热蛋白质组学（TPP）——由欧洲分子生物学实验室Mikhail Savitski团队开发的革命性技术，近期又立新功！这次，它联手马克斯-普朗克研究所，在神经退行性疾病ALS（渐冻症）的治疗领域实现重大突破！
TPP最新研究成果
发表时间：2025年5月14日
期刊：Nat Chem Biol（IF=12.9）
发表单位：马克斯-普朗克研究所Richard J Wheeler教授团队和TPP开发者欧洲分子生物学实验室Mikhail Savitski团队
主要内容：热蛋白质组学（TPP）揭示肌萎缩侧索硬化（ALS）的治疗新靶点
肌萎缩侧索硬化（ALS）是一种致命的神经退行性疾病，目前治疗选择有限。ALS患者中，TDP-43/FUS等蛋白因应激颗粒（SG）异常聚集，像“胶水”一样黏在细胞质里，导致神经元死亡。传统方法难以追踪这些过程，而TPP技术首次像“分子摄像机”一样，捕捉到小分子药物-硫辛酰胺（lipoamide）如何通过调控氧化还原状态，精准“溶解”这些致病团块，并让蛋白“回家”（回到细胞核）恢复功能！
应激颗粒（黄色）像太阳系的星星一样环绕在细胞核（蓝色）周围（来源于网络，侵权删）
样本信息
研究使用HeLa细胞进行TPP实验，将样本分为以下4组处理。
研究亮点
样本创新：在活细胞中直接观测小分子对蛋白热稳定性的动态影响（对照组+应激组全覆盖）
从“细胞垃圾”到治疗靶点：应激颗粒异常固化→困住TDP-43/FUS→神经元死亡。TPP揭示lipoamide可精准溶解致病颗粒，保留正常功能。
老药新用：lipoamide本身是已用于糖尿病的安全药物，临床转化潜力巨大！
研究结果
一、1600种小分子筛选发现：lipoamide精准靶向ALS应激颗粒
使用HeLa细胞系，通过自动化图像分析技术筛选了1600种小分子化合物，评估它们对砷酸盐诱导的应激颗粒形成的影响。最终，lipoamide（硫辛酰胺）凭借出色表现脱颖而出：
预防应激颗粒形成：10µM剂量可显著阻止G3BP1、PABPC1等蛋白形成应激颗粒；
促进应激颗粒解聚：对已形成的应激颗粒也有“解冻”能力，打破ALS中常见的“异常聚集陷阱”；
高特异性：不影响P体、Cajal体或DNA损伤焦点，作用专一、靶向明确。
lipoamide通过进入应激颗粒（condensates）来减少细胞质中应激颗粒蛋白的凝聚
二、结构-活性关系研究（SAR）助力药物优化
为了确定硫辛酰胺的活性需要哪些化学特征，作者团队合成了一组lipoamide类似物，并测试了其构效关系（SAR）。结果发现，dithiolane环是活性所必需的，而其他部分（如酰胺基团）的修饰可以提高活性。一些单取代的酰胺类似物显示出比lipoamide更高的活性，部分类似物效力提升5倍以上，表明通过化学修饰可以进一步提高lipoamide的效力。
SAR表明硫酰胺活性依赖于dithiolane环
三、热蛋白质组学揭示lipoamide的核心靶点
通过热蛋白质组学分析（TPP），发现lipoamide能够稳定含有内在无序区域（IDRs）的蛋白质，特别是SFPQ和SRSF1，其一旦敲除，就无法发挥药效；这意味着lipoamide的作用是机制明确、靶点清晰的精准干预。
热蛋白质组学揭示lipoamide的作用靶点
四、Lipoamide对核功能的恢复：不仅是位置转移，更是功能复苏
在ALS中，关键蛋白FUS与TDP-43本应驻守在细胞核中，承担DNA修复与RNA剪接调控等核心任务，却因异常应激颗粒被“困”于细胞质，既功能缺失，又毒性堆积。Lipoamide可帮助ALS中异常滞留细胞质的FUS和TDP-43蛋白重新回到细胞核，恢复其DNA修复和转录调控功能，并改善运动神经元中的DNA损伤修复缺陷。这一作用通过调节应激颗粒动态实现，展现了治疗潜力。
硫酰胺改善FUS和TDP-43的核定位
五、Lipoamide在ALS模型中的治疗效果
细胞模型
在iPS细胞衍生的运动神经元中，lipoamide能够改善由ALS相关突变（如FUS-P525L）引起的神经退行性表型，包括增加神经突的生长和改善轴突运输。这些结果表明，lipoamide在细胞水平上具有改善ALS相关病理的潜力。
动物模型
线虫：lipoic acid能够减少应激颗粒蛋白PAB-1的聚集。这一结果进一步证实了lipoamide在减少蛋白质聚集方面的效果。
果蝇：lipoamide或lipoic acid能够改善由ALS相关突变（如FUS-P525L和TDP-43-M337V）引起的运动缺陷。这些结果表明，lipoamide在动物模型中也具有改善ALS相关病理的潜力。
Lipoamide改善ALS iPS细胞衍生的MN和动物疾病模型中的细胞适应性
研究结论
该研究通过热蛋白质组学（TPP）发现硫辛酰胺通过氧化还原调控应激颗粒蛋白SFPQ，特异性溶解应激颗粒并恢复ALS相关蛋白的核功能，从而在细胞和动物模型中缓解ALS病理表型。其良好的耐受性和已有临床应用基础（如糖尿病神经病变）为其作为ALS治疗候选分子提供了潜力。
青莲百奥热蛋白质组学解决方案
青莲百奥与TPP的渊源起于2019年
国内首家提供TPP药物靶点服务[2]
国内首家与客户合作发表研究成果实现转化[2]
5年发展积累近百个项目经验
青莲百奥不断创新，推出升级服务，致力于将先进技术转化为具有实际价值的成果。青莲百奥始终与客户携手前行，共同探索和发展药靶研究技术。
参考文献
[1] UECHI H, SRIDHARAN S, NIJSSEN J, et al. Small-molecule dissolution of stress granules by redox modulation benefits ALS models [J]. Nature Chemical Biology, 2025.
[2] HU C, ZHANG J, CUI R, et al. The enhancement effect of small molecule Lyb24 reveals AzoR as a novel target of polymyxin B [J]. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2023.
