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药物靶点发现与验证浅谈
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相对于未知的药物靶点来说，已知的药物靶点只不过是冰山一角。如何能在众多的未知里发现并找到有效的药物靶点？靶点的选择在整个药物研发过程中起着至关重要的作用。现代药物研究中，新靶点的建立往往是新药创新的前提和保障。随着现代分子生物学技术的发展和人类基因组计划的完成，出现了大量可供治疗干预的新型分子靶点，但并不是所有的靶点都能够成为与疾病有关的有效靶点，因此对新型靶点进行发现和验证便成为非常重要的工作。 据统计，除抗感染、抗病毒和抗寄生虫类药物以外，制药工业用来作为药物靶向筛选的靶标已有417种，包括受体、酶、离子通道等，药物靶标大体涉及10个系统的功能和疾患：外周及中枢神经系统、内分泌、炎症反应、血液及造血、癌瘤、心肾系统、胃肠系统、免疫调节、维生素缺乏、泌尿系统。到目前为止，已经有数千个靶点类蛋白被克隆纯化，包括大约包括大约750个G-蛋白偶联受体(GPCRs)、100多个配体门控性离子通道、60多个核受体、50多个细胞因子和大约20个具有重吸收和转运功能的蛋白质。多种靶点识别方法得到的药物作用靶点只能作为靶点初步筛选的方法，之后需要对候选靶点进行验证。药物靶点的发现和验证需要许多生物技术作支撑： 基因水平的技术 高通量基因表达技术 cDNA过表达技术 基因敲除(Konck-out)技术 蛋白质水平技术 酵母双杂交系统 蛋白质组学 基因水平技术靶点验证示例：第一步就是确认此靶点在细胞实验中是否调节化合物的生物活性。可以通过RNA干扰技术沉默某一疾病的基因，形成缺乏特定靶标的小鼠，将药物注射到基因敲除的小鼠中，若药物没有引起效应，说明药物是通过这一特定靶点作用的。除了RNA干扰技术，也可以用cDNA过表达来建立药物-靶点作用关系，靶点的过表达可能会抑制药物的活性。这种方法对于验证膜靶点极为重要，一旦假定的靶点通过功能实验的验证，就需要对小分子物质及靶点的亲和力进行量化。如果假定的靶点是一种酶，则要通过酶动力学实验检测此物质的酶活力。最后还需要通过NMR等进行更严格的验证，进而得到药物-靶点复合物的三维结构。这些信息不仅可以验证物理上的关联性，也可以提供后期药物优化中结合模型的鉴定标准。 武汉合研生物医药科技有限公司坐落于光谷生物城，是一家专注于提供新药发现阶段的技术服务，以中小微新药研发企业为服务主体的创新型公司。我们拥有一支训练有素的药物研发技术团队，提供的服务覆盖虚拟筛选、酶学靶点筛选、抗肿瘤药物活性评价、细胞功能学检测、药理病理学服务等各项技术，同时也提供可购买的商业化合物库。 我们的技术团队在分子生物学、细胞生物学、结构生物学等领域具有丰富的经验，通过酶水平、细胞水平测定等技术平台帮助客户进行化合物筛选及化合物特性、作用机制等研究。合研生物以高效、高性价比的专业服务帮助客户更快地达到目标，帮助客户推进药物发现的进程。 新靶点细胞系的选择 通过qPCR和WB分别从mRNA水平和蛋白水平来考察不同待选细胞之间的差异。根据客户的需要找到合适的细胞系开展实验。 药物靶点筛选 建立了药物靶点筛选平台，通过shRNA或sgRNA文库的筛选，帮助客户找到与潜在的多样的药物新靶点。并通过下游的靶点验证进一步明确靶点的功能。 药物靶点验证 1) siRNA或者siRNA复合物介导靶基因的沉默 通过qPCR或WB技术分别验证mRNA或蛋白水平的基因沉默； 通过细胞活力实验或软琼脂克隆形成实验分别检测靶基因沉默对肿瘤细胞2D和3D生长水平的抑制作用； 2) shRNA介导的基因沉默 通过qPCR或WB技术分别验证shRNA稳转细胞株靶基因沉默效果； 细胞凋亡检测； 研究信号通路和生物标志物检测； 参考资料： 1、药物靶点的选择和验证 - 付青姐《生命科学研究》2001年第5卷第3期 2、药物靶点筛选的研究 - 崔大明等《中国卫生产业》2013年第114卷第14期 |
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