亲和性肽配基理性设计的可行性分析

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1、第一章文献综述研究和开发过程中可能会发挥越来越重要的作用。一种以生物信息学为纽带结合基因组学、组合化学和高通量筛选的模式可能成为一种高亲和性配基研究和开发的新方法。尤其是药物分子设计技术的曰益发展，使基于结构药物设计与组合化学相结合的策略已经成为一个有效的发现配体的途径。最近，利用组合化学和基于结构设计相结合的方法成功的设计了组织蛋白酶D，plasmepsin，凝血酶，T细胞Kvl，3钾通道和肠毒素的抑制剂或配基的组合库，这些例子进一步证实了三维结构基础的对接技术与组合化学相结合是一个非常有效的药物

2、设计方法n引。Haque等n印对plasmepsinII抑制剂的先导化合物优化是应用这种方法设计化合物的成功范例。1．2．1．1组合化学的基本原理组合化学法是一种快速制备大量相关或同类化合物的革新性的方法，它是一种将分子设计、化学合成、组合理论及分子识别融合为一体的技术。若按照传统的化学合成模式，反应起始物通常是两两相对，每一次合成反应仅产生一个化合物，生成物经过分离、纯化后，作为中间体再进行第二步反应，如此反复，直至获得终产物。1．2．1．2组合化学步骤一个理想的组合库应该包括各种各样的结构类型和

3、分子特征的化合物，也就是说应使分子之间具有尽可能大的差异性和尽可能大的化学多样性。因此，组合化学研究主要分为以下三个基本阶段：1．多样性肽库的合成它主要包括以下步骤：设计模板分子、研究和优化组合合成方法、选择构建单元即氨基酸、规定化学库的容量和合成等。在肽库的设计与合成中，常见的方法有混合均分法(mixed-splitsynthesis)、同步平行法(parallelmethod)。如果设计的肽库不大，可用同步平行法，即以一多孔面板作反应平台，面板中分布的每一个孔可视为一个反应器。同步平行合成在操作

4、过程中由计算机程序控制，通过机械手自动定量地将反应试剂置入孔中与预先置放在孔中的起始物反应。如面板分布N个孔，经过同步平行法就可合成出化物数目为N的肽库。采用同步平行法所获肽库规模比较小，但是所得产物比较单一纯净，由此筛选而得到的数据比较准确可靠。混合均分法就是将若干起始物先混合在一起，再等分为若干份，其中每一份都可看作为一个子库。各子库分别与不同的氨基酸反应后再混合在一起，然后经等分为若干份，再分别与另外几种不同的氨基酸反应。反应结束后不经过分离、纯化，直接再混合、分组、反应，如此反复，直到完成预

5、定合成目标。如图i-2第一章文献综述所示：◆一从◆◆一^◆一B◆．c◆～刖认◆-BAA◆-CAA◆硼◆-BB^◆硼◆-^CA◆一Ⅸ'A◆一cc^◆—^^B◆一BAB◆一CAB◆一^BB◆一BBB◆一C陷◆-AcB◆一BcB◆．ccB—Bc◆-cC．～◆一AAc◆一BAC◆-c．AC◆一ABc◆一BBC◆-C：BC◆-^CC◆一BC℃◆—CCC图卜2混合一均分合成法示意图Figure1-2Theprincipleofmixed——splitsynthesis◆一resin，A、B、C—differen

6、taminoacid2．群集筛选它主要分为固相和液相筛选方法，固相筛选即合成产物仍是挂在树脂上就进行筛选n引，液相筛选是将固相合成的多肽切落于溶液中进行筛选或利用液相合成方法来合成多肽，然后再利用混合多肽溶液进行筛选。3．多肽解析当然，传统的光谱检测技术在组合肽库的结构鉴定上仍然发挥着重要作用。例如，利用高压液相色谱(HPLC)既可以跟踪组合化学反应过程，也可以测试产物纯度。傅里叶转换红外光谱(FT—IR)也常用于组合合成的过程监控，即通过化合物特征基团红外吸收峰的出现或消失来判断组合化学反应的进程

7、。其特点是检出敏感性高，仅需几微克样品即可。核磁共振谱(NMR)在常规分子结构解析中应用十分广泛，但由于其对待测样品需要量较大，因而在组合化学中的应用受到局限。自出现魔角自旋核磁共振6第一章文献综述(MagicAnglespinningNMR)技术后，由于该技术需待测样品量较少，现在核磁共振谱也可用于组合化学中的微量分析【1。71。此外，质谱(MS)也可用来检测如剖析化合物库中的化学结构。例如，采用电子喷雾离子化质谱技术(LC／MS)可以对树脂接枝衍生物作无损结构分析。还有人采用液相色谱一质谱(LC

8、／MS)联用技术以及高压液相色谱一核磁共振谱一质谱(HPLC／NMR／MS)三谱联用技术对肽库作同步成分分析和结构解析n81。除了上述光谱技术外，也有人采用扫描瞬态微波显微镜(scanningevanescentmicrowavenearfieldmicroscope)、扫描针尖微波近场显微镜(scanningtipmicrowavenearfieldmicroscope)等技术来测定肽库中样品的物理性质，如电阻抗、磁阻、介电常数等，由此获取相关化合物的结构信息。1．