从“不可成药”到“可调控”：Biacore助力相分离药物研发新突破

7 月 17, 2026

在药物研发领域，“不可成药靶点”一直是困扰产业界的重要难题。这类蛋白往往与疾病发生发展密切相关，却缺乏传统药物能够识别的结合位点，使得多年研究难以转化为可行疗法。

而相分离（LLPS）的兴起，正在为这一困局提供新的解决思路。与传统药物通过占据蛋白结合口袋发挥作用不同，相分离研究关注的是蛋白如何组装、聚集和形成凝聚体，并通过调控这些动态过程影响细胞功能。从肿瘤到神经退行性疾病，越来越多证据表明，调控凝聚体状态本身就可能成为一种全新的治疗策略。

随着相分离研究的不断深入，一个新的问题逐渐浮出水面：如果相分离能够成为药物干预的新入口，那么研究人员如何证明小分子真的结合了目标蛋白？又如何确认这种结合足以改变凝聚体形成行为并产生生物学效应？

这正是生物分子互作分析技术的重要价值所在。在众多技术中，表面等离子共振技术（Surface Plasmon Resonance，SPR）由于能够实现无标记、实时、定量检测分子间相互作用，已经成为相分离研究和相关药物开发过程中不可或缺的工具。近年来，多项相分离领域的重要研究中都能看到SPR技术的身影。

从发现靶点到解析机制

在急性髓系白血病（AML）治疗中，三尖杉酯碱（Homoharringtonine，HHT）已应用多年，但其直接作用靶点长期并不明确。

北大药学院屠鹏飞，曾克武团队在iMeta上发表了文章，确定了EWSR1是HHT在AML细胞中的特异性细胞靶点。机制上，HHT直接结合EWSR1的RNA识别基序，显著促进其相分离。EWSR1液滴在促进YTHDF2的招募中发挥特定作用，导致针对包括TNF受体超家族成员在内的AML细胞增殖关键因子的m6A RNA衰减减弱。

研究团队首先通过化学蛋白质组学筛选，从超过20,000种蛋白中发现EWS RNA Binding Protein 1（EWSR1）可能是HHT的重要作用靶标。随后，需要回答一个关键问题：HHT是否真的与EWSR1直接结合？

为此，研究人员采用Biacore SPR技术进行了验证。实验结果显示，HHT与EWSR1存在明确而稳定的结合，其解离常数（KD）约为6.13 μM。

图1：HHT与EWSR1的结合亲和力参数

在相分离研究中，仅仅观察到细胞内凝聚体变化并不足以证明药物作用机制。SPR提供了直接的分子互作证据，证明HHT对EWSR1的调控并非间接效应，而是来源于真实的药物-靶点结合。对于相分离蛋白而言，仅确认结合关系还远远不够。

由于大量相分离相关蛋白富含内在无序区（IDR），缺乏稳定结构，因此药物作用位点的解析往往十分困难。在EWSR1研究中，研究人员通过蛋白截短、突变分析与SPR检测相结合，进一步确定HHT主要结合于EWSR1 C端RNA Recognition Motif（RRM）结构域。随后结合光亲和标记、质谱分析以及分子对接，确定T393、P396、I400等关键氨基酸参与药物结合。

图2：不同EWSR1-C突变体的结合亲和力参数

从“是否结合”到“结合在哪里”对于相分离药物研发而言，这些信息往往是从现象观察走向机制确证的关键一步。

从机制研究到药物开发

四川大学华西医院姜昊教授等团队发表研究论文，首次揭示了TFAP2β在食管鳞癌（ESCC）中的抑癌作用。研究发现，TFAP2β依赖自身IDR区域形成核内凝聚体，通过相分离组织转录调控网络，抑制ZNF131等癌基因表达。研究人员进一步筛选得到小分子A6。A6并不是传统意义上的酶抑制剂，而是能够直接增强TFAP2β凝聚体形成能力的相分离调控剂。

作者通过虚拟筛选获得小分子A6后，首先需要回答的问题是：A6是否真正结合TFAP2β？对于TFAP2β这类富含IDR（Intrinsically Disordered Region）的转录因子而言，仅依赖计算模拟难以证明真实结合。

为了证实筛选出的候选小分子化合物A6是否通过直接结合靶蛋白来驱动其发生物理相分离，研究团队采用了SPR表面等离子共振技术进行生物物理互作验证。SPR测定结果显示，小分子A6与野生型（WT）TFAP2β全长蛋白展现出强烈的直接结合能力，其平衡解离常数（KD）达到1.94×10-5M。

图3：无标签（tag-free）TFAP2β、R382A/N380A 突变体和 Mut_IDR2-FUS 与A6结合的SPR结合曲线

当针对计算机模拟和质谱预测的核心药物结合口袋氨基酸残基进行双位点突变（R382AN380A）后，该突变体与A6的结合信号急剧减弱，SPR结合常数明显丧失，直接证实了小分子A6是通过Arg382和Asn380残基与靶蛋白发生特异性直接识别。后续实验证实，A6结合后能够稳定TFAP2β构象，并暴露其IDR区域，从而促进凝聚体形成。

从细胞现象到药物靶点机制

Cell Metab的重磅研究，由第二军医大学（Naval Medical University）的Jin Hou团队完成。他们不仅发现了一个全新的、由脂质代谢物直接诱导的细胞颗粒——Lipid-Induced Granule (LIG)，更精妙地解析了其如何通过“相分离”捕获促纤维化mRNA，从而在脂肪肝向纤维化进展的过程中构建了一道天然防线。

研究人员发现，花生四烯酸代谢产生的脂质分子能够诱导RNA解旋酶DDX49发生相分离，组装形成一种全新的凝聚体结构：Lipid-Induced Granule（LIG）。

真正具有药物开发价值的问题是：这些脂质代谢物究竟是通过直接作用于DDX49驱动相分离，还是仅仅诱导了一系列下游细胞应激反应？为了解决这一问题，研究团队引入SPR对脂质代谢物与DDX49之间的相互作用进行验证。代谢组学与体外重组实验证实，花生四烯酸代谢产物6-keto-PGF1α和PGF2α协同作用，直接结合DDX49并诱导其发生相分离组装成LIG。

图4：6-keto-PGF1α或PGF2α与DDX49蛋白结合的SPR传感图谱及平衡解离常数（KD）拟合曲线

在DDX49-LIG研究中，Biacore SPR提供的正是这种“从相关性走向因果性”的关键证据。它帮助研究者把一个显微镜下观察到的凝聚体现象，转化为能够被药物研发利用的分子机制。

北京大学曾克武团队在《Advanced Science》发表研究，颠覆了以往“抑制G3BP1相分离”的治疗范式，首次提出 “适度诱导应激颗粒组装” 的神经保护新策略。研究团队从中药单体库中筛选出淫羊藿苷，发现其能结合G3BP1的NTF2L结构域，通过“关闭到开放”的别构调控促进G3BP1寡聚化和相分离，进而招募m6A阅读蛋白IGF2BP1，形成表观转录组学枢纽，调控下游AMPK-MAPK-GPX4信号通路，最终在细胞、动物和临床样本层面实现对缺血性脑损伤的精准保护。

图5：以 G3BP1为靶点的筛选过程及ICA的化学结构

研究团队从天然产物中筛选发现，淫羊藿苷（Icariin，ICA）能够显著增强应激颗粒形成，并在脑缺血再灌注及卒中模型中发挥明显的神经保护作用。然而，要证明ICA是真正的相分离调控剂，仅观察到应激颗粒增加并不足够，研究人员必须回答一个关键问题：ICA是否直接作用于G3BP1？

图6：利用表面等离子体共振（SPR）技术分析ICA与不同G3BP1变体的结合能力

为此，研究团队引入SPR，结合分子对接和突变分析，证实ICA能够直接结合G3BP1，并锁定其作用区域位于G3BP1的NTF2L结构域。

进一步研究发现，K50（Lys50）是其中的重要识别位点。当这一位点发生突变后，ICA与G3BP1之间的相互作用显著减弱，表明该残基在药物识别过程中发挥着关键作用。SPR在这里提供了药物与靶蛋白直接结合的核心证据，使后续所有机制推断建立在明确的分子互作基础之上。

从不可成药靶点到可调控凝聚体，从机制发现到临床转化，凝聚体生物学正在打开创新药研发的新空间。随着越来越多相分离相关靶点进入药物开发阶段，研究重点也正在从“发现凝聚体”转向“精准调控凝聚体”。

在这一过程中，Biacore能够帮助研究人员建立从分子互作到生物学功能的完整证据链，将显微镜下看到的凝聚体行为转化为可量化、可验证、可优化的药物研发策略。

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