细胞内药物靶标发现文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

一．研究背景、目的以及意义

1.研究背景

药物靶点是指体内具有药效功能并能被药物作用的生物大分子，如某些蛋白质和核酸等，通常是在代谢或信号通路中与特定疾病或病理状态有关的关键分子，通过激活或抑制这个关键分子，改变靶蛋白的结构和功能进行药物设计，确定特定疾病相关的靶分子是现代新药开发的基础。药物靶标的发现和验证对新药研发至关重要，发现药物结合的靶点有助于研究其作用机制、毒副作用原理以及开发药物新功能，药物靶标的发现是药物筛选及药物定向合成的关键因素之一，药靶的筛选和功能研究是发现特异的高效、低毒性药物的前提。

蛋白质是生物体的重要组成成分，而蛋白质的结构与其功能息息相关，蛋白质与配体结合后参与的细胞内生物学过程往往伴随蛋白质结构的改变，因此通过研究蛋白质结构变化来分析蛋白质和配体的相互作用，用于药物靶点的筛选和确证是发现药物靶标、阐明药物作用机制的可行手段。常见的用于药靶发现的实验方法包括：细胞芯片技术、RNAi、基因敲除技术、亲和色谱技术等。目前常用的获取高分辨结构信息的方法有NMR、X-ray晶体成像法，但这些手段都存在一定的局限性，测定结果受到样品数量、蛋白质分子大小、构象柔性等因素的影响。相比于NMR、X-Ray, MS更适合于复杂样品成分中蛋白质结构的测定。化学交联结合质谱技术（简称交联质谱法）和氢氘交换质谱是常见的联合质谱表征蛋白结构与相互作用的方法。但交联质谱法存在效率低、成本大、可溶性差等局限性，并且交联质谱法的图谱鉴定繁琐，给后期处理带来很大困难。氢氘交换质谱法不能够提供精确的蛋白空间结构，成本高，且会出现反复交换的现象，影响结果的准确性。

近年来，有文献报道用蛋白氨基酸的共价修饰与高分辨的质谱技术相结合来表征蛋白-蛋白复合物中氨基酸残基的高级结构及蛋白-蛋白相互作用，蛋白质中氨基酸的反应活性通常取决于侧链对于试剂的可接触性、标记的内在活性、氨基酸侧链的反应活性，通过测定不同氨基酸侧链的反应活性，将蛋白的高级结构信息转化为质谱可解析的质荷比（m/z）,从而间接表征蛋白分子的高级结构。蛋白特定氨基酸共价修饰与交联剂等其他修饰方法相比，其标记效率高,定量结果可靠,操作便捷,成本低廉，且质谱数据信息的后期分析简单方便。

本课题依据药物与其靶蛋白结合后往往引起靶蛋白局部或整体的结构变化，从而导致氨基酸侧链溶剂可及性改变的原理，通过对蛋白氨基酸进行共价修饰结合高分辨的质谱技术研究蛋白标记活性和位点，可直观的观察到药物与靶标的结合，在发现与确证新靶标的同时，来探究药物结合靶蛋白的高级结构。

2.研究目的及意义

本课题旨在建立一种细胞真实体系下集新靶标发现认、结合位点探索于一体的方法学。利用蛋白质氨基酸共价修饰结合高分辨的质谱技术，基于模型药物TEPP-46与已知靶蛋白PKM2的结合，在细胞体系中筛选可能与模型药物TEPP-46结合的靶蛋白，并验证其结合位点。利用替尼类药物多靶标的特性，运用此方法在细胞体系中筛选药物的多个靶标，并计算其亲和力，实现该方法在评价药物亲和力方面的研究。

二．论文的研究方法、研究内容