先導最佳化與藥物設計

基於結構的藥物設計

基於結構的藥物設計,是在觀看標靶結合位點詳盡的三維圖像的同時來設計分子,就像鎖匠在查看鎖芯內部之後再去配鑰匙。你不必再靠猜測,而能看清口袋的形狀、電荷分佈,以及新基團可能契合或衝突的位置。

這張三維結構通常來自 X 射線晶體學、冷凍電鏡或核磁共振,且往往帶有一個已結合的配體,讓化學家能看清它究竟如何就位。依據這張圖,他們推斷分子的哪些部分應保留、哪些應朝未填滿的口袋延伸、又該在何處放置一個能形成新氫鍵或填入疏水熱點的基團。計算對接和模擬則把這種推理延伸到尚未合成的分子上。

這種方法雖強大,卻非魔法。晶體結構是柔性、運動著的蛋白的一張靜態快照,口袋中的水分子難以預測,蛋白還會在結合時重塑自身。因此結構能指導設計、解釋結果,但化合物仍必須被合成和測試;模型只負責提議,試驗才負責定奪。

在晶體結構中看到已結合配體旁有一個未填滿的小口袋,化學家加入一個甲基環丙基去填充它,使親和力提升了十倍。

看見口袋,便把猜測變成了推理。

又稱
SBDD基于结构的药物设计基於結構的藥物設計