技术(HRMS)搭建了混合物筛选体系,对混合物中的有效成分进行分子垂钓,确定混合物库中能够起到抑制作用的单体化合物种类。目的在于通过SERS方法构建出一种既能够用于单体化合物筛选也能够用于从混合物库中筛选有抑制效果的化合物的药物筛选体系。意义在于将表面增强拉曼技术应用于药物筛选,利用其独特的优势为药物筛选领域及光谱技术提供新的参考方向。