解析小分子代谢物、天然产物及药物的直接蛋白靶点，是构建“分子-靶点-表型”完整调控机制的关键，也是当前代谢机制研究的主要难点。
传统的亲和富集、探针标记等靶点筛选技术，大多需要对小分子进行人工化学修饰，不仅实验流程繁琐、耗时耗力，还极易破坏小分子的天然空间结构与生理活性。同时，这类方法普遍存在假阳性高、真实靶点易丢失的问题，严重阻碍小分子-蛋白互作机制的深度研究。
MetPro（LiP MS，有限蛋白水解质谱），是目前备受关注的无标记小分子代谢物 蛋白互作筛选技术。该技术核心原理是：小分子代谢物与靶蛋白特异性结合后，会诱导蛋白空间构象发生改变，直接影响蛋白酶K（PK酶）的酶切位点；经过蛋白变性、胰蛋白酶二次酶切处理后，通过质谱技术对比实验组与对照组的肽段丰度差异，即可在细胞、组织天然蛋白样本中，无偏向性筛选小分子的直接结合蛋白，精准锁定真实互作靶点。
图1. MetPro 2原理及流程图[1]
自2020年起，百趣生物(BIOTREE)作为国内优先推出MetPro技术服务的科研服务商，持续推动LiP-MS技术落地应用，现已广泛服务于代谢物、天然产物、药物靶点挖掘等研究领域，助力众多科研团队斩获顶刊成果。随着小分子靶点筛选需求激增，市面上也陆续涌现出多款同类技术服务。初代MetPro技术的短板逐渐凸显：实验成本高、仅支持单一浓度检测、低丰度靶蛋白检出能力有限、假阳性干扰等行业共性难题，难以满足高精度、深层次的靶点筛选需求。为突破现有局限，针对行业痛点，百趣生物带来MetPro 2全方位重磅升级，从实验设计、质谱采集、数据校验多维度优化，有效改善初代技术局限，为小分子蛋白互作研究提供更精准、高性价比的全新解决方案。
核心升级亮点
1.量价比提升：单次实验完成低-中-高浓度检测，数据量翻3倍
传统小分子靶点筛选多采用单一代谢物浓度开展前处理与质谱上机，人力与仪器成本居高不下。MetPro 2优化实验体系，一次实验即可完成低 中 高多浓度梯度样本检测，有效产出的数据量直接翻3倍。省去多批次重复前处理与上机消耗，在充分保障数据完整性与生物学重复性的前提下，显著降低整体项目投入，实验量价比实现跃升。
2.质价比提升：低-中-高浓度交叉验证，精准定位互作蛋白
单一浓度检测结果容易受到蛋白非特异性结合、酶切随机波动干扰，产生较多候选假阳性蛋白，增加后续分子验证的实验负担。MetPro 2通过三浓度梯度交叉校验，精准筛选浓度依赖性结合的真实靶蛋白，有效过滤非特异性结合干扰，明显提升靶点候选列表的可信度，减少后期验证工作量。
3.性价比提升：Astral系列质谱仪检测，增加低丰度蛋白检出
搭载Astral系列高分辨质谱仪，配套优化的24min专属梯度采集方案+DIA采集模式，兼顾检测灵敏度与蛋白鉴定深度，有效提升体系中低丰度蛋白对应的肽段信号检出能力，改善低丰度靶点的识别效果，尽可能捕获那些功能重要但表达量偏低的潜在互作靶点。
实测结果展示：梯度响应真实，靶点识别精准
本次升级以ATP（三磷酸腺苷）、FBP（果糖-1,6-二磷酸）、雷帕霉素三类经典小分子为测试样本，分别完成低、中、高浓度梯度的肽段、蛋白水平酶切保护响应分析。
实测结果显示：ATP、FBP两组样本的肽段与蛋白丰度，随小分子浓度升高呈平稳递增趋势；雷帕霉素则表现出显著的浓度依赖性结合特征，低、中浓度阶段丰度平稳，高浓度下肽段与蛋白丰度大幅提升，证明小分子结合靶蛋白后引发构象改变、产生酶切保护效应，验证了MetPro 2多浓度筛选方案可精准识别真实分子-蛋白互作关系。
图2. 实测结果
阳性对照验证：技术稳定可靠，结果真实可信
为进一步验证技术准确性，我们以293T细胞-雷帕霉素为经典阳性体系开展验证实验（雷帕霉素已知核心靶蛋白为FKBP1A）。
实验结果显示，MetPro 2成功精准命中FKBP1A经典靶点，多组特征肽段在低、中、高浓度样本中稳定检出，精准锁定小分子与靶蛋白的核心结合区域。
该阳性结果充分证实：MetPro 2技术体系稳定、靶点识别精准，可高效、可靠捕捉小分子-蛋白特异性互作，为未知靶点挖掘提供高质量数据支撑。
图3. 阳性对照验证结果
注：293T细胞-雷帕霉素阳性样本中FKBP1A蛋白的鉴定肽段分布图，成功检出雷帕霉素经典靶标FKBP1A，验证 MetPro 2靶点筛选结果的可靠性。
生信分析焕新升级：多维证据链赋能靶点深度解析
在了解MetPro 2多项实验层面的核心优势，以及雷帕霉素阳性体系验证成果后，新版本在生信解析能力上也迎来重磅升级，构建起一套多层次、高可信度的靶点证据体系。下面带大家解锁两大全新升级的特色分析模块。
1.分子对接：赋能靶点结果深度验证
MetPro 2新增分子对接分析模块。在筛选得到候选靶蛋白之后，可从三维空间结构层面预测小分子代谢物与靶蛋白的结合位点、结合模式与相互作用力，实现靶点互作结果从蛋白构象变化证据，再到分子结构层面的双向佐证，进一步提升靶点筛选结果的可信度，为后续机制研究提供更丰富的数据支撑。
图4. 分子对接2D、3D展示图
2.特征肽段分析：严谨解析蛋白构象扰动信号
作为MetPro 2全新升级的配套解析策略，特征肽段分析依托LiP-MS有限蛋白水解原理，对比小分子处理前后蛋白对蛋白酶切割敏感性的变化，捕捉蛋白局部构象扰动信号。该方法摒弃单条肽段丰度变化的单一判定标准，对同一蛋白区域的全胰酶切肽段(FT)与含 PK 酶切点的半胰酶切肽段(HT)配对分析，二者定量发生显著偏移即判定为特征肽段组。报告会区分酶切保护或敏感化效应、标注证据来源、校验多浓度响应趋势，排查各类干扰因素，输出可溯源的靶点证据链，助力药物、代谢物及天然产物的候选靶点筛选与后续验证。
图5. 特征肽段蛋白图谱
靶点挖掘，是小分子机制研究路上的关键一步，也是高分论文的突破口。 全新升级的MetPro 2，以多浓度梯度实验设计、高灵敏质谱平台、严谨的数据质控，搭配分子对接+特征肽段分析双生信解析策略，构建起一套从靶点初筛 结果校验 结构佐证的完整研究方案。
如需了解项目详情，欢迎随时咨询。期待MetPro 2能够助力更多科研工作者高效锁定特异性互作蛋白，解锁小分子作用机制，加速产出高质量科研成果，助力新药研发!
参考文献
[1] Ilaria Piazza et al., A Map of Protein-Metabolite Interactions Reveals Principles of Chemical Communication, Cell, Volume 172, Issues 1–2, 2018, Pages 358-372.e23, ISSN 0092-8674, https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.12.006.
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