Oxaliplatin

了解小分子配体如何与其靶标结合对于药物发现非常关键，进而可以通过基于结构的设计实现更有效的优化，更好地理解分子药理学的机制。本文列出了工业界用于确定或预测配体结合位点的常用的10种方法，包括：  X射线晶体学 低温电子显微镜（cryo-EM）  竞争分析 核磁共振（NMR）  共价标记  光亲和标记 突变分析和定点诱变 氢/氘交换 (HDX) 和化学或蛋白水解稳定性分析  非变性质谱法  计算建模方法 首先是提供最高可信度预测、精度和分辨率的技术（例如 X 射线晶体学），然后是经济快速的替代方案（图 1，按分辨率排序）。 图 1. 本文涵盖的方法概述，箭头上的相对位置指示结合位点确定或预测的置信度/精度/分辨率水平。 1. X射线晶体学 X 射线晶体学是一种历史悠久的生物物理方法，可提供有关结合位点结构和配体结合姿势的详细信息。它被广泛认为是研究蛋白质配体结构的“金标准”方法。 主要优点：容纳高达数百kDa的蛋白质；可提供支持设计的 < 3 Å 分辨率 主要缺点：样品制备困难，尤其是完整膜蛋白；静态结构与动态解状态不同 X射线晶体学的基本原理是，有序蛋白质晶体中的原子会在特定方向上衍射X射线，产生衍射图案，从中可以得出电子密度图。然后将原子级结构建模为电子密度图。 X 射线晶体学可以适应一定范围的结构尺寸，并且通常可以实现 < 3 Å 分辨率，这是实现基于结构的设计的粗略阈值。还可以使用 X 射线晶体学捕获低亲和力配体或片段的结合事件，这对于支持基于片段的药物发现中的命中确认和后续工作很有价值。此外，数十年的技术改进已经使这种方法变得成熟，可以在几分钟内解析出新的蛋白质配体结构，从而能够跟上药物化学设计和合成周期。 另一方面，从 X 射线晶体学获得的结果并不总是可信或不能提供完整的信息。假阳性伪影可能涉及配体稳定在两个蛋白质拷贝的（可能）非生理相关界面处。在晶体浸泡过程中可能会出现假阴性伪影，其中结合位点被人为地封闭在预形成的蛋白质晶体中。最后，相对静态的蛋白质晶体可能无法揭示配体结合时发生的构象变化的全部程度。 利托那韦(Ritonavir)，X射线晶体学引导药物设计最早的成功范例之一。 X射线晶体学过程中的一个主要障碍仍然是产生有序的晶体，这对于跨膜或本质上无序的蛋白质和多蛋白复合物来说尤其困难。此外，由于 X 射线强度的必要增加，极小的晶体会遭受辐射损伤。克服这一问题的一种方法是采用带有 X 射线自由电子激光器的串行飞秒晶体学(SFX)。   一些创造性的解决方案使得利用配体膜蛋白进行 X 射线晶体学分析成为可能。例如， Sosei Heptares 采用基于分子进化的技术来生成具有增强的 SBDD 稳定性和结晶性的 GPCR 变体。Kyowa Kirin 的科学家发现的另一个解决方法是使用抗体 Fab 区域来稳定配体结合的 GPCR，这使他们能够确定高达 3 Å 分辨率的结构。 X 射线晶体学、 NMR 和冷冻电镜一起构成了研究蛋白质-配体相互作用的三种最流行、最可靠的生物物理技术（图 2）。 图 2. 每年发布的 PDB 结构数量图（ PDB数据库），说明了 X 射线晶体学、NMR 和冷冻电镜技术对发现新颖结构和结合位点的影响。 X射线晶体学的持续局限性，例如膜蛋白的溶解度普遍较差、蛋白质的灵活性以及翻译后修饰蛋白质的化学异质性，促使科学家们探索其他方法。其中尤其包括冷冻电镜，因为其通常可实现的分辨率已接近 X 射线晶体学的分辨率。事实上，目前用于确定完整膜蛋白和大型多结构域蛋白及复合物结构的首选方法是冷冻电镜。然而，X 射线晶体学仍然是对较小蛋白质或大蛋白质的较小结构域进行精确结构表征的非常有价值的方法。如前所述，其在解决蛋白质-配体复合物结构方面的快速通量是另一个关键优势。 2. 低温电子显微镜 (cryo-EM) 冷冻电镜是一种补充 X 射线晶体学和核磁共振的生物物理方法。这项技术可能是生物物理方法三合一中最新的技术，直到20 世纪 90 年代末才出现。 主要优点：能够处理大型、柔性或跨膜生物靶标；可提供支持设计的 < 3 Å 分辨率 主要缺点：仅限于大蛋白质和蛋白质复合物（120 kDa以下很难，50 kDa以下目前认为不可能）；采用多种构象状态的柔性蛋白质无法通过单个颗粒进行评估（例如，IgSF 蛋白质）；需要严格优化样品制备 冷冻电镜是 X 射线晶体学和核磁共振的补充，因为它可用于解析其他方法不易处理的结构，例如大型多亚基蛋白质。与 NMR 一样，通常不需要结晶，从而避免了 X 射线晶体学中最具挑战性的步骤。结晶对于最近开发和流行的MicroED技术是必要的，该技术可以解析微米或纳米尺寸晶体的配体蛋白质结构。 在冷冻电镜中，电子束射向配体结合蛋白的冷冻溶液网格。对获得的随机取向的蛋白质-配体复合物的放大图像进行分类以生成 2D 模型，然后将其重建为 3D 模型。改进图像处理、样品处理和探测器技术等关键因素预计将提高冷冻电镜的通量和结构质量。冷冻电镜目前正在经历一场“分辨率革命”，可以解析低于 3Å 分辨率的结构，并且更容易识别小分子-蛋白质相互作用。Astex Pharmaceuticals等一些公司已对该技术进行了大量投资，以支持其药物发现计划。 冷冻电镜可用于识别大型蛋白质复合物上的结合位点，例如构象灵活的 336-kDa GDH酶或 20S 蛋白酶体。Genentech 的科学家报告了他们使用冷冻电镜来研究新型 TRPA1 离子通道抑制剂的结合位点和作用机制，其中一种 ( GDC-6599 ) 已进入 II 期研究。冷冻电镜用于解析与同源四聚复合体跨膜受体（> 500 kDa）的一种化合物的结构，该结构为药物设计提供了关键见解。对非活性构象中的冷冻电镜配体-受体复合物与先前解析的活性构象的比较表明，配体充当“分子楔(molecular wedge)”。结合时，配体可防止附近的接头伸直，而这是受体呈现其活性构象所必需的。来自同一项目的结构不同的化合物 GDC-0334，冷冻电镜也被用来了解其作用机制。 冷冻电镜研究支持 Genentech 发现了一流的 TRPA1 离子通道抑制剂 GDC-6599，该药物目前正在进行 II 期临床试验。 小且灵活的蛋白质仍然对冷冻电镜提出挑战。此类蛋白质可能需要通过与其他分子（如抗体或纳米抗体）结合或成为较大蛋白质复合物的一部分来稳定。随着技术的成熟，适合解析冷冻电镜结构的蛋白质大小的下限已稳步降低。目前小于 70-80 kDa 的蛋白质更适合 X 射线晶体学。 冷冻电镜的其他的局限性包括构建模型所需的时间较长，以及在电镜密度中精准地定位小分子的挑战。在 X 射线晶体学中，结构一部分模型构建的逐步改进提高了整个电子密度的质量，因此配体和未建模片段的电子密度不断提高。不幸的是，冷冻电镜却并非如此。显然，这项技术还有很大的改进空间。 3. 配体竞争分析 竞争测定是根据测试配体和已知配体之间观察到的竞争类型推断配体结合位点的方法。 主要优点：在某些情况下，可能需要对现有常规检测进行最小程度的调整；可以使用水溶液中靶点；可以使用细胞裂解物中的内源蛋白；如果竞争配体在功能上相关，则可以确认结合模式在功能上的相关性 主要缺点：不能直接提供结合位点的结构信息；不揭示配体结合模式；已知配体需要具有已建立的结合位点并且可能需要进行标记；结果的解释可能不准确 两个配体之间的竞争（其中一个配体具有已知的结合位点）可以让实验者推断结合是否发生在共享位点或独特结合位点。然而，如果两个配体竞争结合，则不一定保证相同位点结合，因为竞争性配体不一定结合在相同位置。结合到不同位点的配体经常会引起蛋白质构象变化，从而影响远程位点的配体结合（例如，变构竞争性抑制）。 使用此方法测试有多种方案。具有已知结合位点的配体可以被“标记”，例如通过荧光标记或放射性标记，以实现读出。未标记的配体也可与亲和选择质谱、 NMR或SPR一起使用。核磁共振已成为研究含氟“间谍(spy)”分子与在同一位点结合的其他配体的竞争的简单方法。SPR 尤其常用于工业中的竞争实验。 对于酶靶标，动力学测定可以提供丰富的信息。如果酶抑制剂被证明与底物具有竞争性，则它可以靶向活性位点。一种传统方法是 Lineweaver-Burk 作图分析，其中绘制抑制剂浓度的倒数与反应速率的倒数的关系图。或者，分析可以利用Dixon作图，其中抑制剂浓度与反应速率的倒数作图。该技术用于表征竞争性和反竞争性抗菌 FabI 抑制剂(10.1021/jm300489v)。 葛兰素史克 (GSK) 报告发现了第一个 ATP 竞争性驱动蛋白纺锤体蛋白 (KSP，Kinesin Spindle Protein) 抑制剂(10.1021/jm070435y)。在其发表之前，仅报道了 KSP 的变构抑制剂，并且已知这些抑制剂容易受到耐药突变的影响。研究人员推断，靶向别构结合位点可以解决这一耐药性问题并赋予新的药理学作用。他们的新化合物的抑制模式通过 Lineweaver-Burk 图分析确定，并且表明示例性化合物与 ATP 具有竞争性，但与微管不具有竞争性。这与之前的变构抑制剂不同，后者与 ATP 不竞争，与微管也不竞争。 4. 核磁共振 (NMR) NMR 是一种生物物理方法，可补充 X 射线晶体学和冷冻电镜。从 20 世纪 80 年代末开始，NMR 解析的结构一直保存在 PDB 数据库中，现在该技术通常用于研究蛋白质-配体相互作用。 主要优点：可使用水溶液中的靶点；可以计算相互作用和动力学测量的 KD；可同时监测多种化合物；适合无序蛋白质或具有无序区域的蛋白质 主要缺点：某些实验需要同位素蛋白标记和/或蛋白大小 < 30 kDa 配体和蛋白质观察核磁共振实验产生有关蛋白质-配体相互作用的原子级信息。这些实验系列的一个共同特征是自由态和束缚态之间可观察的 NMR 参数（例如化学位移）的扰动。在观察 配体的NMR，包括STD、WaterLOGSY、transferred NOESY 或R2KD等实验可以提供有关配体结合模式的信息，并在某些情况下（但并非总是如此）能够计算 KD。在观察蛋白质 NMR 中，通过构建 HSQC 等实验生成的化学位移图，可以得出结合位点的粗略图片。检测蛋白质 NMR 的缺点包括在蛋白质大小 > 10 kDa 的情况下需要特殊标记（例如13 C、 15 N）蛋白质，以及由于标记和共振分配问题而对蛋白质大小的实际限制为 30 kDa。 由于 NMR 对弱的毫摩尔级KD结合配体具有敏感性，因此适合片段筛选，并支持多种临床阶段和已批准药物的发现。也许最著名的例子来自 Abbott 的科学家，他们开发了一种基于 NMR 的构效关系分析的新技术，该技术有助于他们发现BCL-2 抑制剂 Venetoclax (10.1126/science.274.5292.1531)。 NMR SAR构效关系是一种观察蛋白质的 NMR 方法，首先找到一个有希望的结合片段，然后在第一个片段达到饱和浓度的情况下筛选其他片段。以这种方式，可以发现第二位点结合物，其可以连接到第一片段以产生更高亲和力的双齿化合物。NMR SAR 的开发是基于片段的药物设计技术的开发和采用的一个重要事件，并且仍然是药物发现科学家的一个鼓舞人心的故事。 5. 共价标记 共价标记包括各种化学生物学方法，这些方法在与生物靶标孵育后检测反应性探针的结合。通常，MS 检测和肽图谱用于确定哪些残基被共价探针或感兴趣的共价配体共价修饰。共价探针和感兴趣的配体之间的竞争实验可以验证结合位点。 主要优点：灵活性，可以设计蛋白质或探针来实现该方法；可以使用水溶液；可以使用来自细胞和细胞裂解物的内源蛋白 主要缺点：没有揭示配体结合模式；只提供不完整的结合位点图片；仅适用于可以发生共价修饰的结合位点（例如，存在 Cys、Lys、Ser 等） 在该技术中，反应性探针分子与生物靶标一起孵育，然后通常通过质谱和肽图谱来鉴定标记的氨基酸。然后需要生成配体在该位点的结合模式的工作模型。 Sunesis Pharmaceuticals 的研究人员此前详细介绍了他们的“束缚方法(tethering method)”，其中针对含有天然或引入的半胱氨酸的目标蛋白质筛选半胱氨酸反应性小分子库。孵育和反应后，质谱分析揭示了反应性半胱氨酸的位置，甚至是潜在的可配位口袋的位置。 KRAS G12C抑制剂的首先是通过共价探针实验发现的。加州大学旧金山分校的研究人员率先报道了针对 KRAS G12C中半胱氨酸 12 的共价抑制剂如何将该酶捕获在非活性、GDP 结合状态。Amgen 和 Carmot 的科学家筛选了包含 3,300 个成员的亲电子化合物库与 GDP 结合的 KRAS G12C，以找到与该残基发生反应的共价抑制剂。这些化合物在多种测定中进行了评估，包括测量酶功能失活的生化测定，以及确认G12C 处共价加合物形成的基于质谱的测定。X 射线晶体学显示，他们新发现的抑制剂可进入附近的隐秘口袋，这与之前报道的抑制剂不同。利用这一特性来获得效力并改善药物特性。通过这种方式，快速找到了针对所需结合位点的化学起点，从而为 sotorasib 的发现铺平了道路。 安进 (Amgen) 的 KRASG12C 抑制剂 sotorasib（右）的发现涉及以共价标记为中心的筛选，及命中分子（左）。 6. 光亲和标记 光亲和标记是一种化学生物学方法，可在与生物靶标孵育并随后照射后检测光反应探针的结合。标记的蛋白质残基通常通过 MS 检测和肽图谱来确定。 主要优点：可用于结合位点缺乏亲核残基的蛋白质；可以使用水溶液；可以使用来自细胞和细胞裂解物的内源蛋白 主要缺点：没有揭示配体结合模式；只提供不完整的结合位点图片；可能需要付出大量努力才能找到合适的探头；一些光活化波长可能破坏蛋白质 在该技术中，将带有光激活基团的已证实活性的配体与生物靶标一起孵育，并进行照射以诱导探针激活并与附近的蛋白质残基发生反应。然后将标记的蛋白质提交以通过质谱和肽图谱鉴定光标记的蛋白质残基。 该方法应用的一个例子来自卫材对天然产物pladienolide的靶点识别和结合位点定位。他们的新型光亲和探针将剪接复合物 SF3b 识别为靶标，同时将结合位点缩小到亚基 SF3B3 和 SF3B1 之间的区域。H3 Biomedicine 后来的冷冻电镜研究揭示了由亚基 SF3B1 和 PHF5A 组成的口袋中存在 pladienolide 的结合位点，其中 SF3B3 位于光亲和部分结合的位置附近。 卫材使用光亲和探针来确定感兴趣的靶标和天然产物pladienolide的结合位置。 光亲和标记方法已应用于阐明小型弱结合配体的结合位点，例如HSAF 中的异丙酚(propofol)、 Munc13-1 中的乙醇、以及最近ANXA2 中的 PY-60 。 麻醉剂异丙酚（左）及其相应的光亲和探针 AziPm（右）。这说明了光亲和探针设计中的一个重要考虑因素，即光反应部分的正确放置，以避免光活化后的分子内反应。 安进科学家报告称，利用光亲和标记实验找到了一系列新型有丝分裂驱动蛋白 KIF18a 抑制剂的结合位点。他们的结合位点测定不仅用于理性设计和指导 SAR分析，还假设了一个工作模型，说明抑制剂如何将 KIF18a 捕获在微管上并阻止其滑动。辉瑞公司的研究人员使用源自γ-分泌酶调节剂的光亲和探针来识别和区分活性γ-分泌酶复合物内的结合位点。 在 ACS-EFMC 2023 会议上，Jnana Therapeutics 重点介绍了他们的RAPID 平台，用于在表达内源靶标的活细胞中进行命中识别（ WO2021076680 ），该平台基于化合物库的光反应探针竞争。该平台的优点之一是可以立即推断出命中分子的结合位点。 普林斯顿大学和默克公司的研究人员最近开发了一种创造性的方法来增强单个标记实验产生的信号。与传统的标记实验不同，目标配体不与所研究的蛋白质共价结合。相反，配体与铱光催化剂结合，催化附近的二氮丙啶试剂转化为卡宾，与结合位点附近的残基发生反应。该方法的催化性质导致多个标记事件，使结合位点周围的区域充满共价标签。该技术的分辨率相对粗糙，各种测试案例显示标记残基通常在已知结合位点的约 20 Å 范围内。 7. 突变分析和定点诱变 在传染病和肿瘤学中，赋予药物抗性的突变通常会暴露感兴趣的靶标和结合位点。定点诱变是一种生化方法，可以通过突变残基来推断结合位点并评估对配体结合的影响。 主要优点：是与生物物理方法互补的方法；可以使用水溶液 主要缺点：不提供结合位点的完整图谱；不揭示配体结合模式；突变对蛋白质可能有意外影响 如果结合位点中的残基发生突变，预计会显著改变配体结合亲和力。如果发生这种情况，配体可以对接到假设的结合位点以生成工作模型。 通常，可能与配体相互作用的残基突变为丙氨酸（称为丙氨酸扫描）。然而，当丙氨酸突变不能重现活性蛋白或破坏其二级/三级结构时，就会出现问题。由于这些原因，通常会合理选择突变以试图保留结构（例如，半胱氨酸变为丝氨酸，谷氨酸变为谷氨酰胺）。另一个潜在的解决方案是将假设的结合位点残基从人类蛋白质中发现的残基转换为其他物种中的残基。武田 (Takeda)研究 CENP-E 抑制剂的研究人员演示了该解决方案。在分析化合物以测试其结合位点假设之前，他们的突变蛋白保持了与野生型相似的催化活性。 武田CENP-E抑制剂 8. 氢/氘交换 (HDX) 和化学/水解稳定性分析 氢/氘交换(HDX) 是一种生化方法，可测量暴露于氘化环境后蛋白质靶标骨架酰胺中氢 ( 1 H) 与氘 ( 2 H) 的交换。理论上，与靶标蛋白质结合的配体应该影响结合位点的这种交换，从而产生可观察到的质量差异变化。有几种基于类似原理的相关方法，即特异性结合的配体应增加靶标的稳定性或在暴露于某些试剂时保护感兴趣的结合位点。这些其他方法采用变性剂和活性物质（例如， SPROX 、羟基自由基印迹、卡宾印迹）或蛋白水解酶（例如， DARTS 、 LiP-MS ）。 主要优点：可以提供结合位点以外的构象变化的附加信息；可以使用水溶液；可以使用来自细胞和细胞裂解物的内源蛋白 主要缺点：不能揭示配体结合模式；有时不太适合阐明结合位点；对于特定的蛋白质类型可能具有挑战性（例如，高度糖基化） HDX 的基础是，当暴露于氘化环境（即 D2O）时，目标蛋白的骨架酰胺可以将氢交换为氘，并且可以停止此交换过程以允许 MS 检测和肽图谱 (NMR)，以显示发生氘化的地方。结合配体周围的区域通常显示出酰胺主链质子交换速率相对于较远区域的差异。尽管该方法不受蛋白质大小的限制并且可以使用天然状态蛋白质进行，但它只能提供结合位点的氨基酸水平分辨率。 虽然 HDX 最常用于大分子的表位作图，但越来越多的例子将其应用于小分子结合位点识别。在HDX-MS 2022会议上，默克科学家描述了他们使用 HDX 来揭示临床研究的 NLRP3 抑制剂 MCC950 在蛋白质 Walker A 基序中的结合位点。这一发现与基于药物亲和力响应靶稳定性 (DARTS)测定的文献报告提出的 Walker B 基序中的结合位点不一致。默克通过X 射线晶体学（PDB：7ALV ）和冷冻电镜结构（PDB：7PZC ）得到证实(10.1038/s41589-019-0277-7)。 NLRP3 中 MCC950 结合位点首先通过 HDX 确定，随后通过 X 射线晶体学和冷冻电镜证实。 研究人员使用HDX 定位 AMPK 上的激活剂结合位点。后来的 X 射线晶体学研究证实了这一发现，并显示配体与一个新的变构位点结合(10.1016/j.str.2013.08.023)。这一系列方法的一个主要挑战是它们无法区分化合物结合的直接影响与长程变构变化引起的扰动。因此，受保护的蛋白质区域不能自动假定为结合位点。 9. 天然质谱分析 天然质谱是一种生物物理方法，可以通过在气相中保留非共价蛋白质-配体复合物来揭示蛋白质上的配体结合位点，同时使蛋白质主链容易断裂。结合位点通过产物离子的分析揭示（例如，保留结合配体的肽片段）。 主要优点：可使用水溶液；可以使用细胞裂解物中的内源蛋白；样品消耗量低（即每次实验使用皮摩尔蛋白质）；允许计算蛋白质-配体亲和力和化学计量 主要缺点：已知配体在气相时会迁移通过蛋白质；通常观察到非特异性配体-蛋白质相互作用；变性条件和裂解效率之间的平衡；不能揭示配体结合模式；提供了不完整结合位点 通过使用“更温和”的电离技术（通常是 ESI），可以通过天然质谱法检测配体结合位点，与典型的质谱实验相比，该技术包括更温和的电压、温度和 pH 值的组合。温和的条件允许感兴趣的蛋白质以或多或少的天然构象生存，即使在气相中也是如此——尽管情况是否属实存在争议。由于真空中疏水相互作用的减弱和静电相互作用的加强，预计蛋白质的一些变性和配体结合的变化会在气相中发生。 研究报告称，使用 ESI-MS 和 ECD 将 α-突触核蛋白上精胺的结合位点缩小到 C 末端区域。他们提出的结合区域与同一系统的核磁共振研究确定的结合区域一致(10.1021/ja063197p)。 使用该技术确定奥沙利铂在泛素上的结合位点残基。选择泛素是因为它可以作为模型蛋白质，并且该方法在检测可能的结合位点方面的成功可能有助于金属药物-蛋白质复合物的未来研究。作者指出，天然 MS 是一个合适的选择，因为酶消化可能会破坏所研究的金属药物-蛋白质相互作用(10.1007/s00216-011-5523-0)。 天然质谱分析可以定位一线癌症化疗药物奥沙利铂在泛素上的结合位点。 10. 计算建模方法 各种计算方法使用根据已知结合位点特征进行训练的软件程序来预测新配体的结合位点。 主要优点：方便；快速见效；进入门槛低；成本相对较低 主要缺点：提供了必须通过实验验证的预测；可能不太适合某些靶标类别；高误报率 该技术的门槛较低，可以快速检测所提供的感兴趣靶标模型上的预测结合位点。计算方法的一个好处是结果中可以包括结合位点配体性的评估（即所有预测位点之间的排名或分数），甚至配体药效团特征的视觉映射。在工业药物发现项目中，通常使用这些结合位点预测来指导 SAR 研究或虚拟屏幕。 这种方法的一个例证来自武田 (Takeda) 的 CENP-E 抑制剂的早期示例。与变构位点结合的新型抑制剂的工作模型后来通过定点诱变研究得到证实。 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓

前言 AIDD Pro 根据国内外各大网站以及人工智能药物设计主流新闻网站及公众号，从 AIDD会议、AIDD招聘，重大科研进展、行业动态、最新报告发布等角度，分析挖掘了每周人工智能辅助药物设计领域所发生的、对领域技术发展产生重大推动作用的事件，旨在帮助 AIDD领域研究人员和业内人士及时追踪最新科研动态、洞察前沿热点。如果您觉得符合以上要求的内容我们有遗漏或者更好建议，欢迎后台留言。 科研进展2025年2月7日【机器学习】J. Nat. Prod. | 基于机器学习的利用LC-MS/MS代谢组学对天然产物生物活性的分类2025年2月7日【分子模拟】Macromolecules | 通过分子模拟探究聚酯去结晶的分子细节2025年2月6日【图神经网络】J. Chem. Inf. Model. | CL-GNN：对比学习和图神经网络用于蛋白质配体结合亲和力预测2025年2月6日【药物发现】J. Med. Chem. | 人工智能在天然产物药物发现中的应用和未来展望2025年2月5日【靶向癌症治疗】ACS Nano | 载脂蛋白融合使mRNA脂质纳米颗粒与靶向癌症治疗的抗体自发功能化2025年2月5日【SARS-CoV-2】ACS Chem. Biol. | ML283 分子探针类似物是有效的 SARS-CoV-2 解旋酶抑制剂 具体信息，请滑动下方文字 1.【机器学习】 已知药物类别的再发现是天然产物药物发现中的一个重大挑战。化合物的再发现抑制了研究人员探索新的天然产物的能力，浪费了大量的时间和资源。本研究引入了一种新的机器学习框架，通过利用液相色谱串联质谱和非靶向代谢组学分析，可以有效地表征天然产物的生物活性。这通过解决先前发现的生物活性化合物去复制的挑战，加速了天然产物药物的发现。利用SIRIUS 5代谢组学软件套件和芯片生成的碎片谱，我们训练了一个能够预测化合物药物类别的ML模型。这种方法可以从LC-MS/MS数据中快速鉴定生物活性支架，即使没有参考实验光谱。该模型在SIRIUS 5生成的一组不同的分子指纹上进行训练，以有效地根据其核心药效团对化合物进行分类。我们的模型对21种不同的生物活性药物类别进行了稳健分类，在实验光谱上的准确率超过93%。该研究强调了ML与mfp结合的潜力，可以基于药效团复制生物活性天然产物，简化发现过程，加快分离新型抗菌和抗真菌药物的改进方法。 链接网址：https://pubs-acs-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1021/acs.jnatprod.4c01123 DOI：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1021/acs.jnatprod.4c01123 2.【分子模拟】 废聚酯是回收和升级利用产品的潜在原料。这些聚合物通常是半结晶的，这对单体的化学和生物回收提出了挑战，因此与聚酯脱晶相关的热力学工作是一些解聚策略的重要考虑因素。在这里，我们使用分子动力学模拟来计算五种具有商业和科学意义的半芳香聚酯（PET， PTT， PBT， PEN和PEF）在水中从晶体表面脱晶单链所需的自由能。我们的结果表明，晶体表面中间链的脱晶功在每个重复单元大约15到8千卡/摩尔（PEF）之间。对形成半晶合成聚酯结构基础的分子相互作用的洞察可以指导追求更高效的塑料加工，包括催化剂开发，优化回收条件，包括预处理，酶和溶剂的选择，以及新材料的设计。 链接网址：https://pubs-acs-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1021/acs.macromol.4c02130 DOI：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1021/acs.macromol.4c02130 3.【图神经网络】 在药物发现和设计领域，准确预测蛋白质-配体结合亲和力至关重要，因为它是生物系统内功能相互作用的基础。本研究引入了一种新的自监督学习（SSL）框架，该框架结合了对比学习和图神经网络（CL-GNN），用于预测蛋白质-配体结合亲和力，这是药物发现的关键方面。传统的亲和预测方法既昂贵又耗时，因此需要开发更高效的计算方法。CL-GNN利用对比学习策略（SSL的一种形式）从371 458个独特的未标记蛋白质配体复合物的大数据集中学习。通过使用图神经网络和分子图增强技术，该模型以自监督的方式有效地捕获蛋白质-配体相互作用。经过微调的模型展示了具有竞争力的性能，在基准数据集上实现了高Pearson相关系数和低均方根误差。所提出的方法优于现有的机器学习模型，展示了其加速药物开发过程的潜力。该方法通过余弦相似性评估有效地量化了在预训练和下游测试阶段学习到的蛋白质-配体复合物表征之间的相似性。该方法不仅揭示了复合物之间结合特性的潜在联系，而且为理解药物作用机制提供了新的见解。此外，通过可视化关键蛋白质残基和配体原子的重要性，显著提高了模型的透明度。该可视化工具提供了对模型预测决策过程的洞察，为药物设计和优化提供了关键的生物学见解。 链接网址：https://pubs-acs-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1021/acs.jcim.4c01290 DOI：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1021/acs.jcim.4c01290 4.【药物发现】 从化合物鉴定到监管批准，药物发现是一个多方面的过程，由于数据利用率有限，历史上一直受到效率低下和时间滞后的困扰，现在迫切需要加速先导化合物鉴定。生物数据和计算化学的创新刺激了药物化学从试错法到整体方法的转变。计算技术，特别是人工智能（AI），特别是机器学习（ML）和深度学习（DL），已经彻底改变了药物开发，增强了数据分析和预测建模。天然产物（NPs）长期以来一直是生物活性化合物的丰富来源，许多成功的药物都源于它们。信息科学的进步扩展了np相关数据库，使人工智能能够进行更深入的探索。将人工智能集成到NP药物发现中有望加速发现，利用人工智能的分析能力，包括用于数据合成的生成人工智能。这一观点阐明了人工智能在NP药物发现中的现状，解决了这一重要研究领域的优势、局限性和未来发展轨迹。 链接网址：https://pubs-acs-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1021/acs.jmedchem.4c01257 DOI：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1021/acs.jmedchem.4c01257 5.【靶向癌症治疗】 mRNA-脂质纳米颗粒（mRNA@LNPs）提供了一个新的机会来治疗以前认为不可药物的目标。虽然抗体偶联对于提高mRNA治疗的特异性、传递效率和最小化毒性至关重要，但目前的化学偶联方法很复杂，并且会产生带有错误定向抗体的异质颗粒。在这项工作中，我们引入了一种无化学物质的方法，用抗体功能化mRNA@LNPs，模拟蛋白冠的形成，以实现靶向mRNA的传递。通过将载脂蛋白融合到靶向抗体的Fc结构域，我们使抗体自发地在mRNA@LNPs表面显示，而不改变现有的LNP过程或使用复杂的化学偶联技术。我们使用曲妥珠单抗结合mRNA@LNPs证明了精确的蛋白表达，促进了her2阳性癌细胞中特异性mRNA的表达。经静脉给药后，mRNA有效地传递到肿瘤部位。而缺乏靶向抗体的对照LNPs引起急性肝毒性，曲妥珠单抗显示LNPs没有全身毒性。p53肿瘤抑制mRNA的肿瘤特异性传递导致癌细胞完全消退。因此，载脂蛋白融合可以直接和可扩展地生产抗体功能化mRNA@LNPs，在基因治疗中提供重要的治疗潜力。 链接网址：https://pubs-acs-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1021/acsnano.4c16562 DOI：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1021/acsnano.4c16562 6.【SARS-CoV-2】 美国国立卫生研究院分子探针ML283是一种有效的、选择性的丙型肝炎病毒解旋酶抑制剂。由于AutoDock Vina模型预测ML283可能结合严重急性呼吸综合征冠状病毒2 （SARS-CoV-2）非结构蛋白13 （nsp13）解旋酶，因此分析了ML283类似物和其他丙型肝炎病毒（HCV）解旋酶抑制剂对SARS-CoV-2解旋酶的影响。一些化合物对nsp13催化的ATP水解只有轻微的影响，其中大多数是药物埃布selen的类似物，而不是ML283。相比之下，一项新的基于分子信标的解旋酶检测显示，ML283和许多ML283类似物是有效的SARS-CoV-2解旋酶抑制剂。模拟电位与模型预测的结合能相关，这表明由羧基末端nsp13 reca样解旋酶马达结构域包围的口袋可能用于抗病毒药物的开发。 链接网址：https://pubs-acs-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1021/acschembio.4c00458 DOI：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1021/acschembio.4c00458 上下滚动查看更多 药企动态2025年2月8日【辉瑞】首款！FDA今日批准辉瑞/艾伯维小分子疗法2025年2月7日【康诺亚】康诺亚：全球首个季节性过敏性鼻炎IL-4Rα生物制剂康悦达®（司普奇拜单抗）获批上市2025年2月7日【科伦博泰】国内首个！科伦博泰西妥昔单抗生物类似药获批上市2025年2月6日【百时美施贵宝】百时美施贵宝终止开发III期IL-13抗体2025年2月5日【复宏汉霖】复宏汉霖PD-1单抗在欧盟获批上市2025年2月5日【信达生物】信达生物 PD-1 联合疗法拟纳入优先审评各动态具体信息，请滑动下方文字 1.【辉瑞】 艾伯维（AbbVie）公司今日宣布，美国FDA已批准该公司与辉瑞（Pfizer）联合开发的Emblaveo（aztreonam和avibactam）上市，与甲硝唑联合使用，治疗18岁及以上复杂性腹腔内感染（cIAI）患者，包括由多种耐药性革兰氏阴性菌导致的感染。这些患者缺乏其它替代治疗方案。新闻稿指出，Emblaveo是FDA批准的首个固定剂量、静脉注射的单环β-内酰胺/β-内酰胺酶抑制剂组合抗生素。 链接网址请戳我 2.【康诺亚】 2025年2月7日，康诺亚宣布，公司自主研发的1类新药康悦达®（司普奇拜单抗注射液）获国家药品监督管理局批准上市，用于治疗季节性过敏性鼻炎（SAR）。 链接网址请戳我 3.【科伦博泰】 2月7日，国家药品监督管理局（NMPA）官网显示，科伦博泰的生物类似药EGFR单抗西妥昔单抗N01注射液（A140）的上市申请已获得批准。根据科伦博泰此前的新闻稿披露，该药的拟定适应症为：本品用于治疗RAS基因野生型的转移性结直肠癌：与奥沙利铂（FOLFOX）或伊立替康（FOLFIRI）方案联合用于一线治疗；与FOLFIRI联合用于经含FOLFIRI治疗失败后的患者；本品用于治疗头颈部鳞状细胞癌：与铂类和氟尿嘧啶化疗联合用于一线治疗复发和/或转移性疾病；与放疗联合用于治疗局部晚期疾病。 链接网址请戳我 4.【百时美施贵宝】2月6日，百时美施贵宝（BMS）在发布2024年业绩时透露，决定终止开发已经进入III期阶段的IL-13单抗Cendakimab。在BMS 2024年报PPT中已不见Cendakimab的身影。 链接网址请戳我 5.【复宏汉霖】 2月5日，复宏汉霖宣布抗PD-1单抗汉斯状（斯鲁利单抗，欧洲商品名：Hetronifly）正式获得欧盟委员会（EC）批准，联合卡铂和依托泊苷用于广泛期小细胞肺癌（ES-SCLC）成人患者的一线治疗，标志着汉斯状成为全球首个获批上市用于广泛期小细胞肺癌治疗的抗PD-1单抗。 链接网址请戳我 6.【信达生物】 2月5日，CDE 官网公示，信达生物申报的「信迪利单抗注射液」和「伊匹木单抗注射液」拟被纳入优先审评，适应症为两药联合用于可切除的微卫星高度不稳定型（MSI-H）或错配修复缺陷型（dMMR）结肠癌患者的新辅助治疗。 链接网址请戳我 上下滚动查看更多 会议信息 2025年3月27-28日 上海恺默信息咨询有限公司举办SIT 2025第七届小分子药物创新峰会 2025年6月27-28日 美国华人生物医药科技协会中国分会（CBA-China）主办，苏州云程万川（盛杰）承办2025美国华人生物医药科技协会CBA-China中国年会 各会议具体详情和参会方式，请滑动下方文字 SIT 2025第七届小分子药物创新峰会 主办方：上海恺默信息咨询有限公司 会议时间：2025年3月27-28日 会议地点：上海 会议主旨：聚焦减重药物的突破性研究、多肽药物的最新进展以及不可成药靶点的攻克。将深入探讨小分子药物的创新路径，分享业内最前沿的技术与策略。共同探索小分子药物的无限可能，携手推动药物研发领域的持续进步。 链接网址请戳我 22025美国华人生物医药科技协会CBA-China中国年会 主办方：美国华人生物医药科技协会中国分会 会议时间：2025年6月27-28日 会议地点：苏州 会议主旨：立足国际视野及产业高度，以创新为引领，围绕全球最新监管动态、新技术/AI革新及成果转化、先进治疗技术、药物创新开发、全球药物开发策略、新兴市场出海布局等前沿热门话题，共同探索前沿技术创新与全球医药合作，促进新质生产力培育及未来产业发展，推动全球健康事业新发展。 链接网址请戳我 上下滚动查看更多 版权信息 本文内容均由小编收集于公开的各个网络平台，发布的目的仅为了方便大家一站式了解AIDD行业信息，并未对发布源头进行真实性验证。如您发现相关信息有任何版权侵扰或者信息错误，请及时联系AIDD Pro（请添加微信号sixiali_fox59）进行删改处理。 原创内容未经授权，禁止转载至其他平台。有问题可发邮件至sixiali@stonewise.cn 关注我，更多资讯早知道↓↓↓