中药活性成分直接作用靶点鉴定研究方法及应用

中药因其确切的临床疗效受到越来越多的关注。随着对中药活性成分的深入研究,现已发现很多具有独特活性和药效的潜在创新药物。然而,如何进一步对其药效机制进行挖掘、发现全新的机制和靶点,成为创新中药研究的关键。中药活性成分靶点鉴定一直是研究者们所探寻的重要课题。随着化学生物学技术尤其是化学蛋白组学技术的发展,越来越多的方法被建立并用于中药活性成分的靶点鉴定。简单来说,这些方法大致可被分为标记法和非标记法。标记法是通过将中药活性成分改造为活性探针,进而探寻它们的作用靶标蛋白;而非标记法主要是基于中药活性成分和靶标蛋白结合后会影响靶标蛋白的热稳定性等生物物理性质从而识别可能的作用靶点。主要针对这2大类靶点鉴定方法进行归纳整理,从方法原理、大致操作流程、应用、优缺点等方面进行阐述,为中药活性成分靶点鉴定提供一定的参考,以期助力中药创新研究。     

源于临床有效中药活性成分的创新药物研发策略与挑战

源于中药活性成分的新药创制是我国创新药物研发的特色和优势领域，但目前仍然存在药效物质基础不清、作用靶标和机制不明确等问题，极大阻碍了中药活性成分向新药物的临床转化。该文在分析整理当前我国创新药物研发现状及进展的基础上，针对中药活性成分发展前景及面临的困境，探讨实现中药活性成分高效发现，获得化学结构新颖、作用靶标/机制独特且具有自主知识产权的候选药物，以期为中国特色创新药物研发提供新策略和新模式。     

基于PubChem数据库的天然产物快速寻靶方法

提出了一种利用PubChem数据库的数据资源,为天然产物寻找可能靶点的方法.以山莨菪碱为例进行了演示,发现了山莨菪碱35个潜在的作用靶标,这些靶标解释了山莨菪碱已知的各种药理活性,并给出了具有指导意义的新信息.该寻靶方法快速、便捷、经济,不需要高性能计算支持,结果相对准确,是一种适合中药化学和植物化学领域的研究人员使用的天然产物生物活性预测和寻靶方法.     

天然药物抗氧化活性成分研究进展

从天然药物抗氧化活性成分分离提取技术的发展、抗氧化活性的测定、天然药物抗氧化活性成分的抗衰老作用研究、天然药物成分抗肝纤维化作用及其作用机制以及抗氧化活性成分的其他药理作用，综述天然药物抗氧化活性成分研究进展。     

抗癌及抗艾滋病天然药物在美国的研发现状

简要叙述了美国抗癌及抗艾滋病天然药物研究发展现状,特别介绍了活性海洋天然气的最新研究进展,列出了目前已进入临床试验阶段的海洋活性物质的化学结构,介绍了美国国家癌症研究院（NCI）选中并支持进行临床前研究的部分活性海洋天然产物,简要介绍了北卡罗来纳大学药学院天然产物实验室在抗艾滋病活 天然产物研究领域的贡献,亦论及了新技术,新方法在药研究中的应用及局限性,进而阐述了从天然产物研发新药的前景与重要意义。     

我国研发出靶标发现新方法

中国科学院上海生命科学研究院药物研究所蒋华良研究员与大连理工大学力学系王希诚教授合作，针对寻找药物作用新靶标的需求，带领科研人员发展了以活性小分子为探针、搜寻潜在结合蛋白质的“反向分子对接”方法，并建立了相应的公共网络服务器。目前已有来自50多个国家的480多个用户使用该服务器，反馈信息统计，用户用该方法发现的10多个候选靶标已被实验证实。     

天然药物化学的研究现状

天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科,主要研究天然药物化学成分(生理活性成分或药效成分)的结构特点、物理化学性质、提取分离方法、结构鉴定手段等方面的问题。此外,还涉及主要类型化合物的生物合成途径和半合成研究等问题。随着现代分析测试方法、药理学、分子生物学的发展,天然药物化学的研究方法和条件日趋进步,研究领域和深度也得到了长足的发展。主要表现在以下几个方面:     

天然药物化学的研究现状

天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科，主要研究天然药物化学成分(生理活性成分或药效成分)的结构特点、物理化学性质、提取分离方法、结构鉴定手段等方面的问题。此外，还涉及主要类型化合物的生物合成途径和半合成研究等问题。随着现代分析测试方法、药理学、分子生物学的发展，天然药物化学的研究方法和条件日趋进步，研究领域和深度也得到了长足的发展。主要表现在以下几个方面：     

天然来源具有抗HIV活性的多肽和蛋白类化合物

从天然药物中寻找高效低毒的抗HIV／AIDS活性化合物和先导化合物是国内外新药研制中非常活跃的领域之一，也应该是我国近期创制新药的一条捷径，来源于动植物、海洋生物、微生物以及人体等中的许多天然化合物具有抗HIV活性、本文仅对天然来源的多肽和蛋白类化合物抗HIV的研究简要综述。     

超滤-质谱技术在中药活性成分筛选中的应用进展

超滤-质谱技术作为一种新兴的药物活性成分筛选方法,具有操作简单、分析速度快、特异性强、高通量等特点,在天然活性成分筛选中发挥着重要作用。以不同疾病相关的靶标为切入点,综述了近年来超滤-质谱技术在中药提取物中快速筛选天然活性成分的应用进展。对超滤-质谱技术存在的一些不足和未来的发展进行总结和展望,以期为相关研究提供一定的借鉴。     

外泌体膜蛋白功能研究进展

外泌体是细胞分泌的直径为30-150 nm的脂质双层膜囊泡，其含有蛋白质、脂质和核酸。外泌体是细胞间进行信息交流的重要载体，可通过传递各种蛋白质、生物活性脂质和遗传信息来改变受体细胞的表型和功能，与癌症、感染性疾病和神经退行性疾病等的发生和发展密切相关。直接靶向外泌体以抑制其在介导疾病中的作用，或开发外泌体作为载体运送生物大分子和天然药物分子进入细胞，有望成为疾病新的治疗策略。外泌体生物功能的发挥取决于受体细胞识别、结合并内化外泌体，而这一过程依赖于外泌体膜蛋白的种类和功能。本文聚焦于外泌体的膜蛋白，对这些膜蛋白进行分类并阐述其功能。     

Inverse virtual screening of antitumor targets: pilot study on a small database of natural bioactive compounds

An inverse virtual screening in silico approach has been applied to natural bioactive molecules to screen their efficacy against proteins involved in cancer processes, with the aim of directing future experimental assays. Docking studies were performed on a panel of 126 protein targets extracted from the Protein Data Bank, to analyze their possible interactions with a small library of 43 bioactive compounds. Analysis of the molecular docking results was performed through the use of tables containing energy data organized in a matrix. The application of this approach may facilitate the prediction of the activity of unknown ligands for known targets involved in the development of cancer and could be applied to other models based on different libraries of ligands and different panels of targets.     

How far can one go in the field of structural elucidation of natural products?

Structural elucidation of bioactive compounds has always been and remains a field of interest for organic chemists. Tools have constantly evolved over the past fifty years and the field has become so sophisticated and relies so heavily on instruments and computers that is becoming an area for specialists. Specialization has become such that the natural product chemist now faces X-ray professionals, mass spectrometry specialists, not to speak of NMR experts; all these people use different tools, different quantities of material and it may happen that once our natural product chemists opens the door of one of their laboratories, he is not welcome in the others anymore. The purpose of this paper is to discuss briefly what can be done best with each of the tools. It will be also shown that chemistry may still find a use, especially when problems are very difficult to tackle. Examples will be chosen among terpenes, antibiotics and toxins.     

蝎毒素药用价值研究进展

传统中药采用全蝎及其毒液来治疗多种疑难杂症已有千年的历史,其主要药用活性成分来自蝎毒液的多肽和酶,特别是含量丰富的神经毒素多肽(俗称蝎毒素)。随着现代研究的深入,越来越多的毒液多肽成分逐渐从不同蝎种中分离出来,为新的药物设计与开发提供了众多的候选多肽分子。在神经、免疫、感染、心血管、肿瘤等方面疾病中,蝎毒液及其多肽成分都具有良好的治疗效果。此外,由于独特的结构与功能,蝎毒素也常作为分子骨架用于开发新的特异性药物。该文有针对性地阐述了具有良好药用前景的蝎毒素药理活性及其作用机制,为相关药物的进一步开发提供数据基础。     

天然小分子、表象药理与药物作用的机制

本文主要从天然（中药）小分子与化学合成小分子的理念异同、表象药理与特异性靶点及其作用机制的异同等方面对该类小分子成分的特点及其相关的药理学研究的一些概念进行了探讨。由于天然（中药）小分子来源的非目的性,具有体内作用靶点多样性和作用机制广泛性的特点。因此,在药理研究中,要进行相关作用靶点背景的筛选,以确定作用靶点和作用机制的相关性。最后进行作用靶点和作用机制特异性的确证。为了更好的理解和掌握小分子作用的相关性和特异性,进而促进天然（中药）小分子新药的研究,本文对此进行了较为系统深入的探讨。     

胶体金免疫层析技术在天然小分子化合物检测中的应用

胶体金免疫层析技术是一种将胶体金免疫技术和色谱层析技术相结合的固相膜免疫分析方法,在食品、农业、生物、临床医学领域已得到广泛应用,有研究者在制备了天然小分子化合物特异性单克隆抗体的基础上,将该技术应用于天然药物的检测中,具有简便快速、样品用量极少、可肉眼识别结果等优势。文章主要介绍了胶体金免疫层析技术通过抗原抗体竞争性结合进行检测的基本原理,查阅近年来的国内外文献,综述了该技术在不同结构类型天然小分子化合物检测中的研究报道,认为该技术对于完善天然药物质量控制体系具有重要的研究价值,同时也客观论述了该技术应用中存在的优缺点、技术障碍以及改进方法,为该技术应用于天然药物的质量控制提供有益的参考和借鉴。     

Computer automated prediction of potential therapeutic and toxicity protein targets of bioactive compounds from Chinese medicinal plants

Understanding the molecular mechanism and pharmacology of bioactive compounds from Chinese medicinal plants (CMP) is important in facilitating scientific evaluation of novel therapeutic approaches in traditional Chinese medicine. It is also of significance in new drug development based on the mechanism of Chinese medicine. A key step towards this task is the determination of the therapeutic and toxicity protein targets of CMP compounds. In this work, newly developed computer software INVDOCK is used for automated identification of potential therapeutic and toxicity targets of several bioactive compounds isolated from Chinese medicinal plants. This software searches a protein database to find proteins to which a CMP compound can bind or weakly bind. INVDOCK results on three CMP compounds (allicin, catechin and camptotecin) show that 60% of computer-identified potential therapeutic protein targets and 27% of computer-identified potential toxicity targets have been implicated or confirmed by experiments. This software may potentially be used as a relatively fast-speed and low-cost tool for facilitating the study of molecular mechanism and pharmacology of bioactive compounds from Chinese medicinal plants and natural products from other sources.     

Accelerating the discovery of biologically active small molecules using a high-throughput yeast halo assay

The budding yeast Saccharomyces cerevisiae, a powerful model system for the study of basic eukaryotic cell biology, has been used increasingly as a screening tool for the identification of bioactive small molecules. We have developed a novel yeast toxicity screen that is easily automated and compatible with high-throughput screening robotics. The new screen is quantitative and allows inhibitory potencies to be determined, since the diffusion of the sample provides a concentration gradient and a corresponding toxicity halo. The efficacy of this new screen was illustrated by testing materials including 3104 compounds from the NCI libraries, 167 marine sponge crude extracts, and 149 crude marine-derived fungal extracts. There were 46 active compounds among the NCI set. One very active extract was selected for bioactivity-guided fractionation, resulting in the identification of crambescidin 800 as a potent antifungal agent.     

福建药用植物金线莲研究进展

福建药用植物金线莲具有丰富的营养物质,为高效安全的天然药物。本文对金线莲的化学成分、 提取分析、生物活性等方面的最新研究进展进行综述,并讨论金线莲药用植物的研究与开发。