近日,香港大学、重庆大学及上海第二军医大学等机构研究人员合作,就靶向活细胞表面膜蛋白提出新的药物策略。该研究提供了一种针对膜蛋白发现配体分子和抑制剂的有效方法,解决了传统研究中以膜蛋白为靶标进行药物研发的难题。相关论文刊登于《自然—化学》。

细胞表面的膜蛋白具有多种对细胞和生物组织至关重要的生物功能,许多疾病也与膜蛋白功能异常有关。但针对膜蛋白的药物开发仍然面临巨大挑战,这主要源于细胞膜的特殊结构和性质。此外,膜蛋白难以通过人工表达纯化的方式来研究。实际上,在制药行业中,膜蛋白一直被认为是一种“不可成药”的药物靶标。

研究人员利用先前开发的一种DNA介导的亲和性标记(DPAL)方法,克服了靶标蛋白特异性的问题,并利用基于DNA的探针体系,实现了活细胞表面膜蛋白靶标的特异性标记。其采用DNA作为信标,在目标膜蛋白上安装一个“跟踪器”,实现筛选靶标特异性。

此外,药物筛选中往往需要较高的靶标浓度,以捕获高结合力的配体分子,而通常膜蛋白在细胞表面的丰度远远低于所需。为解决这个问题,该团队采用了一种新策略,使得靶蛋白的DNA标签与分子库中DNA序列互补,提高了膜蛋白靶标的有效浓度。也就是说,“跟踪器”不仅可以帮助找到靶标,还可以吸引分子库中的化合物聚集在目标周围,完成药物筛选。

研究人员表示,他们用一个含有3042万化合物的DNA 编码分子库,对抗癌药物的3个重要靶蛋白——叶酸受体、碳酸酐酶12及表皮生长因子受体进行了筛选研究。该方法还有望应用于多种膜蛋白靶标,对一些经典药物靶蛋白进行研究,如最大的细胞表面受体蛋白G蛋白偶联受体和离子通道。专家指出,这项技术是表征配体—靶标相互作用的有效工具,它将为高通量筛选方法的发展开辟新方向。(记者唐凤)