快速老化和艾滋病毒药物之间的联系，长期以来一直都受到质疑，但没有得以证明，部分原因是由于我们很难跟踪药物通过身体的分子途径。现在，一种新的质谱技术展示了抗HIV药物如何影响核纤层蛋白A，这种蛋白对于维持细胞形状至关重要，在分子水平上也与衰老有关。相关研究结果发表在最近的《Nature Chemistry》杂志。 

　　这项研究的通讯作者、牛津大学教授Dame Carol Robinson指出：“这是第一次用质谱法解开这个问题。我们研究过其他的膜蛋白，但没有用这种方法来研究未知蛋白靶标的脱靶结合。” 

　　Robinson这样谈论这项新技术的重要性：“使用大多数方法，我们通常很难看到膜蛋白结合，因为存在洗涤剂胶团的问题。然而，我们通过使用一种方法，解决了这个问题，自从2008年以来，我们一直致力于这种方法，那就是，一旦胶团在质谱仪的气相中时就激发它。” 

　　研究人员最近描述了这种膜蛋白——人类整体膜金属蛋白酶ZMPSTE24，它介导核纤层蛋白A的活性。由于以往的研究表明，HIV药物会导致核纤层蛋白A积累到早衰症患者中发现的类似水平，因此，Robinson的小组决定弄清，在HIV药物发现的HIV蛋白酶抑制剂（PIs）和ZMPSTE24中之间，是否存在无意识的结合。 

　　研究人员通过用一种模仿核纤层蛋白A底物的合成肽来孵育ZMPSTE24胶团，首次证明了ZMSTE254和衰老之间的联系。产生的质谱表明两种电荷态；其中一个ZMPSTE24蛋白和其他的合成肽可与ZMPSTE24结合。 

　　接下来Robinson的团队使用质谱分析和一种竞争性的药物结合法证明，洛匹那韦、利托那韦和安普那韦可与ZMPSTE24结合。这种结合可阻断核纤层蛋白A肽裂解，并使ZMPSTE24保持稳定，从而改变了这种细胞衰老蛋白的功能。 

　　现在，研究人员计划用这种新技术，调查各种药物的其他预期的和非预期的靶标。Robinson认为，该方法未来可应用于药物设计，因为许多药物可能会影响意想不到的靶标，她说：“虽然我们正在做分子研究，但我们认为这将有下游的临床用途。”（来源：生物通  王英） 

　　Mass spectrometry captures off-target drug binding and provides mechanistic insights into the human metalloprotease ZMPSTE24 

　　Abstract  Off-target binding of hydrophobic drugs can lead to unwanted side effects, either through specific or non-specific binding to unintended membrane protein targets. However, distinguishing the binding of drugs to membrane proteins from that of detergents, lipids and cofactors is challenging. Here, we use high-resolution mass spectrometry to study the effects of HIV protease inhibitors on the human zinc metalloprotease ZMPSTE24. This intramembrane protease plays a major role in converting prelamin A to mature lamin A. We monitored the proteolysis of farnesylated prelamin A peptide by ZMPSTE24 and unexpectedly found retention of the C-terminal peptide product with the enzyme. We also resolved binding of zinc, lipids and HIV protease inhibitors and showed that drug binding blocked prelamin A peptide cleavage and conferred stability to ZMPSTE24. Our results not only have relevance for the progeria-like side effects of certain HIV protease inhibitor drugs, but also highlight new approaches for documenting off-target drug binding.