药物筛选新方法--高通量筛选

介绍了高通量筛选的概念、原理及其各个组成部分,着重阐明了高通量筛选的筛选模式,检测方法和应用实例,并简单介绍了国内在这方面的研究进展。     

抗病毒药物筛选研究进展

病毒性传染病严重威胁着人类的健康,随着世界经济的快速发展和全球化步伐的加快,新发、突发病毒性传染病接踵而至,并蔓延流行。由于新发病毒性传染病发现时间短,许多安全且有效的疫苗和药物仍处于研发阶段,小分子药物对治疗病毒性传染病存在巨大潜力,利用天然或合成化合物筛选抗病毒活性物质,以期找到特异性高、毒性小的抗病毒药物,解决传染病病原体感染机制不明情况下药物研发的盲目性。现就近年来抗病毒药物筛选的技术和机制研究进展作一概述,为病毒性传染病的应对提供理论依据。     

基于酵母水平的高通量药物筛选

随着后基因组时代的到来,越来越多的药物靶标蛋白将会被发现,基于靶标蛋白设计出的化合物也将大量涌现,高通量药物筛选日趋重要。酵母基因组的易操作性及其简单稳定的培养条件,使得该真核微生物成为一种理想的药物筛选工程细胞。本文讨论了选择酵母系统进行细胞水平筛选的优缺点,并从基于靶点和表型两种筛选模式对酵母水平的高通量药物筛选做一总结。     

膜片钳技术的新进展及其在药物高通量筛选中的应用

作为先进的细胞电生理技术,膜片钳一直被奉为研究离子通道的“金标准”。应用膜片钳技术可以证实细胞膜上离子通道的存在并能对其电生理特性、分子结构、药物作用机制等进行深入的研究。基因组学、蛋白质组学研究表明,以离子通道为靶标的药物研究在未来具有很大的发展空间。为了突破由于筛选技术所造成的针对离子通道为靶标的药物研发的瓶颈,近年来,对膜片钳技术进行了改进以适合药物高通量筛选的需求,由此产生了一些新的技术。本文就最近几年膜片钳技术的新进展及其在药物高通量筛选中的应用进行了综述。     

高通量药物筛选技术的研究现状及光学编码技术在其中的应用

高通量药物筛选是创新药物研究的重要内容,本文综合介绍了高通量药物筛选的研究现状及发展趋势,及目前遇到的一些问题,如随着样品的体积达到微升量级时,目前所采用的孔板筛选遇到了一些难以克服的障碍,使化合物和药物靶点的相互作用难以进行等。针对这些问题,本文介绍了一种新的以自编码光谱识别微球为基础的新型高通量药物筛选技术在高通量药物筛选中的应用,同时简要介绍了我们目前所做的一些工作。     

基于流感病毒PA_N蛋白的高通量药物筛选

流感病毒的PA N蛋白高度保守,并且具有核酸内切酶活性,是抗流感药物研发的潜在靶点。通过高通量药物筛选体系,从372种化合物中筛选出3种对流感病毒H5N1的PA N蛋白抑制作用较好的化合物。将这3种化合物分别与PA N蛋白进行分子对接模拟,结果显示它们均可以与PA N蛋白活性位点的二价金属离子和氨基酸残基相互作用,从而为抗流感病毒药物的发现提供了先导化合物。     

高通量技术在萜类合成酶筛选中的应用

萜类化合物种类繁多,生物活性多样,在食品、药品与化妆品等行业中具有广泛的应用。萜类化合物多来源于植物,然而随着合成生物学的快速发展,相较于传统的天然植物提取与化学合成方法,利用工程微生物进行萜类化合物异源合成的方法显得更为经济与环保。萜类合成酶的催化活性及合成产物的结构特性是萜类化合物异源合成的关键。通过蛋白定向进化与理性设计可以有针对性地优化萜类合成酶的催化性能及产物专一性,但该方案需要一个特异的筛选方法来实现蛋白突变体库的高通量筛选。近年来,一系列高通量筛选方法的建立使得萜类合成酶的筛选变得更加灵敏与高效。本文对近期建立的萜类合成酶高通量筛选方法进行了综述,简要概述了各种筛选方法的基本原理与优缺点,并对高通量筛选技术在萜类合成酶改造中的应用做出了展望。     

基于受体的药物高通量筛选研究进展

受体是药物筛选的重要靶标,基于受体的药物高通量筛选是药物筛选的主要类型之一。本文根据受体作用原理,按照检测对象的不同,从直接与间接检测的角度,将基于受体的药物高通量筛选进行了分类,总结了基于受体的几种不同的药物筛选模型,并简要介绍了高通量筛选技术在中药研究中的应用,对药物筛选的发展进行了展望。     

高通量筛选技术及其应用

主要介绍了高通量筛选技术(HTS,HighThroughputScreening)的原理,包括非细胞相筛选、细胞相筛选和生物表型筛选及其在生命科学和药学领域中的应用以及高通量筛选技术的发展趋势。     

高通量药物筛选技术进展及新药开发策略

新药研发过程中．通过筛选而获得具有生物活性的先导化合物．是创新药物研究的关键．目前药物筛选模型已经从传统的整体动物、器官和组织水平发展到细胞和分子水平。创新药物的发现都离不开采用适当的药物作用靶点对大量化合物样品进行筛选．而且筛选规模越大,发现新药的机会就越多。随着计算机技术、生物芯片、蛋白质组学、组合化学等的发展．高通量药物筛选技术应运而生。高通量筛选体系在创新药物筛选中的应用是新药开发研究的一个重要领域。     

An Assay Suitable for High Throughput Screening of Anti-Influenza Drugs

We developed a novel drug screening system for anti-influenza A virus by targeting the M2 proton channel. In the SPP (Single Protein Production) system, E. coli cell growth occurs only in the presence of effective M2 channel inhibitors, and thus simple measurement of cell growth was used as readouts for drug screening. Two potential inhibitors for M2 (V27A) mutant were verified using this method, which inhibit both the mutant and wild-type M2 channels.     

谷氨酸依赖型氨基转移酶的高通量筛选方法及其应用

目的:建立谷氨酸依赖型氨基转移酶-谷氨酸脱氢酶偶联反应的96孔板高通量筛选方法,并用于大肠杆菌氨基转移酶Wec E突变库的筛选。方法:通过优化偶联指示酶-谷氨酸脱氢酶、信号分子NADH浓度及双酶偶联反应时间,建立了光学法测定氨基转移酶活性的氨基转移酶-谷氨酸脱氢酶偶联反应方法;通过定点饱和突变技术构建了大肠杆菌氨基转移酶WecE的突变库;采用96孔板高通量初筛、摇瓶复筛获得了高活性的转氨酶突变体,并对纯化的突变体进行催化活力分析。结果:建立了谷氨酸依赖型氨基转移酶目标反应与0.5 U/ml L-谷氨酸脱氢酶和0.4 mmol/L NADH信号指示反应相偶联的筛选方法;构建了氨基转移酶WecE Tyr 321饱和突变库,通过96孔板高通量筛选,获得了催化活性比野生型提高3.4倍的突变体Y321F。结论:所建立高通量筛选方法背景干扰小,准确性高,为谷氨酸依赖型氨基转移酶分子进化提供了可行性方案。     

High Throughput Screening with Multiphoton Excitation

Fluorescence detection is extensively used in high throughput screening. In HTS there is a continuous migration toward higher density plates and smaller sample volumes. In the present report we describe the advantages of two-photon or multiphoton excitation for HTS. Multiphoton excitation (MPE) is the simultaneous absorption of two long-wavelength photons to excite the lowest singlet state of the fluorophore. MPE is typically accomplished with short but high-intensity laser pulses, which allows simultaneous absorption of two or more photons. The intensity of the multiphoton-induced fluorescence is proportional to the square, cube, or higher power of the instantneous photon flux. Consequently, two-photon or multiphoton excitation only occurs at the focal point of the incident beam. This property of two-photon excitation allows the excited volume to be very small and to be localized in the center of each well in the HTS plate. We show that two-photon-induced fluorescence of fluorescein can be reliably measured in microwell plates. We also show the use of 6-carboxy fluorescein as a pH probe with two-photon excitation, and measure 4'-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) binding and two-photon-induced fluorescence. In further studies we measure the time-dependent intensity decays of DAPI bound to DNA and of calcium-dependent fluorophores. Finally, we demonstrate the possibility of three-photon excitation of several fluorophores, including indole, in the HTS plate. These results suggest that MPE can be used in high-density multiwell plates.     

High Throughput Screening of Gene Expression Signatures

This paper focuses on microarray image analysis and discusses a completely automated approach to image processing, which eliminates human intervention. A system for automated image processing is described, which is capable of processing image files in a batch-mode thus allowing high-throughput of microarray image analysis. Grid-placement and spot finding are achieved without operator's help. The software eliminates noise signals from the data analysis process and minimizes operator's involvement in the procedure.     

酰胺酶高通量筛选方法研究进展

酰胺酶是一种合成手性羧酸和酰胺衍生物的重要工具酶,在不对称合成中具有巨大应用潜力.传统的色谱分析方法通过检测底物及相应的产物去测定酰胺酶活性及立体选择性,十分费时费力.根据显色法、荧光法、NMR等原理,较为全面地综述了近年来国内外发展起来的高通量酰胺酶筛选方法.为酰胺酶筛选中筛选效率低、可靠性差等难题提供借鉴,也可为其他水解酶筛选模型的建立提供思路.     

Design and Implementation of High Throughput Screening Assays

High throughput screening (HTS) is at the core of the drug discovery process, and so it is critical to design and implement HTS assays in a comprehensive fashion involving scientists from the disciplines of biology, chemistry, engineering, and informatics. This requires careful analysis of many variables, starting with the choice of assay target and ending with the discovery of lead compounds. At every step in this process, there are decisions to be made that can greatly impact the outcome of the HTS effort, to the point of making it a success or a failure. Although specific guidelines should be established to insure that the screening assay reaches an acceptable level of quality, many choices require pragmatism and the ability to compromise opposing forces.