ZINC20新增數十億分子AlphaFold2給藥物研制帶來的革新性變化不言而喻：AlphaFold2能低成本猜測疾病相關的蛋白質結構，從而經過藥物重定位、虛擬挑選等方法尋找這些疾病的潛在藥物。而化合物數據庫作為虛擬挑選的重要工具，相同決議了小分子藥物研制的速度和質量。ZINC是一個匯總了化合物相關信息的公開數據庫，是支撐2D、3D化合物分子方式下載以及可進行快速分子查找、類似物搜索的服務網站，其分子量現已現在增加到近20億，其間可購買的13億化合物來自于150個公司共310個產品目錄。雖然全球庫存化合物的數量(現在約為1400萬)每年只增加百分之幾，但按需定制化合物數量簡直呈指數增加，現在按...

目前已知氨基酸序列的蛋白質分子約有2.1億個，但到RCSBPDB上錄入的被實驗解析的蛋白質三維結構只有18,1295個，不到蛋白質總數的0.1%。究其根本，通過X射線衍射、核磁共振或冷凍電鏡等方法獲得蛋白質三維結構，哪個不耗時費力、需要很多資金投入？另，計算機猜測蛋白質結構有諸多限制，SWISS-MODEL要求序列同源性>30%，I-TASSER要求序列能穿到現有結構，ROBETTA要求氨基酸序列<200。全國苦“蛋白質三維結構”久矣！直到AlphaFold2橫空出世。AlphaFold2橫空出世2020年底，AlphaFold2(DeepMind公司開發的AI程序)在CASP14(第14屆蛋...

高通量挑選在100μM濃度下，運用MCEFDA批準上市庫進行挑選，經過顯微成像技術，終究得到16種陽性化合物(圖2a)中，其中Tranilast在按捺基質堆積方面表現出杰出的作用，并呈現出劑量依賴性(圖2b)，并且已有文獻標明Tranilast在體內具有較好的生物利費用、安全性和耐受性的安全性，終究選定Tranilast作為先導化合物。■構效聯系剖析及先導化合物優化由于挑選到的Tranilast需要在較高濃度(>150μM)下才會表現出較強的抗纖維化活性，所以作者還對Tranilast做了進一步結構優化，希望從Tranilast結構類似物中挑選到具有更高活性的產品(圖4a)。經過對Tranil...

新為醫藥成功建成以生物信息學和合成噬菌體庫技能為基礎的分子規劃和藥物發現平臺，并高效開展單抗發現和抗體工程作業。公司的納米單抗、AbTAC雙抗、ADC等數個以胃腸道為首要適應癥的項目研發正在取得預期成果，其中一個ADC項目已與某有名藥企達成合作開發協議。場景一：化合物挑選化合物挑選是高通量挑選的首要也是根本用途，這種用途一般會結合前期機制研究(如生信分析，基因組學或蛋白組學等進行靶點判定)，針對判定的靶點挑選相應抑制劑或激動劑，這種挑選形式咱們稱為根據靶點的挑選(target-basedscreening)；此外，也可根據當時研究疾病，直接構建相應疾病模型，再利用高通量挑選技能，挑選針對某種疾...

2021年2月18日，Cell雜志背靠背在線宣布Broad研討所HHMI研討員JohnG.Doench實驗室的Massivelyparallelassessmentofhumanvariantswithbaseeditorscreens及哥倫比亞大學歐文醫學中心AlbertoCiccia實驗室的FunctionalinterrogationofDNAdamageresponsevariantswithbaseeditingscreens研討論文。兩篇文章均以單堿基修改東西CBE為基礎，開發出點驟變功用研討的高通量挑選新渠道。兩文研討者還憑借新的挑選渠道分別對ClinVar數據庫中的數萬種點驟變...

其他辦法還有聲霧電離-質譜剖析和閃爍接近剖析法等。例如ArseniyM.Belov等人在AcousticMistIonization-MassSpectrometry:AComparisontoConventionalHigh-ThroughputScreeningandCompoundProfilingPlatform一文中向咱們展示了聲霧電離-質譜剖析的使用，開發了一個高通量能與之兼容的辦法，用以檢測組蛋白乙酰轉移酶活性的按捺。高通量篩選有許多可用的技能，在選擇檢測辦法時，更重要的標準是先對試驗進行構思，再設計恰當的篩選辦法來檢測。例如，在尋覓某種酶的按捺劑時，可通過更加直觀的分子水平的篩...

N23Ps效果機制研討基上述活性篩選，作者團隊進一步進行了機制驗證；他們對纖維化組，纖維化+N23Ps組(給藥組)及空白組進行芯片轉錄組剖析，發現一系列蛋白表達調控差異。經過對組學數據剖析及基因功能關系剖析，鑒定出E3連接酶SMURF2(TGFβ1信號通路中重要的胞內信號因子)可能參加了N23Ps對立纖維化的調控為了深化了解N23P調節TGFβ1依賴性肌成纖維細胞轉分化的機制，使用SMURF2siRNA敲低進行了功能丟失研討。cmp4處理明顯按捺TGFβ1處理的IPF-phLFs中αSMA蛋白的表達;但這種按捺在SMURF2缺失的phLFs+TGFβ1+cmp4的肌成纖維細胞中被阻撓(圖6)，...

場景2：疾病機制研討除了上述應用，活性化合物庫因為具有明確的靶點及效果機制，常被用來進行機制研討。通過高通量挑選對得到的先導化合物進行靶點及效果機制的聚類分析，可以推測哪些靶點或通路可能參加了疾病調控，通過進一步驗證，可以提醒一些新的效果機制或靶點。一次挑選，相當于指明晰后續研討方向。下面我們通過一篇ClaudiaCapparelli等科學家今年發表在NatureCommunications上的文章為例看一下怎么使用高通量挑選技術進行機制探求的[3]。■研討背景SOX10是黑色素瘤細胞中異質性表達的一種轉錄因子，SOX10的缺失會下降細胞增殖，導致侵襲性，并促進對BRAF和/或MEK抑制劑的耐...

高通量挑選在100μM濃度下，運用MCEFDA批準上市庫進行挑選，經過顯微成像技術，終究得到16種陽性化合物(圖2a)中，其中Tranilast在按捺基質堆積方面表現出杰出的作用，并呈現出劑量依賴性(圖2b)，并且已有文獻標明Tranilast在體內具有較好的生物利費用、安全性和耐受性的安全性，終究選定Tranilast作為先導化合物。■構效聯系剖析及先導化合物優化由于挑選到的Tranilast需要在較高濃度(>150μM)下才會表現出較強的抗纖維化活性，所以作者還對Tranilast做了進一步結構優化，希望從Tranilast結構類似物中挑選到具有更高活性的產品(圖4a)。經過對Tranil...

隨著科技發展，現代技術為原料藥材篩選注入新活力，明顯提升了篩選的精細性和效率。光譜分析技術中，紅外光譜、近紅外光譜可快速檢測藥材中的化學成分，通過與標準圖譜比對，鑒別藥材真偽；拉曼光譜能無損檢測藥材中微量成分和雜質。色譜技術如高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GC），可精確分離和定量藥材中的活性成分，為藥材質量評價提供數據支撐。例如，采用HPLC測定三七中人參皂苷Rg1、Rb1等成分含量，作為評價三七質量的重要指標。此外，DNA條形碼技術通過分析藥材特定基因片段，能夠準確鑒別物種，有效解決同名異物、易混淆藥材的鑒別難題。分子生物學技術還可用于檢測藥材中的農藥殘留、重金屬及微生物污染，多方位保...

酶聯免疫吸附酶聯免疫吸附試驗是狠常用的實驗辦法之一，可檢測和定量如抗體、蛋白質等物質。但該辦法存在靈敏度低等缺陷，能夠經過削減樣品體積，增加操控和吞吐量等辦法優化。氧化應激已被證實參與許多病理生理過程，而抗氧化防御系統中的幾個要害酶，包括血紅素加氧酶1(HO-1)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽s-轉移酶(GST)等，首要受到Keap1和Nrf2調控，所以作用于Keap1-Nrf2的抑制劑被認為是醫治慢性氧化和炎癥應激的重要途徑。高通量篩選的不同使用場景。藥物反向篩選目前已知氨基酸序列的蛋白質分子約有2.1億個，但到RCSBPDB上錄入的被實驗解析的蛋白質三維結構只有18,1295個，不到...

酶聯免疫吸附酶聯免疫吸附試驗是狠常用的實驗辦法之一，可檢測和定量如抗體、蛋白質等物質。但該辦法存在靈敏度低等缺陷，能夠經過削減樣品體積，增加操控和吞吐量等辦法優化。氧化應激已被證實參與許多病理生理過程，而抗氧化防御系統中的幾個要害酶，包括血紅素加氧酶1(HO-1)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽s-轉移酶(GST)等，首要受到Keap1和Nrf2調控，所以作用于Keap1-Nrf2的抑制劑被認為是醫治慢性氧化和炎癥應激的重要途徑。高通量篩選技能加速聯合用藥研討。高通量藥物篩選技術平臺文章一中研討者首要展開CBE系統用于點驟變高通量挑選的可行性剖析。使用針對性的挑選文庫和正向/負向挑選，研討...

迭代化合物挑選過程如上所述，現在的方針是對界說為空間掩蓋方針的類進行迭代，從每個類中挑選排名比較好的化合物樣本，然后重復此循環屢次。一旦所有化合物均已按特點進行了排序并分配給不同類型的空間掩蓋類別，而且已界說了每次迭代的較小簇巨細，則能夠運轉挑選算法以生成多樣性網格2015挑選渠道和2019挑選渠道的比較圖6（分子量）和圖7（clogP）展現了2015年和2019年平板子集的特性曲線。2015年的挑選平板網格顯現，MW<350Da的偏差很大，A和B類的clogP規模為1-3，使這些化合物簡直呈碎片狀。我們還發現，2015年篩查平板的A和B類命中率低于C類，即分子量和clogP規模受限會導致整個...

在過去的十年中，表型挑選在藥物發現中再次變得越來越重要，其實際成果是測定和挑選級聯變得越來越雜亂，從而限制了可以挑選的化合物的數量。迭代挑選可以減少整體篩查化合物的數量，節省化合物庫存，縮短時間表和成本，更重要的是在進行大規模篩查之前先驗證或優化測定方式。在經典的HTS中，一切化合物均經過測驗，化合物在平板篩板上的散布對成果影響不大。但是在迭代多樣性驅動的子集挑選中（如NIBR所實踐），正確的分配對于取得合理的成果至關重要。化合物篩選是高通量篩選的首要也是基本用途。高通量篩選 廣州迭代化合物挑選過程如上所述，現在的方針是對界說為空間掩蓋方針的類進行迭代，從每個類中挑選排名比較好的化合物樣本，然...

抗原結合位高突變區上的細微改變可達百萬種以上。每一種特定的改變，可以使該抗體和某一個特定的抗原結合。之所以能發生如此豐富多樣的抗體，是因為編碼抗體基因中，編碼抗原結合位的部分可以隨機組合及突變。此外，經過修改重鏈的類型，可以制造出對相同抗原專一性的不同的抗體，使得同種抗體可以用于不同的免疫系統過程中。這些機制一起構成了抗體多樣性的悉數來源，是人為選擇抗體的理論基礎。挑選抗體：抗體文庫抗體庫的成功構建，是抗體藥物開發的先決條件。以靶點為基礎，調配高通量挑選技術，從海量的抗體庫中挑選潛在抗體，抗體研制的通用路徑。抗體文庫本身的巨細和多樣性直接決議了抗體藥物挑選的成功與否。用于腫瘤免疫藥物高通量篩選...

總結現在，2019年的挑選平臺網格是NIBR根據平板多樣性驅動的子集挑選的首要來源，它可用于50-100個子集挑選，每年在NIBR中有超過5萬種化合物用于生化和細胞測驗。二維多樣性網格根據挑選化合物合集的要害特征：針對盡可能多的靶標的多樣性掩蓋規模以及根據需要攪擾靶標的恰當化合物特點。這種大小合適的化合物板組的網格為迭代和子集挑選供給了靈活性，然后允許根據分子特性以及化學和生物多樣性標準選擇板組。從2015年挑選平臺獲得的一項重要經驗是，將溶解度和滲透性作為決議化合物是否有價值的首要決議因素，而不是MW和clogP規模。高通量篩選技能加速聯合用藥研討。藥物疾病通路篩選抗原結合位高突變區上的細微...

高通量篩選成果證明了單堿基編輯工具在點驟變篩選研討中的有效性，但篩選后的功用研討也證明了后續驗證的必要性：特定條件下，CBE會在活性窗口之外誘導出重要點驟變，這只有通過后續驗證方能發現。此外，研討者還針對有多種靶向抑制劑的PARP1基因開展點驟變篩選，成果發現多種點驟變可改變藥物的敏感性和耐受性，部分點驟變的功用還具有抑制劑特異性：甚至對不同抑制劑有截然相反的影響。研討者對ClinVar數據庫中3584種基因的52,034種點驟變進行高通量篩選，以研討順鉑和潮霉素處理后影響細胞存活的關鍵點驟變，成果發現很多DNA損傷修復基因的LOF點驟變在其中扮演重要角色。高通量篩選特色及使用有哪些？多肽藥物...

高通量篩選成果證明了單堿基編輯工具在點驟變篩選研討中的有效性，但篩選后的功用研討也證明了后續驗證的必要性：特定條件下，CBE會在活性窗口之外誘導出重要點驟變，這只有通過后續驗證方能發現。此外，研討者還針對有多種靶向抑制劑的PARP1基因開展點驟變篩選，成果發現多種點驟變可改變藥物的敏感性和耐受性，部分點驟變的功用還具有抑制劑特異性：甚至對不同抑制劑有截然相反的影響。研討者對ClinVar數據庫中3584種基因的52,034種點驟變進行高通量篩選，以研討順鉑和潮霉素處理后影響細胞存活的關鍵點驟變，成果發現很多DNA損傷修復基因的LOF點驟變在其中扮演重要角色。針對判定的靶點篩選相應抑制劑或激動劑...

單個生物靶標類。有關單個生物靶標的生物活性數據是從咱們的內部系統“hithub”中提取的，該系統包含一切內部生物活性數據，并定期經過來自主要公共數據源（ChEMBL，ClarivateIntegrity，GOSTAR）的生物活性數據進行更新。生物化合物概括空間類。按單個靶標對化合物分組的一種補充方法是跨多個靶標或分析使用生物學譜數據。猜測配置文件是在單個目標基礎上核算的，以依據pfam數據庫中的蛋白質域注釋取得貝葉斯活性指紋（BAFP）以及每個蛋白質家族來取得貝葉斯域指紋（BDFP）。化學空間掩蓋類。NIBR開發了一種化合物骨架分類方法，稱為“骨架樹”，隨后擴展到了“骨架網絡”。該網絡用于純粹...

將化合物溶解并接種到384孔平板中，按順序進行初度挑選，這些篩板作為一切進行HTS的源頭，并在約6年的循環時間內從固體樣品中不斷更新，其自動揀選功能答應每周多揀選幾千個樣品。NIBR的化合物管理小組從2008年到2012年在重建其化合物流轉才能方面作了重要的努力，主要包含兩個方面：（a）從LC-MS質量操控的固體樣品中為一切化合物樣品（>1.2M）出產10mM儲備溶液，以及（b）安裝自動化體系以實現從試管中進行揀選和處理，并且在24小時內可吸附多達40k管的微量滴定板（見圖2）。憑仗10mM的庫存收集和圖2中描述的自動化設置，在2015年誕生了NIBR挑選渠道。在2019年，根據進一步的規劃迭...

N23Ps效果機制研討基上述活性篩選，作者團隊進一步進行了機制驗證；他們對纖維化組，纖維化+N23Ps組(給藥組)及空白組進行芯片轉錄組剖析，發現一系列蛋白表達調控差異。經過對組學數據剖析及基因功能關系剖析，鑒定出E3連接酶SMURF2(TGFβ1信號通路中重要的胞內信號因子)可能參加了N23Ps對立纖維化的調控為了深化了解N23P調節TGFβ1依賴性肌成纖維細胞轉分化的機制，使用SMURF2siRNA敲低進行了功能丟失研討。cmp4處理明顯按捺TGFβ1處理的IPF-phLFs中αSMA蛋白的表達;但這種按捺在SMURF2缺失的phLFs+TGFβ1+cmp4的肌成纖維細胞中被阻撓(圖6)，...

化合物個別特點排名圖4中展現了分配給2019挑選平臺中化合物樣品的一切正告標志的概述。依據表1中所述的特點，可以將化合物分為三個特點類別：由于“高溶解度和高滲透性”，上面的類別“高溶解度和滲透性”包含正符號的化合物；第二類“中性”包括一切沒有負符號的化合物；一切剩下的帶有一個或多個正告符號的化合物都被添加到“特點正告符號”類別中。在每個類別中，按照表1的定義應用優先級排序。生物活性和化學結構空間掩蓋在對網格的X軸進行特點排名的情況下，咱們需要為拾取回合定義一種掩蓋多樣性的方法，以生成Y軸。咱們使用了幾種分類方法，這些方法可以分為以下幾類：單個生物靶標類、生物化合物輪廓空間類和化學空間掩蓋類。高...

熒光偏振熒光偏振是一項在高通量篩選中使用很廣的技術，適合研究不同質量分子之間的結合關系。熒光偏振通常與結合物質的百分比成線性份額，由此定量地測定IC50值。其多使用于蛋白-分子(配體)、蛋白-蛋白相互作用，核酸雜交等方面，簡直能夠使用于所有蛋白類型，包括GPCR、核受體及酶等。AliCamara團隊將熒光偏振技術使用到高通量篩選中，對FDA上市化合物、天然產品等9680種活性化合物進行篩選，得到了HYPE腺苷轉移酶的小分子調節劑。斑馬魚藥物高通量篩選。小分子化合物藥物篩選高通量挑選在100μM濃度下，運用MCEFDA批準上市庫進行挑選，經過顯微成像技術，終究得到16種陽性化合物(圖2a)中，其...

片段化合物庫MCE可以供給15703種片段化合物，這些化合物均契合“類藥3準則(RO3)”，MCE片段化合物庫是先導化合物的重要來源。老藥新用化合物庫MCE老藥新用化合物庫包含3500+種批準上市藥物及臨床Ⅰ期以后化合物，這些化合物現已完成了很多的臨床前和臨床研討，具有良好的生物活性、安全性和生物利用度，特別合適藥物新適應癥的研討。MCE的所有產品只用作科學研討或藥證申報，咱們不為任何個人用途供給產品和服務。點驟變對基因組結構及功用有非常重要的影響，也在人類致病遺傳變異中占重要位置，但其功用研討一向缺少合適的高通量篩選渠道。近年來研討者開發的單堿基修改東西CBE（CytosineBaseEdi...

場景2：疾病機制研討除了上述應用，活性化合物庫因為具有明確的靶點及效果機制，常被用來進行機制研討。通過高通量挑選對得到的先導化合物進行靶點及效果機制的聚類分析，可以推測哪些靶點或通路可能參加了疾病調控，通過進一步驗證，可以提醒一些新的效果機制或靶點。一次挑選，相當于指明晰后續研討方向。下面我們通過一篇ClaudiaCapparelli等科學家今年發表在NatureCommunications上的文章為例看一下怎么使用高通量挑選技術進行機制探求的[3]。■研討背景SOX10是黑色素瘤細胞中異質性表達的一種轉錄因子，SOX10的缺失會下降細胞增殖，導致侵襲性，并促進對BRAF和/或MEK抑制劑的耐...

纖維性疾病簡直影響到身體的每一個組織，這種疾病的產生和發展會迅速導致組織功能障礙、機體組織衰竭，導致逝世。成纖維細胞誘導細胞外基質(ECM)的大量沉積(I和V型膠原作為標志物)是纖維化疾病的標志。目前臨床可供使用的抗纖維化的藥物相對缺少。2021年，由MichaelGerckens等人開發了一種根據表型挑選開發新式抗纖維化藥物的辦法，并鑒定出一系列具有較高活性的抗纖維化化合物。挑選模型建立首要作者建立了一種深度學習模型(deeplearningmodel)，可以對高通量顯微成像取得的數千張細胞外基質(ECM)免疫染色圖片進行批量分析，以確定具有改進纖維化狀況的先導化合物。什么是高通量藥物篩選呢...

目前已知氨基酸序列的蛋白質分子約有2.1億個，但到RCSBPDB上錄入的被實驗解析的蛋白質三維結構只有18,1295個，不到蛋白質總數的0.1%。究其根本，通過X射線衍射、核磁共振或冷凍電鏡等方法獲得蛋白質三維結構，哪個不耗時費力、需要很多資金投入？另，計算機猜測蛋白質結構有諸多限制，SWISS-MODEL要求序列同源性>30%，I-TASSER要求序列能穿到現有結構，ROBETTA要求氨基酸序列<200。全國苦“蛋白質三維結構”久矣！直到AlphaFold2橫空出世。AlphaFold2橫空出世2020年底，AlphaFold2(DeepMind公司開發的AI程序)在CASP14(第14屆蛋...

根據平板的高通量挑選（HTS）仍然是藥物發現中小分子化合物射中的首要來歷，雖然出現了無板編碼的挑選辦法，例如DNA編碼文庫和根據微流體的辦法，以及核算方面的虛擬挑選辦法。因而，許多制藥公司繼續投資于平板型低分子量（LMW）挑選渠道并將其視為關鍵財物。NIBR項目團隊通常以迭代方式挑選總化合物的子集（超過200萬種共同的化合物）。經過去除低質量的樣品或具有不良化學結構的化合物，“全挑選渠道”已減少到不足150萬個樣品。怎么輕松批量篩選高質量動物細胞RNA？化合物高通量篩選化合物個別特點排名圖4中展現了分配給2019挑選平臺中化合物樣品的一切正告標志的概述。依據表1中所述的特點，可以將化合物分為三...

酶聯免疫吸附酶聯免疫吸附試驗是狠常用的實驗辦法之一，可檢測和定量如抗體、蛋白質等物質。但該辦法存在靈敏度低等缺陷，能夠經過削減樣品體積，增加操控和吞吐量等辦法優化。氧化應激已被證實參與許多病理生理過程，而抗氧化防御系統中的幾個要害酶，包括血紅素加氧酶1(HO-1)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽s-轉移酶(GST)等，首要受到Keap1和Nrf2調控，所以作用于Keap1-Nrf2的抑制劑被認為是醫治慢性氧化和炎癥應激的重要途徑。高通量篩選的不同使用場景有哪些？抑制劑篩選方案挑選渠道規劃原則一個“抱負的”多樣性驅動的挑選渠道，兩個**重要的標準是：首要，它應包含在**小的子集內具有所有可能...

場景3：方法學開發及驗證關于機制或表型雜亂的疾病，挑選之前開發適宜的挑選模型是試驗的重中之重，化合物庫可以用于新開發挑選模型的驗證。如Jong-ChanPark等科學家報道的一個根據信號網絡的高效阿爾茨海默病(AD)藥物挑選渠道，提出了數學建模和人類iCO相結合的精細醫療策略[4]。為了建立該渠道，作者團隊進行了三個過程：(i)從AD參與者中生成iPSC衍生的類組織(iCO)(源于11名參與者的1300個類組織被用于藥物評估渠道)。(ii)經過對神經元分子調控網絡的剖析，提出了考慮神經元動態的分子調控網絡數學模型，進行了根據體系生物學的AD路徑數學模擬(包括信令網絡構建、網絡模型驗證、操控節點...