技术简介
小分子药物的靶点鉴定和作用机制解析，一直是新药研发和中药现代化研究的核心瓶颈。传统方法通常需要对药物进行化学修饰（如生物素标记）或依赖抗体工具，不仅周期长、成本高，还可能改变药物的天然构象与活性，导致假阳性或关键靶点漏筛。
LiP-MS（Limited Proteolysis-Mass Spectrometry，限制性蛋白水解-质谱联用技术）是一种无需化学修饰、可直接在天然细胞基质中筛选小分子药物靶点的高通量质谱技术。该技术由苏黎世联邦理工学院Ruedi Aebersold团队于2015年开发，并于2018年在Cell杂志首次系统报道，用于绘制代谢物-蛋白相互作用图谱，开创了无标记靶点筛选的新范式。
LiP-MS的核心价值在于：无需对药物进行任何结构修饰，即可在近生理条件下同时鉴定小分子药物的直接作用靶点，并精确定位结合位点，尤其适用于结构复杂、难以修饰的天然产物及中药活性成分的靶点研究。
技术原理
LiP-MS技术的原理基于一个基本的生物学现象：在生理状态下，蛋白质处于动态构象变化中，其表面会暴露出可被蛋白酶（如蛋白酶K）识别的有限水解位点。当小分子药物与其靶蛋白特异性结合后，会诱导靶蛋白发生构象变化或形成空间位阻，从而改变其表面可及的水解位点，使特定肽段的水解模式发生改变。具体而言，药物结合后可能保护原有水解位点（导致长肽段丰度增加、短肽段丰度减少），也可能暴露新的水解位点（产生新的短肽段），这些差异肽段（称为"特征序列"）直接报告了药物的结合位点。
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
精准定位
肽段级分辨率，可精确定位药物结合位点
近生理条件
可在细胞裂解液或活细胞中进行，结果更真实
天然产物友好
尤其适合中药等复杂成分的靶点发现
数据可回溯
一次实验获得全蛋白质组候选靶点与结合位点
应用场景
🌿
中药活性成分靶点发现与结合位点定位
💊
小分子药物直接靶点鉴定与作用机制研究
🔗
代谢物-蛋白相互作用全景分析
⚠️
药物脱靶效应与选择性评价
🔬
蛋白构象变化与功能研究
与DARTS-MS技术对比
| 对比维度 | LiP-MS | DARTS |
|---|---|---|
| 核心原理 | 药物结合后改变蛋白表面水解位点的暴露模式，筛选差异肽段 | 药物结合后稳定蛋白整体构象，筛选完整蛋白 |
| 分辨率 | 肽段级，可精确定位结合位点 | 蛋白级，仅鉴定靶蛋白 |
| 蛋白酶 | 蛋白酶K（有限水解）+ 胰酶（完全酶解） | 蛋白酶K等，单次水解 |
| 数据分析 | 以差异肽段为信号，灵敏度更高，可定位结合域 | 以差异蛋白为信号 |
| 信息产出 | 靶蛋白 + 结合位点信息 | 仅靶蛋白 |
| 应用侧重 | 需要结合位点信息、研究蛋白构象变化 | 高通量初筛、无需定位结合位点 |