基于修饰化学+点击化学的小分子靶标捕获技术

小分子靶标发现策略

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引言

药物研发是医学领域的重要研究方向，而药物靶点的发现是药物研发的关键步骤。传统的药物研发方法面临着许多挑战，如研发周期长、研发成本高、药物疗效不理想等。为了解决这些问题，基于化学修饰技术的药物靶点发现研究应运而生。这种技术通过将药物分子进行化学修饰，并与固相载体微球表面的活性反应基团相互作用，将药物分子偶联到微球表面。然后，将微球与细胞裂解液混合，使微球表面的药物分子捕捉靶点蛋白，并富集到微球表面。最后，经过凝胶电泳分离纯化、高分辨质谱分析和数据库序列比对，确定该靶点蛋白的名称及属性。

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研究方法


基于化学修饰技术的药物靶点发现

研究方法


药物分子化学修饰

在基于化学修饰技术的药物靶点发现研究中，药物分子的化学修饰是关键步骤之一。研究人员通过选择合适的化学反应和反应条件，对药物分子进行化学修饰，使其能够与固相载体微球表面的活性反应基团相互作用。常用的化学修饰方法包括磺化、酰化、烷基化、氧化等。

（1）偶联原理:酯化反应,酰化反应

偶联载体:羧基磁珠,biotin

方法:酰氯实验，酯化反应


（2）偶联原理:氨基反应

偶联载体:羧基磁珠,biotin

方法:EDC+NHS活化，脱水缩合

（3）偶联原理:巯基反应

偶联载体:Epoxy(环氧基）磁珠,Tosyl(对甲苯磺酰基）,biotin

方法:EA


固相载体微球表面活性反应基团的选择

      固相载体微球表面的活性反应基团是药物分子链接到微球表面的关键。研究人员需要根据药物分子的化学结构和性质，选择合适的活性反应基团，使其能够与药物分子相互作用，实现药物分子的链接。常用的活性反应基团包括氨基、羧基、羟基、硫醇等。


药物靶点捕获和富集

     将微球与细胞裂解液混合，使微球表面的药物分子捕捉靶点蛋白，并富集到微球表面。为了实现靶点蛋白的富集，研究人员通常会选择具有高亲和力和特异性的药物分子，并优化实验条件，提高靶点蛋白的捕获率和富集度。


靶点蛋白鉴定和分析

经过凝胶电泳分离纯化、高分辨质谱分析和数据库序列比对，确定该靶点蛋白的名称及属性。研究人员需要利用生物信息学和蛋白质组学技术，对靶点蛋白进行深入分析和鉴定，揭示其与疾病的关系和潜在的药物作用机制。


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研究成果


基于化学修饰技术的药物靶点发现

研究成果


基于化学修饰技术的药物靶点发现研究已经得到了广泛的应用。研究人员利用该技术发现了许多与疾病相关的药物靶点，如癌症、神经退行性疾病和免疫系统疾病等。以下是一些典型的基于化学修饰技术的药物靶点发现研究成果。


癌症治疗的新希望

     一项基于化学修饰技术的药物靶点发现研究发现，一种名为“抑制剂A”的化合物可以有效抑制肺癌细胞的生长。该研究通过对肺癌细胞进行药物处理，发现抑制剂A可以与一种名为“PD-L1”的蛋白质结合，从而抑制肺癌细胞的免疫逃逸和生长。这一发现为PD-L1作为肺癌治疗的药物靶点提供了有力的支持。


神经退行性疾病的治疗新突破

     一项基于化学修饰技术的药物靶点发现研究发现，一种名为“化合物B”的小分子化合物可以有效缓解阿尔茨海默病的症状。该研究通过对阿尔茨海默病患者的神经元细胞进行药物处理，发现化合物B可以与一种名为“β-淀粉样蛋白”的蛋白质结合，从而降低神经元细胞的死亡率和淀粉样蛋白的沉积。这一发现为β-淀粉样蛋白作为阿尔茨海默病治疗的药物靶点提供了有力的支持。

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结论

        基于化学修饰技术的药物靶点发现研究为药物研发提供了一种新的策略和方法，为解决传统药物研发方法所面临的问题提供了新的可能性。随着科学技术的不断发展，这种技术将会不断改进和完善，为新药的研发提供更加可靠的支撑。同时，基于化学修饰技术的药物靶点发现研究还可以与基因组学、蛋白质组学和生物信息学等技术相结合，进一步提高药物研发的效率和成功率。


案例一：


合作单位：四川大学华西医院泌尿外科研究所泌尿外科；上海大学转化医学研究所；

第二军医大学长海医院泌尿外科；上海中医药大学中西医结合研究院；上海交通大学医学院药理与化学生物学系；上海中医药大学曙光医院肿瘤内科肿瘤研究所。

背景

骨是前列腺癌(PCa)最常见的转移部位。PCa 侵袭导致成骨-溶骨性平衡的破坏并导致骨形成异常。PCa与骨基质细胞，尤其是成骨细胞(OB)之间的相互作用被认为对于疾病进展至关重要。然而，有效阻断癌-骨相互作用和调节成骨-溶骨平衡的药物仍未被发现。


方法：酰胺反应

原文链接：https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-023-02610-7

本研究证明了基于肿瘤宿主相互作用的药物筛选策略的可靠性和可行性，并显示Pro可能是治疗骨转移前列腺癌的潜在治疗药物，通过阻断骨转移中的TGF-β反馈环路。Procoxacin 的一个药物靶点是 14–3‑3ζ。为了确认 Pro 与 14–3-3ζ 的结合，作者在C4-2B 细胞中进行了磁珠捕获实验。在Pro 结合的磁珠（P Beads）组中观察到了一个较弱的14–3-3ζ条带，而在空白磁珠（E Bead，阴性对照）组中没有观察到条带。此研究应用了小分子靶点发掘技术，对Pro的药效机制研究具有重要的意义。

   



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