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原创 | 靶点开发的沃尔玛模式

美中药源  · 公众号  · 药品  · 2017-11-02 09:11

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美中药源原创

新闻事件

这一期的《自然化学生物学》发表了一篇原葛兰素科学家、现在北卡大学任教的Frye教授撰写题为“Target class drug discovery”的文章,提出靶点为中心新药研发最好不要每个靶点单打独斗,而是对整个靶点家族进行系统规划。这包括针对特定蛋白家族的化合物库、针对这类蛋白的生物评价体系、和该家族蛋白晶体结构的建立等几个方面。这个新药发现体系如同零售业的沃尔玛,同一供货、配送、销售体系可以出售多种产品,因此效率更高。

药源解析

新药发现是个漫长的过程,从靶点选择、到先导物的寻找、先导物优化的评价系统等任何一关都可能令一个项目停滞不前。现在的模式是疾病靶点关联驱动,一旦一个靶点被认为有前景,一般会开始高通量筛选、建立一系列评价化合物的测试、通常需要解析该靶点晶体结构。但所有这些工作只限制在这个靶点,好比有人设计了一款你认为有销路的牛仔裤,然后开一个商店、找一供货商、建一个销售团队。如果这个产品消费者不认同则这个体系解散,以后再有类似产品这个过程要再重复一遍。


靶点家族体系则从长计议,如作者所经历的表观遗传蛋白家族之一Kme阅读蛋白。这类蛋白以前研究较少,所以配体没有现成的结构类型,作者根据其底物化学特征设计了含有烷基化氨基的多肽化合物库。如果蛋白家族已经研究比较充分如激酶则可根据所谓优势骨架(privileged scaffold)设计命中率较高的化合物库。优势骨架的理念是基于很多蛋白结合腔有类似之处,因为蛋白出于效率考虑多是由板块组装而成,所以即使不同家族蛋白也可能结合腔类似。这一方面令HTS成为可能(蛋白A的配体也可能与蛋白B结合),但也令选择性成为药物优化的一个重要障碍。幸运的是一、两个恰当的氢键或疏水作用就可能带来100倍左右的选择性,关键位置的一个小基团就可能彻底消除脱靶活性。激酶的经验最能说明问题。虽然所有激酶的ATP结合腔都与ATP结合,但现在已有30几个激酶抑制剂上市。








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