苗头识别与筛选
基于片段的药物发现
大多数筛选寻找的是现成的整把钥匙。基于片段的药物发现(FBDD)则反其道而行,去寻找极小的钥匙碎片——能微弱地咬住靶点某个好位置的非常小的分子——再围绕它把钥匙的其余部分造出来。其赌注在于:找到一个能恰好嵌入某个角落的小碎片,要比找到一个恰好处处合适的大分子容易。
片段很小(常小于约300道尔顿)且结合很弱,亲和力在高微摩尔到毫摩尔范围。正因为小,它们采样化学空间的效率高得多——几千个片段就能覆盖数百万更大化合物的多样性。但结合弱意味着普通的活性检测法测不出来;FBDD依赖灵敏的生物物理方法,如表面等离子体共振、核磁共振、X射线晶体学或热位移,来直接观察结合事件。
一旦找到片段苗头并知道其结合姿态(通常通过晶体学),化学家就将其生长、与第二个片段连接,或与另一骨架融合,以提升亲和力,同时让分子保持高效而小巧。由于起点精简,所得先导物往往具有良好的配体效率和优化性质的余地——尽管早期信号微弱,需要严格且警惕假象的验证。
用SPR和X射线筛选一个含1500个片段的库;一个180道尔顿、以800 µM结合的片段在活性位点被解析晶体结构,经数轮生长成为纳摩尔级先导物。
一个弱结合的片段经锚定与生长,成为高效有力的先导物。
FBDD用检测的灵敏度换取起点的质量:片段结合很弱,因此需要生物物理手段才能看到,但找到的往往是一个干净、高效的锚点,而非一个有缺陷的大分子。
又称
另见