先導最佳化與藥物設計

選擇性最佳化

選擇性最佳化的工作,是教會一個分子只命中你想要的那一個蛋白,而無視那些與之相近的親屬。想像一把萬能鑰匙能打開幾十把相似的鎖:對清潔工很方便,對藥物卻很危險。最佳化會不斷修削分子,直到它契合預定的那把鎖,卻卡在其餘的鎖裡。

大多數藥物標靶都屬於結合位點高度相似的家族,比如數百種激酶,或某種受體的眾多亞型。一個連同表親一起阻斷的分子會引發脫靶效應和副作用。化學家透過利用標靶與其親屬之間細微的結構差異來提升選擇性,添加那些能伸入獨特口袋、或與脫靶蛋白產生衝突的基團。

選擇性通常以活性比值表示,例如某化合物對標靶的活性比對某相關蛋白高 100 倍。完美的選擇性既很少需要、也幾乎無法實現;目標是讓窗口足夠寬,使得在治療劑量下脫靶結合保持在低水準。有時刻意的多標靶活性反而是可取的,因此「更具選擇性」並不自動等於「更好」。

一種早期激酶抑制劑會同時命中多種激酶;藥物化學家加入一個伸入標靶特有的「守門員」口袋的大體積基團,使其對相關激酶的選擇性提高了 50 倍以上。

一個位置得當的基團就能開闢出選擇性。