活性小分子在发挥生物学功能时,若与靶点蛋白间的相互作用为非共价形式(如氢键、堆积),则可将该活性小分子改造具有相似活性的化学探针,并利用原位快速光交联策略,在原生物学活性环境中,将非共价作用转化为共价相互作用,从蛋白质组中直接捕获活性分子的作用靶点,为揭示活性小分子的作用机制提供更详细的信息。
活性分子衍生的光交联探针,光照引发共价连接蛋白,富集,酶解,多重定量标记,质谱检测,分析得到小分子作用靶点非共价药物分子靶点蛋白的组学分析(基于凝胶成像与生物大分子质谱)非共价药物作用靶点验证(靶向定量蛋白质分析/蛋白免疫印迹法)化学小分子药物在疾病药物研发领域中占据重要地位,截止到目前,在FDA批准药物针对的812种人类蛋白质靶点中,84%对应的为化学小分子药物,其中639个靶点仅有化学小分子药物被开发出来。化学小分子药物与靶点蛋白质作用方式可分为非共价和共价两种,目前,非共价作用形式占主要地位。在新药筛选过程中,基于细胞活力筛选技术,发现化合物A对目标细胞系具有显著的抑制活性,该项目目标从分子水平发现化合物A的靶点蛋白质,一方面解析化合物A的分子机制,另一方面发现潜在新的靶标。根据化合物A结构和活性,设计并合成了光亲和探针Probe A,包括光交联基团和生物正交基团。利用上述的化学蛋白质靶点发现平台,在化合物A活性相关的细胞系中,分别进行了基于荧光胶和基于质谱的蛋白质靶点鉴定,在获得了潜在靶点蛋白之后,结合相应的生物信息学分析,对化合物A的分子机制进行解析。基于荧光胶分析的标记实验,Probe A能够有效标记蛋白质,且标记信号能够被化合物A显著竞争,表明Probe A与化合物A靶点覆盖度类似,能够用做化学探针工具,进行后续靶点发现。Volcano plot 展示Probe A vs DMSO (Direct)实验中,114个蛋白质(上图红色标注)被Probe A探针显著性富集;Probe A vs (A+Probe A) (Competition) 实验中, 38个蛋白质(下图红色标注)被Probe A标记且被原始化合物A显著性竞争;两组实验产生32个高置信度A结合蛋白质。(n = 3, ratio ≥2,p-value ≤ 0.05 )对32个高置信度A结合蛋白质进行GO_Biological pathway分析,候选蛋白质显著富集在phospholipid efflux, negative regulation of lipase activity, regulation of sterol transport等信号通路中,与表型吻合研锦生物可以利用基于靶点或小分子结构的药物设计方法,对可购买化合物、天然产物等数据库进行虚拟筛选,并获得潜在活性的化合物列表供进一步活性实验确证。面向制药企业和科研院所,可提供一站式的早期药物研发服务,包括虚拟药物筛选、先导优化、靶标预测、 动力学模拟等,涉及小分子化学药、生物药、中药等多种新药类型,为您提供优质的药物发现服务