小分子化合物标记

药物靶点发现 · 分子示踪 · 蛋白质组学研究

技术简介

小分子标记技术将功能标签(如生物素、炔基)共价偶联到目标化合物上,是药物靶点发现、分子示踪和蛋白质组学研究的基础工具。基于此,上海思达文生物提供生物素标记与炔基标记两大核心服务,满足从体外筛选到活体示踪的多样化科研需求。

小分子标记技术简介
标记技术原理与流程

1. 生物素标记

利用生物素(Biotin)与亲和素(Avidin/Streptavidin)之间已知自然界最强的非共价相互作用。我们将生物素共价连接到小分子化合物上,标记后的分子可通过链霉亲和素修饰的磁珠或芯片进行高效捕获与富集,用于靶点筛选。

生物素分子量小,通常不影响化合物的天然活性。

生物素标记案例

2. 炔基标记

基于点击化学(Click Chemistry)中的铜催化叠氮-炔环加成反应(CuAAC)或无铜催化(SPAAC)技术。将炔基(-C≡CH)引入小分子,使其能与叠氮基(-N₃)修饰的探针(如荧光染料、生物素、磁珠)在温和条件下发生高效、特异的环加成反应,生成稳定的三唑环。

该反应具有高度的生物正交性(不与生物内源分子反应),尤其适合活细胞或活体内的复杂体系。

炔基标记案例
核心优势
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策略灵活

支持伯胺、巯基、羧基等官能团,实现定点或随机标记,满足不同结构需求

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兼容广泛

适配Pull-down、蛋白芯片、SPR、ELISA、流式细胞术、活细胞成像及质谱分析等多种检测

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数据丰富

结合高通量质谱或蛋白芯片,可一次性获得全面的药物-蛋白相互作用网络

质控严格

提供标记质控报告,包含质谱+核磁氢谱图,保证纯度95%以上

核心优势配图
技术路线对比
特点 生物素标记 炔基标记
标记原理 共价连接生物素 共价连接炔基(-C≡CH)
检测/捕获方式 利用生物素-亲和素系统结合 通过点击化学偶联叠氮基探针
反应条件 温和,通常不损伤分子活性 温和,生物正交性强
应用侧重 亲和纯化、Pull-down、蛋白芯片、SPR 活细胞成像、ABPP、活体示踪
检测灵敏度 高,可实现多级信号放大 高,探针选择灵活
对样本活性影响 极低(无铜体系优势明显)

研究案例

Bufalin, a novel natural EGFR degrader, suppresses esophageal squamous cell carcinoma via promoting EGFR endocytosis and lysosomal degradation

期刊:Cancer Letters (2025) 影响因子:9.1

研究背景与挑战

临床痛点:食管鳞状细胞癌(ESCC)中EGFR过表达率高(36.6%-97%),但现有EGFR靶向药物因耐药或缺乏特异性突变位点而疗效有限,亟需全新的治疗策略。

科学问题:天然产物蟾毒灵(Bufalin)能否通过降解EGFR发挥抗肿瘤作用?其直接作用靶点是什么?作用机制如何?

小分子标记与DARTS+MS技术应用

研究团队首先合成了炔基标记的蟾毒灵小分子探针,随后利用DARTS+MS(药物亲和反应靶点稳定性-质谱联用技术)进行无偏靶点筛选:

靶点钓取:通过DARTS实验,利用药物结合后保护靶蛋白免受蛋白酶水解的原理,从细胞裂解液中富集蟾毒灵的结合蛋白。

质谱鉴定:结合高分辨质谱(LC-MS/MS),成功鉴定出蟾毒灵的直接作用靶点为EGFR。

后续验证:通过体外结合实验(如共结晶)和细胞功能研究,进一步验证了二者的结合模式及生物学功能。

研究案例图