基于胞内蛋白/膜蛋白结合组分分析新方法的黄芩抗肿瘤药效物质基础研究

How to elucidate the pharmacodynamics basis of traditional Chinese medicine (TCM) is always a big challenge in the TCM studies. Realizing the characterization of “the multi-component interacting with the multi-target” is one of the most important tasks. Existing technologies can only characterize the active components interacting with the known single protein or one type of proteins. So how to develop a general method meeting the “multi-component and multi-target” feature of TCM, which can comprehensively and accurately characterize the pharmacodynamic components interacting with intracellular as well as membrane proteins of TCM is a key scientific problem in TCM studies. In this project, we will develop a new analytical method that characterizing the TCM components binding with intracellular and membrane proteins using modern analytical techniques and a set of general apparatus and devices. Systematic methodology investigation and optimization will be carried out. Applying this method to characterize the binding active components of intracellular/ membrane proteins in tumor cells from a famous anti-tumor TCM Scutellaria baicalensis will provide new thought and method of the comprehensive characterization of the pharmacodynamic components in TCMs. This project has scientific significance of promoting the activity and pharmacodynamic basis analyses of TCMs.

阐明中药发挥药效的物质基础一直是中药研究中的巨大挑战。实现“与多靶标相互作用的多组分”表征分析是其中的重要任务之一。现有分析技术多局限于针对已知的单一蛋白或一种类型的蛋白表征与之相互作用的药效组分。因此，如何发展符合中药“多组分-多靶标”整体性特征的、并能够全面准确表征中药中与胞内蛋白、膜蛋白结合活性组分的通用分析方法，是当前中药药效物质基础研究中的关键科学问题。本项目拟借鉴并发展现代多学科分析技术，采用一套常规分析仪器和组件，构建由胞内蛋白结合组分分析和膜蛋白结合组分分析两个模块组成的中药胞内蛋白/膜蛋白结合组分分析新方法体系，并开展系统的方法学考察优化。将该方法应用于有显著抗肿瘤药效的中药黄芩中与肝癌细胞胞内蛋白和膜蛋白结合组分的全面表征分析，可为中药药效物质基础的全面表征分析提供多组分多靶标层面的新思路和方法借鉴，这对于促进中药活性分析和药效物质基础研究具有一定科学意义。

阐明中药发挥药效的物质基础一直是中药研究中的巨大挑战。实现“与多靶标相互作用的多组分”表征分析是其中的重要任务之一。现有分析技术多局限于针对已知的单一蛋白或一种类型的蛋白表征与之相互作用的药效组分。因此，如何发展符合中药“多组分-多靶标”整体性特征的、并能够全面准确表征中药中与胞内蛋白、膜蛋白结合活性组分的通用分析方法，是当前中药药效物质基础研究中的关键科学问题。本项目构建由胞内蛋白结合组分分析和膜蛋白结合组分分析两个模块组成的中药胞内蛋白/膜蛋白结合组分分析新方法体系，并开展了系统的方法学考察优化。将该方法应用于有显著抗肿瘤药效的中药黄芩中与肝癌细胞胞内和膜蛋白结合的体内组分的全面表征分析，发现了以千层纸素A（OroxylinA）为代表的多个中药黄芩抗肝癌活性组分，并且明确验证了其作用靶点是转酮醇酶（TKT），阐明了其通路和机理。相关研究成果在药物分析领域顶级期刊Anal Chem和J Chromatogr A等发表SCI论文10篇，申请国家发明专利4项，获授权2项，多次在国内药物分析学术会议上获奖，培养博士生2名，硕士生2名。该方法的建立为中药复杂体系活性成分的发现和鉴定提供了有力工具。

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