药物筛选新技术的应用幻灯片.ppt

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1、药物筛选新技术的应用第1页，共16页，编辑于2022年，星期二 药物筛选的概念和特点药物筛选虚拟筛选 利用计算机强大的计算能力，采用三维药效基团模型搜寻或分子对 接的方法，在化合物数据库中寻找可能的活性化合物。高通量筛选 是基于药物作用靶点在分子、细胞水平上进行的药物活性的自动 化大规模筛选过程，主要依赖于含有大量化合物的样品库、计算 机控制的自动操作系统和微量灵敏的生物反应及检测系统。第2页，共16页，编辑于2022年，星期二一.药物筛选的一般流程靶标测定方法1 药物靶点的选择2 药物筛选第3页，共16页，编辑于2022年，星期二二.药物筛选在新药研究中的地位在药物筛选方面已经积累了丰富的经

2、验，达到令人满意的水平选用不同方法筛选药物上仍有弊端，需多方面综合考虑第4页，共16页，编辑于2022年，星期二三.药物筛选平台动物实验传统的药理学研究 现代药物筛选方法第5页，共16页，编辑于2022年，星期二（一）分子水平药物筛选最大特点：药物作用靶点明确分类：根据检测方法的不同一.均相筛选方法二.根据药物与靶蛋白亲和性筛选化合物三.固定化靶分子的筛选方法四.其他方法第6页，共16页，编辑于2022年，星期二（二）细胞及动物水平药物筛选一.细胞水平的药物筛选1.酵母双杂交系统2.哺乳动物细胞系统二.动物水平的药物筛选第7页，共16页，编辑于2022年，星期二（三）高通量筛选高通量筛选的基本

3、条件1.药物靶点2.分子或细胞水平的高特异性体外筛选模型3.待筛样品库4.自动化操作系统5.高灵敏度检测系统6.数据采集传输处理系统第8页，共16页，编辑于2022年，星期二高通量筛选涉及的技术1.组合化学合成和组合生物合成技术2.计算机技术 样品管理、操作过程的控制、筛选结果的分析和处理3.生物芯片技术 基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片、组织芯片第9页，共16页，编辑于2022年，星期二四.药物筛选实例（一）分子水平的高通量筛选BIACORE S51主要用途：快速单一浓度筛选 小分子与靶标分子相互作用动力学分析 详细的靶标和位点特异性研究 早期体外的ADME研究 基于SAR/QSAR先导化合物优

4、化的动力学研究第10页，共16页，编辑于2022年，星期二实验条件：nBIACORE S51系列传感器芯片CM5n凝血酶抑制剂n碳酸酐酶抑制剂n偶联试剂：N-乙基-N-二甲基-氨丙基-碳二酰亚氨 (N-ethyl-N-dimethylaminopropylcarbodiimide,EDC)N-羟基琥珀酰亚氨(N-hydroxysuccinimide,NHS)乙醇胺(ethanolamine)n工作缓冲液：10 mM PBS buffer,pH7.4,含2%/5%DMSO和0.005%P20n洗涤溶液：50%DMSO,含0.01%P20n再生溶液：4 M MgCl2/10 mM NaOH 第11

5、页，共16页，编辑于2022年，星期二凝血酶抑制剂相对分子质量碳酸酐酶抑制剂相对分子质量Inogatran阿加曲班(argatroban)美拉加群(melagatran)化合物CH248化合物557化合物1724化合物1087化合物1231化合物1019化合物1052439582429520575475399412418434柳氮磺胺吡啶(sulfasalazine)磺胺(sulfanilamide)4-羧基苯磺酰胺(4-carboxybenzenesulfanamide,CBSA)双氢氯噻嗪 (hydrochlorothiazide)呋塞米(furosemide)偶氮磺酰胺(azosulfa

6、mide)398172201298331542凝血酶和碳酸酐酶的阳性化合物第12页，共16页，编辑于2022年，星期二（二）细胞水平的高通量筛选G蛋白偶联受体药物研究：30%的药物靶标是G蛋白偶联受体家族成员 人类D4.4(多巴胺受体的一类)嵌合G蛋白(Gqo5)在HEK-298细胞系中稳定共表达磷脂酶C和细胞内Ca2+释放结合起来第13页，共16页，编辑于2022年，星期二1.细胞水平微阵列化合物筛选平台(cell-based microarrayed compound screening format,ARCS)筛选化合物：260，000个筛选过程：1%琼脂糖凝胶共表达D、G的细胞fluo

7、-4细胞凝胶细胞密度(8-10)106个/mL电荷偶联呈像系统呈像厚度0.75 mm获取图像激发波长480 nm发射波长520 nm第14页，共16页，编辑于2022年，星期二2.传统的基于荧光呈像平板计数法(fluorometric imaging plate reader,FLIPR)共表达D、G的细胞FLIPR检测荧光值激发波长480 nm发射波长520 nm第15页，共16页，编辑于2022年，星期二ARCS和FLIPR方法比较ARCS模式筛选多巴胺激动剂灵敏，重复性好，可发现新的多巴胺激动剂从ARCS初筛得到的hits用传统的FLIPR方法验证，重复性好，表明ARCS对于排除假阳性化合物是非常好的方法在用ARCS筛选的800多个hits中，50%的hits是儿茶酚类似物，剩下的hits中，80%的化合物是对多巴胺受体特异性的，属不同结构类型第16页，共16页，编辑于2022年，星期二