技术简介
小分子药物的作用机制解析和靶点发现，一直是药物研发的核心瓶颈。传统方法往往需要对药物进行化学修饰（如生物素标记），这一过程不仅耗时耗力，还可能改变药物的天然构象与活性，导致假阳性或漏筛。
DARTS+MS（药物亲和反应靶点稳定性-质谱联用技术）是一种无标记、无偏向性的靶点筛选技术，由 Lomenick 等于 2009 年首次提出。该技术巧妙利用小分子与靶蛋白结合后改变蛋白稳定性的原理，直接在细胞裂解液或活细胞体系中"钓取"靶点，结合高分辨质谱（LC-MS/MS）完成靶蛋白的鉴定与定量分析。
DARTS+MS 的核心价值在于：无需对药物进行任何结构修饰，即可在天然状态下高效筛选小分子药物的直接作用靶点，尤其适用于结构复杂、修饰困难的天然产物及活性化合物的机制研究。
技术原理
DARTS 技术的原理源于一个基本的生物学现象：当小分子配体与靶蛋白特异性结合后，会通过疏水作用、氢键及静电相互作用等非共价作用力，诱导靶蛋白发生构象变化，形成热力学上更稳定的蛋白-配体复合物。这种构象稳定性显著增强了靶蛋白对广谱蛋白酶（如蛋白酶K、胰蛋白酶）的抵抗能力，水解程度相较于未结合小分子的蛋白大幅降低。通过SDS-PAGE分离，进行实验组和对照组的条带比较，最后进行质谱鉴定，即可得到小分子的潜在靶点蛋白。
核心优势
无需修饰
直接作用于原始药物，避免标记影响活性与构象
普适性强
适用激动剂、拮抗剂、共价抑制剂等多种小分子
近生理条件
可在细胞裂解液或活细胞中进行，结果更真实
操作简便
流程短、成本低、无需特殊设备
天然产物友好
尤其适合中药等复杂成分的靶点鉴定
数据可回溯
一次实验获得全蛋白组候选靶点，支持反复挖掘
应用场景
中药活性成分靶点发现
适用于复杂天然产物的直接靶点筛选
小分子药物作用机制研究
解析药物分子层面的作用靶点与通路
药物脱靶效应与毒理学评价
发现潜在脱靶蛋白，评估药物安全性
先导化合物靶点早期筛选
快速锁定候选药物的潜在靶点
老药新用 / 药物重定位
发现已上市药物的新适应症靶点
与SPR、CETSA等正交验证
多技术联用提高靶点确证可信度
研究案例
案例一：新白叶藤碱衍生物Z24靶向Bcthi4的抗真菌机制研究
研究背景与挑战
科学问题：植物病原真菌引起的病害严重威胁农作物产量和食品安全，开发新型、低毒、高选择性的抗真菌药物迫在眉睫。新白叶藤碱衍生物Z24具有良好的抗植物病原真菌活性，但其直接作用靶点尚不明确。
DARTS-MS等多项技术联用
研究团队以Z24为分子探针，综合运用DARTS-MS、SPR、CETSA及分子对接技术进行靶点发现与验证：
• 靶点钓取：在真菌总蛋白裂解液中开展DARTS-MS实验，通过SDS-PAGE分离差异蛋白条带，并经质谱鉴定，成功锁定候选靶蛋白Bcthi4。
• 结合模式预测：分子对接模拟显示Z24与Bcthi4的结合能为-8.185 kcal/mol，提示存在强相互作用。
• 亲和力验证：SPR技术测定Z24与Bcthi4的平衡解离常数KD值为94.25 μM，证实二者直接结合。
主要研究发现
本研究首次鉴定出Bcthi4为Z24的直接作用靶点，并建立了"DARTS初筛 → 分子对接/SPR/CETSA多维度验证"的完整靶点确证体系。
案例二：人参皂苷治疗轻度认知障碍的靶点发现与机制研究
研究背景与挑战
临床痛点：轻度认知障碍（MCI）是阿尔茨海默病等神经退行性疾病的早期阶段，目前缺乏有效的干预手段。人参皂苷作为传统中药的活性成分，具有改善认知功能的潜力，但其直接作用靶点及分子机制尚不清晰。
DARTS+MS与网络药理学联合分析
研究团队采用DARTS+MS无标记靶点筛选技术，结合网络药理学、分子对接及细胞功能实验，系统解析人参皂苷的作用机制：
• DARTS-MS筛选：从脑组织中钓取人参皂苷的候选蛋白靶点，共鉴定出349个相关蛋白。
• 网络药理学分析：通过数据库收集到2,526个MCI相关治疗靶点。
• 交集分析：取二者重叠的81个基因进行PPI网络构建和GO/KEGG富集分析，结果提示线粒体功能在人参皂苷介导的MCI药效中起核心作用。
主要研究发现
本研究成功鉴定了人参皂苷的候选蛋白靶点，揭示了其可能通过靶向呼吸链复合物、调节线粒体功能来缓解认知障碍的全新机制。
