小分子微陣列技術挑戰不可成藥靶點

2020-11-25 生物谷

 

今天由原吉利德CSO領銜的小分子微陣列（SMM）企業Kronos宣布獲得1.05億美元A輪支持，投資者除了Vida、Omega等VC還包括原吉利德CEO Martin和被吉利德以120億美元收購的Kite原CEO Belldegrun的個人投資。Kronos的SMM平臺號稱可以為轉錄因子、輔酶等蛋白/蛋白、蛋白/DNA相互作用等傳統不可成藥靶點找到小分子配體。Kronos現在最成熟的兩個產品是MARC和CDK9。

SMM是化學生物學大佬Schreiber在90年代發明的技術，Kronos的技術創始人、MIT教授Angela Koehler當時是Schreiber參加這個項目的學生之一。當時正值固相組合化學巔峰，他們發明一個技術可以把每個樹脂球分散到微容器中，然後把每個樹脂球上通過組合化學合成的化合物切下再通過共價鍵或疏水非共價鍵接到一個化學修飾過的玻璃平面上。靶點蛋白或細胞裂解液可以蓋澆到這個被大量不同小分子化合物覆蓋的平面上，洗涮完畢後可以通過螢光標記抗體檢測哪些蛋白與哪些化合物結合。

這個篩選模式與另一個超高通量、以結合力為中心（只有結合力、不一定有功能性後果）的篩選技術DEL有所不同。DEL技術要求蛋白和化合物都要有一定程度修飾。蛋白要接到固定相上、所以可能會影響蛋白的結合區域構象。而小分子則需要用DNA編碼標記，也可能影響與蛋白的結合。SMM只需標記小分子，蛋白如果不需要特殊抗原標記則是天然蛋白。如果使用細胞裂解液蛋白還可能保存其細胞環境下的各種結合夥伴，所以更接近靶點在細胞中的原始狀態，這是SMM平臺的最大優勢。小分子不僅可以微量印在玻璃表面，現在還有技術可以把單個小分子接在單個DNA分子上，真正在分子水平篩選靶點。

SMM雖然在保持蛋白原生態有一定優勢但化合物庫規模卻遠低於DEL，而DEL雖然熱火朝天但除了RIP1並沒有大幅度改善非成藥靶點的成藥性。另外無論什麼篩選技術，能不能找到優質先導物更主要的還是依賴化合物庫的質量。SMM雖然沒有DEL的DNA兼容性限制，但組合化學合成的化合物庫註定骨架多樣性有限。這個技術是否能大幅度提高非成藥靶點的成功率有待證實。最近另一個在細胞環境下大規模篩選蛋白配體技術是Cravatt的完全功能化片段（FFF）技術，初試牛刀只用了8對對映體就為176個蛋白找到一定活性配體。這個技術最有可能為難成藥靶點找到新骨架配體。

DEL和SMM都以結合力作為評價標準，與蛋白結合是小分子影響蛋白功能的第一步。化合物與蛋白結合對蛋白功能可能有多種影響，傳統小分子藥物、無論正構別構都是抑制或激活蛋白的催化或信號傳遞功能，這樣的藥物用純化蛋白也可以鑑定。但蛋白與小分子結合還可能影響其在細胞中的穩定性和與其它蛋白形成天然複合物能力、這樣的藥物只在細胞環境下才能被發現，用純化蛋白是無法篩到的。最近SMM的發明人Schreiber提出一個尋找這類藥物的新模式，估計緣起於SMM和更早的FK506引發的各種蛋白二聚。即使配體恰好落到蛋白的隨機結合腔、對蛋白功能沒有任何影響，現在也可以通過PROTAC技術誘導這個蛋白的降解。Kronos自己也開發PROTAC藥物，但主要側重在腫瘤特異表達的E3連結酶這個新方向。除了這些蛋白水平調控，ASO、RNAi、小分子RNA剪接抑制劑也是一股不容忽視的力量。不可成藥靶點逍遙法外的日子不會太長久了。(生物谷Bioon.com）

 

 

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