酶介导的基于机理的灭活行为（MBI）可催化生成高反应活性亲电代谢产物，后者通过对酶催化腔内关键氨基酸残基的共价修饰，导致对目标酶的不可逆抑制作用，引发难以预测的毒性反应。值得注意的是，人体内关键药物代谢酶的MBI通常与严重的药物不良反应有关，因此，这一过程的发现和评估对于药物的开发、安全使用以及公共卫生具有重要意义。
细胞色素P450（CYP）超家族是一类主要存在于肝脏、肠道中的单加氧酶，因其在450 nm处有特异吸收峰而得名。其中，CYP3A的两大亚型（CYP3A4和CYP3A5）介导约50%治疗药物的生物转化过程，是人体重要的药物代谢靶点，亦是药物MBI的“主导者”和“受害者”。然而，MBI过程极具隐蔽性和不可预测性，其有效发现及系统研究一直是药物代谢研究领域的重点、难点问题。
近年来，酶活性检测荧光探针逐渐成为研究关键蛋白介导的复杂生物学效应的有效分子工具。针对上述问题，在前期研究的基础上，大连医科大学附属二院马骁驰课题组提出了基于蛋白关键互作结构域点对点结构衍生策略，成功构建了检测CYP3A的双光子荧光探针BN-1，其对各种生命系统中CYP3A 活性的定量检测和成像分析均表现出适当的选择性和灵敏度。
借助BN-1，研究人员不仅对数十种常用中药的MBI行为进行了高效可视化筛选与评价，还成功追踪到中药吴茱萸的主要MBI成分，即柠檬苦素、吴茱萸碱和吴茱萸次碱。受益于BN-1的高效性、准确性及可视化属性，中药吴茱萸中MBI成分在微粒体、细胞及组织水平上的基于机理的灭活通路以及肝毒性效应被充分揭示。BN-1 作为CYP3A活性检测荧光分子工具，应用于CYP3A的MBI现象的发现及分子机制研究，可为中药、西药安全合理使用提供必要的研究手段和指导。 论文信息： Rational Design of a Two-Photon Fluorescent Probe for Human Cytochrome P450 3A and the Visualization of Mechanism-Based Inactivation Jing Ning, Zhenhao Tian, Jiayue Wang, Bo Wang, Xiangge Tian, Zhenlong Yu, Xiaokui Huo, Lei Feng, Jingnan Cui, Tony D. James, Xiaochi Ma Angewandte Chemie International Edition
