使药物发现更有效:在早期筛选工作中预测药物副作用

药物研究和官方manbetx手机版开发是一个复杂而昂贵的过程,从候选化合物的初步筛选步骤开始。似乎对特定细胞靶点或途径具有所需效力的化合物将进一步评估。候选化合物在开发后期或临床试验期间由于有害的脱靶效应而失败,成本高昂,而且可能是危险的。因此,药物开发人员不仅需要确保候选化合物作为一种治疗方法是有效的,而且还需要在药物发现和开发过程中尽早预测由于脱靶活性而产生的潜在不良副作用。

图1。选择性和非选择性药物对细胞健康的影响。以激酶为目标的化合物可以有效地摧毁癌细胞。然而,如果这些化合物与非目标激酶混杂,它们不仅会影响癌细胞,还会影响健康细胞,使它们生病。

细胞进行特定的活动,如细胞分裂、生长和能量使用,以响应来自环境的信号、DNA损伤等内部信号,甚至来自其他细胞的信号。这些信号通过改变细胞内蛋白质的生化事件在细胞内永久存在和放大。细胞信号传导中最常见的事件之一是在蛋白质上添加磷酸基团(磷酸化),磷酸化是由一组称为激酶的特定蛋白质催化的。

因为激酶是细胞中最大的酶类之一,它们参与许多关键的细胞过程,如生长、能量利用和细胞分裂,它们的结构(突变)或活性的任何破坏都会导致癌症、炎症或糖尿病等疾病。因此,激酶通常是药物开发工作的靶点,许多小分子激酶抑制剂已经被开发出来用于治疗不同的癌症。然而,许多显示出巨大潜力的候选化合物也经常具有脱靶效应,这使得它们作为治疗药物不安全(图1)。部分原因是抑制激酶活性的分子倾向于影响这些丰富蛋白质的高度保守区域。

图2所示。生物发光激酶条带法产生的激酶抑制剂的选择性分析。化合物一次对8种激酶进行了分析,并报告了剩余激酶活性的百分比。一个特定的激酶抑制剂,如托法替尼的例子显示。Tofacitinib是一种有效的选择性JAK3激酶抑制剂,FDA批准用于治疗类风湿性关节炎。

开发分析靶化合物对激酶活性的影响(选择性评估)的方法是具有挑战性的,目前的许多方法都是繁琐的,仍然依赖于放射性同位素。首先,为了分析化合物的选择性,必须同时分析许多激酶,一种激酶分析方法适用于一种激酶,可能不适用于其他激酶。其次,在选择性分析面板中开发和优化每个激酶的检测方法并保持检测酶的稳定性和供应是困难的。

在这里,我们描述了一个预先配置和标准化的激酶分析系统,可以作为一种具有成本效益的内部筛选分析来实施,任何科学家都可以在候选化合物的早期评估中执行(图2)。该系统使用通用激酶分析化学,可以可靠地探测激酶活性,而不管底物的性质,因为它监测通用激酶反应产物ADP的产生。

这样的实验允许药物开发人员在药物开发过程的早期筛选针对多种激酶的候选化合物,潜在地识别有问题的脱靶效应。在本文中,我们描述了以前未报道的脱靶效应的两个报道激酶抑制剂。此外,在筛选过程中,同样的分析可以用来获得化合物对特定靶向激酶或激酶家族的效力的更多信息。

药物发现是复杂而昂贵的,能够在筛选过程的早期尽可能多地了解候选化合物对于简化过程和确保只有最可行的化合物才能进入药物开发的后期阶段至关重要。我们在这里描述的柔性生物发光激酶条允许研究人员在比以往任何时候都更早的阶段充分了解他们的候选药物的活性。官方manbetx手机版

Michele Arduengo和Hicham Zegzouti
美国威斯康辛州麦迪逊市Promega公司

出版

生物发光激酶条带:一种靶向和灵活的激酶抑制剂分析的新方法。
刘建军,张建军,张建军,张建军,张建军
肛门生物化学2016年2月15日

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