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科研助攻 | 案例分享！MCE 的客户如何做药筛？ |MedChemExpress (MCE)
点击次数：120发布时间：2024/8/9
每次说到高通量筛选，小 M 听到*多的疑问就是，药物筛选实验该怎么做？如何保障我们筛选出的先导化合物的正确性？本期小 M 就来带您看看 MCE 客户如何做药物筛选实验？
01
药物筛选
众所周知，高通量筛选 (High-throughput screening, HTS) 是药物发现和疾病机制研究的高效方法。 小 M 也为大家介绍过相关知识，详见往期推文：叮铃铃~高通量筛选了解一下；高通量筛选常用检测方法-分子篇；一文解锁高通量筛选的不同应用场景；高通量筛选 "打开" 神经退行性疾病的药物开发之路等。
筛选实验通常分为细胞水平实验和分子水平实验：
分子水平实验多应用于基于靶点的实验，用于研究待测化合物对靶蛋白的抑制作用或结合活性，目前有多种不同的检测方法用于分子水平化合物筛选，可以根据具体使用目的及研究对象进行选择。
当研究靶点未知、靶蛋白难分离纯化，或者所检测的表型只存在于细胞水平时，需要通过细胞水平实验进行筛选。细胞水平实验可以从细胞整体水平检测化合物对细胞的调控、毒性或细胞内的代谢情况等。
化合物库是开展高通量筛选的实验对象，也是筛选实验的主体，选择匹配实验目的化合物库是开展高通量筛选的关键。
MCE 拥有多样性实体化合物库，满足不同筛选需求：
（Bioactive Compound Libraries） -老药新用，机制研究，高命中率 | ||||
|---|---|---|---|---|
? 200+ 生物活性化合物库 ? 24,000+ 具有明确生物活性的化合物可供筛选 ? 涵盖 1,000+ 生物靶点及多种热门研究领域 | ||||
| 片段化合物库 （Fragment Libraries） | ||||
? 22,000+ 片段化合物 ? 结构多样，高溶解度 ? 可用于基于片段的药物开发（FBDD） | ||||
| 高通量化合物库 （High Throughput Screening Library） | ||||
? 1,600 万 + 化合物可供筛选 ? 结构多样性，高类药性 ? 库存充足，可重复供应 | ||||
（Diversity Compound Library） -新品、高分摇篮 | ||||
? 50,000+ 高度多样的化合物 ? 3D 结构、良好的生物反应性、高命中率 ? 药物筛选 / 新药研发的专业工具 | ||||
| DEL 库 （DNA-Encoded Compound Library） | ||||
? 68 个 DEL 库，数十亿 DEL 分子 ? 化学结构新颖，化学空间覆盖范围广，具备类药 ? 分子特性 ? 强大的化合物合成能力 | ||||
| AI 库 （MegaUni） | ||||
? 强大的化合物合成能力 ? 长时间的数据积累，结构化的数据 ? 质量源于设计 ? 1,000 万 REAL 分子 |
下面我们就看看在客户使用 MCE 化合物库发表的文献中，大家都如何做的筛选实验吧！
02
案例分享一
一篇文章是发表在 Cellular & Molecular Immunology 的 “A SARS-CoV-2-specific CAR-T-cell model identifies felodipine, fasudil, imatinib, and caspofungin as potential treatments for lethal COVID-19” (IF=24.1)。
SARS-CoV-2 诱导的细胞因子爆发与 COVID-19 的严重程度和致死率密切相关。因此，本文作者想要筛选并鉴定出抗炎症的药物来治疗 COVID-19。作者通过构建了 SARS-CoV-2-S 蛋白靶向的 CAR-T 细胞模型 (SARS-CoV-2-S CAR-T) 并用刺突蛋白刺激来模拟 COVID-19 患者中的 T 细胞反应，即大量的细胞因子释放，以及独特的记忆性的、耗竭的和调节性的 T 细胞表型。
图 1. 基于 SARS-CoV-2-S CAR-T 细胞模型的可抑制 SARS-CoV-2 诱导的炎症的药物筛选流程[1]。
结合该细胞模型和感染表型，作者想通过高通量筛选鉴定出有抑制细胞因子释放的小分子化合物的。通过基于 ELISA 的 IL8 和 IFNγ 的释放抑制率筛选，并进一步鉴定化合物对 T 细胞的毒性，*终从 1049 个 FDA 批准的上市药物中鉴定出了四个符合筛选标准的化合物 (图 1)。后续的实验中，作者通过细胞以及体内实验也证明了这四个小分子在临床早期治疗中的潜力[1]。
03
案例分享二
第二篇文章是发表在 Nature Communications 的 “Domain-specific p53 mutants activate EGFR by distinct mechanisms exposing tissue-independent therapeutic vulnerabilities” (IF=16.6)。
错义突变的 TP53 会影响其本身的肿瘤抑制功能失效，又能赋予其促癌活性，从而促进癌变，因此开展 TP53 错义突变的研究至关重要。
作者发现影响 p53 的 TAD 或 DBD 的突变会导致不同的细胞定位模式和蛋白质伴侣。因此作者想通过高通量筛选，来测试 p53 TAD 突变体与 DBD 突变体之间独特的蛋白质相互作用是否会影响不同的信号通路，从而产生不同的促抑癌或致癌效应。
为此，作者使用定制的 303 种针对信号传导和代谢途径的小分子抑制剂库进行了筛选，以确定并验证 p53 TAD 与 DBD 突变细胞生长或存活所独特依赖的信号传导途径。
细胞活性检测实验的结果发现，选择性抑制 PI3K/AKT/mTOR 信号传导和生物合成会更明显地降低 TAD 突变体细胞和 DBD 突变体细胞的存活率 (图 2)。通过 Western Blot 分析显示，TAD 突变体细胞中磷酸化的 AKT、S6K、ERK 和 mTOR 水平升高。这些数据表明，p53 TAD 与 DBD 突变细胞的存活或生长依赖于不同的机制，并在细胞内信号通路中表现出不同的激活模式[2]。
图 2. 热图显示表达 WT 和突变 p53 的 HCT116 和 MCF7 细胞对化合物库中小分子抑制剂库的不同敏感性[2]。
以上两个文章也仅是给大家在选择筛选实验提供一些思路，无论是选择什么实验开展筛选实验都要保证实验方法适配于我们的实验目的且具有结果可重复性、经济性、可高通量进行等等。
询价与订购：
MCE 可提供多种药筛服务，由靶找药、由药找靶、基于表型的药物筛选等，满足您的各类实验需求！目前，MCE 药筛平台可提供涵盖 GPCR 、激酶 、离子通道的特定靶向筛选，拥有数百种稳定细胞株，检测方法多样，可为您量身定制筛选方案。
图 3. MCE 一站式药筛平台可提供的药筛技术服务种类。
| HY-L021 天然产物库 4,600+ 种天然产物，包括糖类和糖苷，苯丙素类，醌类，黄酮类，萜类，类固醇，生物碱，酚类，酸和醛等。 |
| HY-L022 FDA 上市库 3,000+ 个批准上市的化合物，这些化合物已经完成了广泛的临床前和临床研究，具有良好的生物活性、安全性和生物利用度。 |
| HY-L035 老药新用化合物库 4,900+ 种批准上市药物及临床 Ⅰ 期以后化合物，适用于老药新用的研究。 |
| HY-L009 激酶抑制剂库 2,700+ 激酶抑制剂和调节因子，主要靶向蛋白激酶 (VEGFR、EGFR、BTK、CDK、Akt 等)、脂质激酶 (PI3K、PI4K、SK 等) 和碳水化合物激酶。 |
| HY-L001 生物活性化合物库 19,000+ 具有明确报道的、活性已知、靶点明确的小分子化合物，包括天然产物，新型化合物，已上市化合物及处于临床期化合物等，可以用于信号通路研究，新药研发，老药新用等不同的筛选目的。 |
| HY-L099 靶点多样性化合物库 2,300+ 种化合物，涵盖 1,000+ 靶点及亚型，如 GPCR 蛋白家族、离子通道、多种激酶等。每种靶点及亚型精心挑选 1-3 种高活性高特异性小分子化合物。 HY-L111 新颖已知活性化合物库 1,200+ 已经被细胞实验或生化实验进行过活性验证的小分子化合物集合。该化合物库中的所有化合物结构新颖，活性多样，更容易开发新的先导化合物。 |
参考文献：
[1] Xia L, et al. A SARS-CoV-2-specific CAR-T-cell model identifies felodipine, fasudil, imatinib, and caspofungin as potential treatments for lethal COVID-19. Cell Mol Immunol. 2023 Apr;20(4):351-364.
[2] Ho TLF, et al. Domain-specific p53 mutants activate EGFR by distinct mechanisms exposing tissue-independent therapeutic vulnerabilities. Nat Commun. 2023 Mar 28;14(1):1726.
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