小分子药物筛选好助手,Biacore高灵敏分子互作

6 月 16, 2023

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小分子药物主要是指化学合成药物,具有使用广泛、理论成熟等优势。小分子药物在生活中并不少见,比如我们熟知的阿司匹林,就是18世纪80年代后期诞生的一类经典非甾体抗炎药,以其良好的解热阵痛、抗风湿作用成为了应用最广泛的药物之一。在小分子药物开发前期,免不了从成千上万的小分子里筛选出候选药物,本次小编为各位老师介绍了两篇关于小分子药物筛选的新文章,一起来看看,Biacore在小分子化合物筛选中,是如何助力研究者开发新型小分子药物。

GPSM1小分子抑制剂

潜在的2型糖尿病 (T2D) 药物

研究显示,GPSM1(G蛋白信号调节剂1)与T2D和体重指数BMI强相关,然而GPSM1是如何调控,又是针对哪种细胞发挥作用,这些机制我们都还未得知。而利用GPSM1这个靶点,研发相关小分子药物,不仅能针对T2D进行代谢治疗,还可能会成为肥胖人士的福音。

2022年11月25日,上海交通大学胡承团队在Nature Communications发表题为“GPSM1 impairs metabolic homeostasis by controlling a pro-inflammatory pathway in macrophages”的研究论文,该研究揭示了巨噬细胞GPSM1促进代谢炎症以加速T2D和肥胖发展的机制。此外,研究还鉴定出一种小分子化合物AN-465/42243987,它通过抑制GPSM1功能来抑制促炎。

首先,研究先从27,000个小分子化合物中首先筛选出93种小分子,二次筛选就利用了我们的药物筛选利器——Biacore 8K,使用CM5芯片固定GPSM1蛋白,每种化合物以50 μmol/L流过芯片表面,最终筛选出10种有潜力的小分子化合物,再通过精准定量实验,确定了亲和力为3.47×10-4 M的化合物7:AN-465/42243987,可以作为T2D的候选药物。

图1:小分子化合物7:AN-465/42243987与GPSM1亲和力
在小分子筛选实验中,难点通常在于小分子的分子量极小,需要仪器具备极高的灵敏度,才能检测到好结果。Biacore作为分子互作领域的金标准,其具备的超高灵敏度实现了不仅可以检测大分子,对小分子检测无分子量下限。同时 Biacore亲和力及动力学检测范围极宽,可以检测到小分子化合物与靶点的弱亲和作用,所以在小分子药物的筛选、精准定量发挥着不可替代的作用。另外,在本实验中,研究人员使用了5%DMSO对小分子进行助溶,Biacore自带有机溶剂在线背景扣除功能,可轻松排除 DMSO背景信号干扰,保证最终实验结果真实可靠。
独脚金萌发素内酯小分子抑制剂
有望解决根寄生杂草问题
根寄生杂草已经严重制约全球许多地区的农业发展,全球由于根寄生杂草造成的损失已经超过了100亿美金,例如,仅在我国新疆地区,根寄生杂草向日葵列当 (O.cumana Wallr.) 和瓜列当 (O.aegyptiaca Pers.) 已经严重影响超过60,000公顷的耕地。所以寻找有效防除措施迫在眉睫。

独脚金萌发素内酯 (strigolactones, SLs) ,是日本科学家发现的一种化合物,已验证具有控制植物腋芽萌发的作用。2022年7月9号,南开大学发表题为“Probing strigolactone perception mechanisms with rationally designed small-molecule agonists stimulating germination of root parasitic weeds”的研究论文,文章着眼开发有效的SLs激动剂,利用其作为自杀性发芽诱导剂,从而控制根寄生杂草。

研究人员实验第一步,就拿出了小分子筛选的利器——Biacore,对51个小分子化合物与SLs受体ShHTL7进行前期亲和力的初筛。

图2:Biacore T200初筛51个小分子化合物
确定了有结合的小分子候选物的亲和力均μM级别后,研究人员又进行了第二轮筛选,筛选出亲和力水平优于化合物1的化合物2a-h,其亲和力水平接近50 μM。再进一步,研究人员对筛选出的化合物2h进行动力学精准表征,发现其亲和力为0.96 μM,是21,000种小分子化合物中亲和力最强的。
图3:利用Biacore筛选亲和力更好的小分子化合物
图4:Biacore精准表征候选小分子化合物1及2h

小 结

Biacore具有极好的实验数据可重复性,在多重筛选的实验设计里,同一个化合物的数据也能完全匹配,不担心出现前期筛选有好结果,但是后期筛选结果不相符的情况。这对于我们做大量研究工作的老师,省时省心又省事。

综上所述,小编给大家总结了Biacore做小分子实验的优势如下:

1、Biacore超高灵敏度,无惧小分子低分子量,轻轻松松好结果;

2、Biacore实验结果重复性好,早期筛选,精准表征,数据一个不差;

3、Biacore可实现有机溶剂在线背景扣除,无惧有机溶剂影响,结果精准可靠;

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