引言
如果把药物研发比作一场狩猎，那么“酶抑制剂”就是漫山遍野的兔子，而“酶激活剂”则是那只传说中罕见的独角兽。
在过去几十年的药物化学教科书里，我们习惯了“阻断”、“拮抗”、“抑制”这样的字眼。这并不奇怪，因为从热力学和结构生物学的角度来看，破坏一个功能（抑制）远比增强一个功能（激活）要容易得多。就像向精密的齿轮里扔一颗石子很容易让机器停转，但要让机器转得更快、更顺滑，则需要极其精妙的微调。
01 令人咋舌的“50:2”悬殊比例
让我们先看一组略显残酷的数据。
根据最新的医药行业统计，在 2018 年至 2022 年这五年间，FDA 批准上市的小分子药物中，有超过 50 款是明确的酶抑制剂。那么酶激活剂呢？
答案是：仅有 2 款。
如果把时间范围缩小到 2022 年，当年批准的 37 款新药中，酶抑制剂占了 8 席，而酶激活剂仅有 1 席。这种数量级的差异并非因为激活剂没有临床价值 —— 恰恰相反，在神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）、代谢性疾病（如线粒体功能缺陷）等领域，我们迫切需要“唤醒”那些沉睡或受损的酶。
为什么激活剂这么难找？除了结构设计的难度，核心痛点在于我们传统的筛选方法存在巨大的“体制性偏见”：
▶ 酶活检测的盲区： 绝大多数高通量筛选（HTS）是在底物浓度饱和或接近Km值的情况下进行的。这种条件极其有利于发现竞争性抑制剂，却很容易漏掉那些需要别构调节才能起效的激活剂。
▶ 化学探针的局限： 传统的“活性蛋白质组学分析”（ABPP）依赖于带有“弹头”的探针去共价标记酶的活性中心。这种机制天生就是为发现占据活性中心的抑制剂而设计的。对于那些结合在别构位点、只改变蛋白构象而不占据活性中心的激活剂，ABPP 往往无能为力。
02 Tutin 的启示：当“抑制导向”思维碰壁时
2023 年，一篇关于神经毒素 Tutin（马桑毒素） 的重磅研究为我们提供了一个完美的教科书案例。
Tutin 是一种会导致剧烈癫痫的天然产物。在长达百年的时间里，科学家们知道它能引起神经兴奋，却始终不知道它的确切靶点。按照传统的思维惯性，大家推测它可能是一种神经抑制性受体（如 GABA 受体）的拮抗剂——因为“阻断抑制”等于“兴奋”。
研究人员最初尝试了传统的化学生物学路子：合成探针。他们试图在 Tutin 分子上加个“钩子”（Biotin），想把它结合的蛋白“钓”出来。结果非常尴尬：Tutin 的结构太敏感了，加上钩子后，活性完全丧失。这是天然产物研究中典型的死胡同：不改没法钓，一改就不灵。
更重要的是，随后的研究证明，Tutin 根本不是大家猜想的抑制剂，而是一个罕见的酶激活剂——它直接结合并过度激活了 Calcineurin（钙调神经磷酸酶）。
这就解释了为什么传统的筛选屡屡失败：在一个以“寻找抑制剂”为默认设置的系统里，我们很难捕捉到“激活剂”的信号。
03 TPP 技术：不问“功能”，只问“结合”
在 Tutin 的研究陷入僵局时，热蛋白质组分析（Thermal Proteome Profiling, TPP） 技术成为了破局的关键。
TPP 的核心逻辑非常简单且霸道：它不关心药物是抑制了酶还是激活了酶，它只关心药物是否“抱住”了酶。
▶ 热力学真理：当一个小分子药物（无论是抑制剂还是激活剂）紧紧结合在一个蛋白质上时，这个蛋白质的结构会变得更稳定，更耐热。
▶ 无差别打击：TPP 不需要对药物做任何化学修饰（解决了 Tutin 探针合成失败的问题），直接把原药扔进细胞，加热，看哪个蛋白“不仅没熟，还很稳定”。
在 Tutin 的实验中，研究人员正是利用 TPP，在数千个蛋白质中一眼发现了 Calcineurin A (CNA) 的热稳定性发生了显著偏移。
这一发现证明了 TPP 能够跨越“功能偏见”，无差别地识别出别构调节剂和酶激活剂。因为对于 TPP 而言，激活剂引起的构象变化往往能带来比抑制剂更显著的热稳定效应。
04 总结：用 TPP 挖掘药物研发的“暗物质”
如果说酶抑制剂是药物研发皇冠上的明珠，那么酶激活剂就是深埋地下的金矿，储量巨大但极难探测。
面对天然产物这种结构复杂、往往通过“非典型”机制（如激活、别构调节）起效的分子，传统的酶学筛选和探针技术很容易失效。而 TPP 技术凭借其无标记、原位、且对结合模式不设限的特性，正是探测这类“暗物质”的最佳工具。
对于科研人员而言，下一次当你面对一个表型明确但机制不明的活性分子，尤其是当你怀疑它可能不是一个简单的抑制剂时，不妨试试 TPP。它可能会帮你找到那只藏在数据噪声中的“独角兽”。
参考文献
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2. Kok BP, Ghimire S, Kim W, et al. Discovery of small-molecule enzyme activators by activity-based protein profiling. Nat Chem Biol. 2020;16(9):997-1005. doi:10.1038/s41589-020-0555-4
3. Dow LF, Case AM, Paustian MP, Pinkerton BR, Simeon P, Trippier PC. The evolution of small molecule enzyme activators. RSC Med Chem. 2023;14(11):2206-2230. Published 2023 Sep 22. doi:10.1039/d3md00399j
4. Deng L, Meng T, Chen L, Wei W, Wang P. The role of ubiquitination in tumorigenesis and targeted drug discovery. Signal Transduct Target Ther. 2020;5(1):11. Published 2020 Feb 29. doi:10.1038/s41392-020-0107-0
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