先导优化与药物设计

选择性优化

选择性优化的工作,是教会一个分子只命中你想要的那一个蛋白,而无视那些与之相近的亲属。想象一把万能钥匙能打开几十把相似的锁:对清洁工很方便,对药物却很危险。优化会不断修削分子,直到它契合预定的那把锁,却卡在其余的锁里。

大多数药物靶点都属于结合位点高度相似的家族,比如数百种激酶,或某种受体的众多亚型。一个连同表亲一起阻断的分子会引发脱靶效应和副作用。化学家通过利用靶点与其亲属之间细微的结构差异来提升选择性,添加那些能伸入独特口袋、或与脱靶蛋白产生冲突的基团。

选择性通常以活性比值表示,例如某化合物对靶点的活性比对某相关蛋白高 100 倍。完美的选择性既很少需要、也几乎无法实现;目标是让窗口足够宽,使得在治疗剂量下脱靶结合保持在低水平。有时刻意的多靶点活性反而是可取的,因此"更具选择性"并不自动等于"更好"。

一种早期激酶抑制剂会同时命中多种激酶;药物化学家加入一个伸入靶点特有的"守门员"口袋的大体积基团,使其对相关激酶的选择性提高了 50 倍以上。

一个位置得当的基团就能开辟出选择性。