2020年，南開大學(xué)藥學(xué)院攜手澳門科技大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，在知名學(xué)術(shù)期刊《Acta Pharmaceutical Sinica B》上發(fā)表了一項(xiàng)意義重大的研究成果，論文題目為《20(S)-Protopanaxatriol promotes the binding of P53 and DNA to regulate the antitumor network via multiomic analysis》。該研究借助多組學(xué)分析手段，深入剖析了人參皂苷（ginsenosides）在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549中的抗腫瘤作用機(jī)制，尤其聚焦于通過調(diào)控P53蛋白與DNA的結(jié)合，來探究人參皂苷的抗腫瘤網(wǎng)絡(luò)。

研究過程中，團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組以及代謝組的多組學(xué)數(shù)據(jù)，并借助親和質(zhì)譜（MST）和表面等離子體共振（SPR）技術(shù)，對(duì)人參皂苷中能夠與P53蛋白相互作用的活性成分展開篩選，進(jìn)而驗(yàn)證其對(duì)P53-DNA結(jié)合所產(chǎn)生的影響。

P53作為一種極為關(guān)鍵的腫瘤抑制蛋白，廣泛且深入地參與細(xì)胞周期調(diào)控、DNA修復(fù)、代謝調(diào)控以及細(xì)胞凋亡等諸多重要生理過程。盡管學(xué)界針對(duì)P53在癌癥中所扮演的角色已開展大量研究，但關(guān)于藥物究竟如何通過調(diào)控P53信號(hào)網(wǎng)絡(luò)來發(fā)揮抗腫瘤功效的具體機(jī)制，仍存在諸多未知。人參皂苷作為人參的主要活性成分，雖已被證實(shí)具備抗腫瘤作用，然而其詳細(xì)作用機(jī)制尚不清晰。基于此，研究團(tuán)隊(duì)率先針對(duì)A549細(xì)胞開展多組學(xué)分析，涵蓋轉(zhuǎn)錄組（mRNA和miRNA）、蛋白質(zhì)組（蛋白質(zhì)和磷酸化蛋白質(zhì)）以及代謝組（正負(fù)離子模式的代謝物）的全面分析。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的整合研究，研究人員發(fā)現(xiàn)P53蛋白在人參皂苷的抗腫瘤過程中發(fā)揮著核心作用。

為進(jìn)一步確認(rèn)P53是否為直接作用靶點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)采用親和質(zhì)譜（MS）和表面等離子體共振（SPR）技術(shù)，篩選出人參皂苷中可與P53蛋白結(jié)合的活性成分，并通過分子對(duì)接和突變實(shí)驗(yàn)，對(duì)這些成分的結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。

SPR實(shí)驗(yàn)被用于進(jìn)一步驗(yàn)證MS篩選出的化合物與P53蛋白的親和力，并精確測(cè)定其解離常數(shù)（Kd值）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將重組野生型和突變型P53蛋白偶聯(lián)至CM5芯片上，把每種化合物的濃度稀釋至100 μmol/L，使其依次通過芯片，并同步記錄數(shù)據(jù)。經(jīng)過分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)的處理，確定了15種具有高親和力的化合物，并針對(duì)其中5種化合物進(jìn)行Kd值測(cè)定。結(jié)果顯示，(S)-protopanaxatriol的Kd值最低，僅為6.628 μmol/L，這表明它與P53蛋白的結(jié)合力最強(qiáng)。

此外，分子對(duì)接和序列比對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了(S)-protopanaxatriol與P53蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，同時(shí)確認(rèn)了關(guān)鍵結(jié)合位點(diǎn)的保守性。分子對(duì)接結(jié)果顯示，(S)-protopanaxatriol嵌入到P53蛋白DNA結(jié)合口袋的鄰近區(qū)域，這與已知的P53穩(wěn)定劑PhiKan083的結(jié)合位點(diǎn)一致。

最后，為進(jìn)一步驗(yàn)證(S)-protopanaxatriol對(duì)P53蛋白與DNA結(jié)合的影響，研究團(tuán)隊(duì)通過測(cè)定上調(diào)和下調(diào)DNA與P53蛋白的KD值，結(jié)果顯示，無論是上調(diào)還是下調(diào)的DNA，都能與P53蛋白實(shí)現(xiàn)良好結(jié)合，這充分說明P53蛋白在調(diào)控基因表達(dá)方面發(fā)揮著重要作用。

綜上所述，SPR實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰表明，(S)-protopanaxatriol能夠直接作用于P53蛋白的DNA結(jié)合口袋鄰近區(qū)域，有效促進(jìn)P53與DNA的穩(wěn)定結(jié)合，進(jìn)而調(diào)節(jié)一系列基因表達(dá)和細(xì)胞代謝過程。這些研究發(fā)現(xiàn)，為深入理解人參皂苷的抗腫瘤機(jī)制奠定了重要的分子基礎(chǔ)。