为什么细胞质中酶的活性会降低 细胞活性超过酶活性

【新闻事件】：今天 J. Med. Chem. ASAP 发表一篇默沙东科学家写的一篇综述，讨论化合物在细胞或整体动物活性超过纯化酶活性的诸多可能原因已经有实验证据支持的情况包括化合物在细胞内特定区域蓄积、靶点蛋白在细胞内与其它蛋白或 RNA 形成复合物改变构象从而影响药物活性、靶点蛋白在细胞内被翻译后修饰改变构象、化合物在细胞内被代谢产生活性更高代谢产物等，今天小编就来聊一聊关于为什么细胞质中酶的活性会降低 细胞活性超过酶活性?接下来我们就一起去研究一下吧!

为什么细胞质中酶的活性会降低 细胞活性超过酶活性

【新闻事件】：今天 J. Med. Chem. ASAP 发表一篇默沙东科学家写的一篇综述，讨论化合物在细胞或整体动物活性超过纯化酶活性的诸多可能原因。已经有实验证据支持的情况包括化合物在细胞内特定区域蓄积、靶点蛋白在细胞内与其它蛋白或 RNA 形成复合物改变构象从而影响药物活性、靶点蛋白在细胞内被翻译后修饰改变构象、化合物在细胞内被代谢产生活性更高代谢产物等。

【药源解析】：早期新药发现的生物测试都是用整体动物，后来有了细胞测试。随着分子生物学的兴起，使用纯化酶测试成为化合物优化的主要测试手段。纯化酶系统成分简单、重复性好、筛选通量大，在合成能力爆发提高的年代酶活性测试最能满足大量化合物的测试。

但是纯化酶显然是个简单模型系统，这个系统缺失磷酸化等蛋白修饰、合作蛋白（很多蛋白需要形成复合物才能工作）、正负反馈机制、代谢酶、血浆结合蛋白等生物体系必须的部件。有时候整体蛋白纯化后不稳定，所以只能用蛋白片段或变异部分氨基酸，也可能造成活性失真。所以极少情况下酶活性与细胞活性一致，但出现差异绝大多数是细胞活性比酶活性更弱。造成这个情况的因素很多，如化合物过膜性较差、不能进入细胞，化合物与血浆蛋白结合导致游离药物浓度下降，细胞内可能有其它物质与靶点蛋白高强度结合阻碍药物结合等等。

细胞活性比酶活性高的时候也时常能遇到，但很多时候就当作脱靶活性处理了。因为化合物的选择性很难彻底定义，所以说不上细胞内遇到哪个没想到的蛋白给了细胞活性。但这篇文章给出不少有实验支持的例子说明我们对很多细节还不太了解。如 BACE 抑制剂因为弱碱性所以在酸性较强的溶酶体蓄积，如果人工降低溶酶体酸性则细胞活性下降。有些肿瘤细胞甚至把增加溶酶体酸性作为耐药机制，如 Sutent 就会在耐药细胞溶酶体蓄积而降低细胞浆内浓度，从而活性下降。Sovaldi 也需要 NS5B 蛋白和病毒 RNA 都在的时候最有效与聚合酶结合。而蛋白组学研究使用 Kinobead 从细胞中捞激酶时，有的激酶只有使用矾酸抑制磷酸化才能粘上、而有些只有不使用矾酸才能粘上，说明蛋白修饰对活性确实有影响。

文章中提到的这些可能从理论上容易理解，而且确实也有实验技术能验证，但实际工作中要搞清楚这些细节需要大量人力物力，所以并不现实。缺乏对这些细节的了解即使酶活性和细胞或整体动物疗效一致，即 PK/PD 关系清楚，也不一定就说明看到的疗效就是通过目标蛋白、按你设想的机理。生物体系的复杂程度和我们目前技术的精细程度还不完全匹配，新药发现在很大程度上还是粗线条实验科学。正如默沙东 CSO 所言，每个上市新药都是 bloody miracle，因为我们知道的实在太少了。