石杉碱甲是中国学者从蛇足石杉中发现的天然AChE抑制剂,已写入药典——但它的多靶点神经保护机制远不止AChE抑制。Biotin-HupA让这些隐藏靶点逐一浮出水面。
石杉碱甲:从中药到药典的神经保护传奇
石杉碱甲(Huperzine A,HupA,CAS 102518-79-6)是从蕨类植物蛇足石杉(Huperzia serrata)中分离得到的石松碱类天然产物,由中国科学院上海药物研究所刘东祥团队于1986年首次发现并命名。
| 特性 | 数据 | 意义 |
|---|---|---|
| AChE抑制 | IC₅₀ ≈ 0.08 μM | 比他克林强100倍以上 |
| 选择性 | 对AChE选择性远高于BuChE | 副作用更少 |
| 临床应用 | 中国药典收录,治疗AD | 唯一源自中药的AD药物 |
| 神经保护 | 抗氧化+抗炎+抗凋亡 | 多靶点机制 |
2025年最新综述指出:石杉碱甲不仅通过抑制AChE提高乙酰胆碱水平,还具有抗氧化、抗炎、抗凋亡等多重神经保护作用。然而,这些"额外"保护作用的靶蛋白尚未被系统鉴定。
为什么需要Biotin-HupA?
已知靶点 vs 疑似靶点
| 已知(有直接证据) | 疑似(仅有间接证据) |
|---|---|
| AChE(乙酰胆碱酯酶) | NMDA受体 |
| — | Bcl-2/Bax(凋亡调控) |
| — | NF-κB通路蛋白 |
| — | PI3K/Akt通路 |
| — | Nrf2抗氧化通路 |
间接证据的局限性在于:通路活性变化 ≠ 药物直接结合靶蛋白。Western Blot看到Bax升高,不能证明HupA直接结合了Bax——可能是间接级联效应。
Biotin-HupA的作用:将"间接推测"升级为"直接捕获"。
Biotin-HupA的三层应用逻辑

第一层:AChE结合验证(已知靶点确认)
用Biotin-HupA做SA磁珠Pull-down
验证是否能捕获AChE——确认标记后HupA部分仍保持AChE结合活性
这是标记质量的"阳性对照"
第二层:神经细胞新靶蛋白鉴定(未知靶点发现)
用Biotin-HupA处理神经细胞(如SH-SY5Y、原代神经元)裂解液
SA磁珠捕获 + 质谱鉴定
获得HupA在神经细胞中的完整靶蛋白图谱
与AChE单独Pull-down对照——区分AChE依赖和非AChE依赖的靶蛋白
第三层:AD动物脑组织靶蛋白验证
用Biotin-HupA处理AD模型小鼠脑组织裂解液
Pull-down + 质谱——验证HupA在疾病环境中的靶蛋白
与正常小鼠对照——揭示疾病特异性靶蛋白
修饰策略设计
石杉碱甲分子结构独特——石松碱骨架含桥环体系,修饰位点选择需格外谨慎:
| 修饰方案 | 修饰位点 | 评估 | 推荐度 |
|---|---|---|---|
| C-12位修饰 | 桥环体系外缘 | 对AChE结合影响小 | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| C-8位修饰 | 吡啶环区域 | 可能影响碱性氮结合 | ⭐⭐⭐ |
| 含LC间隔臂 | C-12 + 长臂连接 | 最佳综合方案 | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| 含PEG间隔臂 | C-12 + PEG连接 | 水溶性更优 | ⭐⭐⭐⭐ |
核心原则:HupA与AChE的结合依赖其桥环体系的特定空间构型和吡啶酮氮原子。修饰位点必须远离这些关键结合元素,确保标记后AChE抑制活性保留。
纳孚生物的合成团队在石松碱类化合物修饰方面积累了丰富经验,能够精准控制修饰位点。
典型实验方案
Pull-down鉴定HupA神经保护靶蛋白
实验组设置:
| 组别 | 目的 |
|---|---|
| Biotin-HupA + 神经细胞裂解液 | 完整靶蛋白捕获 |
| Biotin-HupA + 神经细胞裂解液 + 过量游离HupA | 竞争对照,确认特异性 |
| Biotin-HupA + AChE纯蛋白 | 阳性对照 |
| Biotin-SA磁珠(无HupA) | 背景对照 |
预期产出:HupA靶蛋白列表 + 各靶蛋白结合特异性评级 + 通路归类分析
产品参数
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 产品名称 | Biotin-Huperzine A(生物素修饰石杉碱甲) |
| 纯度 | ≥95%(HPLC验证) |
| 结构确认 | LC-MS + ¹H NMR + ¹³C NMR(桥环确认) |
| 修饰位点 | C-12位优先(可协商) |
| AChE活性验证 | 可选:标记前后AChE抑制活性对比 |
| 储存条件 | -20°C,避光 |
| 交付周期 | 7–10个工作日(桥环化合物修饰难度较高) |
为什么选择纳孚生物?
桥环化合物修饰经验:石松碱类、吲哚类等复杂骨架化合物修饰是我们的技术强项
活性验证严格:标记后必须验证AChE抑制活性保留,否则重新设计修饰位点
神经科学领域理解:了解AD研究需求,提供从靶蛋白鉴定到功能验证的方案设计
完整数据交付:COA + 全套结构确认图谱 + AChE活性对比数据
结语
石杉碱甲是中国天然药物研究的骄傲——从蛇足石杉到药典收录,从AChE抑制到多重神经保护。但它的完整靶蛋白图谱尚未绘制完成。Biotin-HupA为这张图谱的绘制提供了最直接的工具。
当你的AD研究需要从"通路推测"走向"靶蛋白实证"时,Biotin-HupA就是那把探针钥匙。
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