小分子化合物高通量筛选

在过去的十年中，表型挑选在药物发现中再次变得越来越重要，其实际成果是测定和挑选级联变得越来越杂乱，从而限制了可以挑选的化合物的数量。迭代挑选可以减少整体筛查化合物的数量，节省化合物库存，缩短时间表和成本，更重要的是在进行大规模筛查之前先验证或优化测定方式。在经典的HTS中，一切化合物均经过测验，化合物在平板筛板上的散布对成果影响不大。但是在迭代多样性驱动的子集挑选中（如NIBR所实践），正确的分配对于取得合理的成果至关重要。以自动化分离技能进行筛选,攻克天然药物成分提取难题。小分子化合物高通量筛选

将化合物溶解并接种到384孔平板中，按顺序进行初度挑选，这些筛板作为一切进行HTS的源头，并在约6年的循环时间内从固体样品中不断更新，其自动拣选功能答应每周多拣选几千个样品。NIBR的化合物管理小组从2008年到2012年在重建其化合物流转才能方面作了重要的努力，主要包含两个方面：（a）从LC-MS质量操控的固体样品中为一切化合物样品（>1.2M）出产10mM储备溶液，以及（b）安装自动化体系以实现从试管中进行拣选和处理，并且在24小时内可吸附多达40k管的微量滴定板（见图2）。凭仗10mM的库存收集和图2中描述的自动化设置，在2015年诞生了NIBR挑选渠道。在2019年，根据进一步的规划迭代（包含学习和经验），在2015年的基础上诞生了第二个版别。活性成分的筛选高通量筛选技能加速联合用药研讨。

场景2：疾病机制研讨除了上述应用，活性化合物库因为具有明确的靶点及效果机制，常被用来进行机制研讨。通过高通量挑选对得到的先导化合物进行靶点及效果机制的聚类分析，可以推测哪些靶点或通路可能参加了疾病调控，通过进一步验证，可以提醒一些新的效果机制或靶点。一次挑选，相当于指明晰后续研讨方向。下面我们通过一篇ClaudiaCapparelli等科学家今年发表在NatureCommunications上的文章为例看一下怎么使用高通量挑选技术进行机制探求的[3]。■研讨背景SOX10是黑色素瘤细胞中异质性表达的一种转录因子，SOX10的缺失会下降细胞增殖，导致侵袭性，并促进对BRAF和/或MEK抑制剂的耐受性。为了解决药物耐受问题，寻觅能诱导SOX10缺点细胞逝世的药物，ClaudiaCapparelli等人对MCE抗化合物库进行挑选。

与文章一相似，文章二开篇便在三种细胞系中验证单碱基编辑东西CBE用于点骤变高通量挑选的可行性和普适性。随后研讨者针对86种DDR基因开展挑选试验以研讨不同药物处理下影响细胞存活的要害点骤变，结果发现53BP1、TRAIP等蛋白中存在功用各异的功用失活性点骤变（LOF）、功用获得性点骤变（GOF）及功用分离性点骤变（SOF）。此外，研讨者还发现，ATM激酶中的不同点骤变会对基因组稳定性发生截然相反的影响，而乳腺疾病中用未知的CHK2激酶点骤变也经过挑选研讨被证实为LOF骤变。高通量办法完成糖活性酶的挑选。

运用传统的类先导化合物规范（首要是分子量、clogP）会降低子集挑选中有吸引力的化学开始结构的命中率。因而，2019年的挑选渠道首要依托溶解性和渗透性来选择化合物。除了结构多样性外，2019年的渠道设计还运用NIBR的试验分析数据和揣度的生物学活性概略来界说整个化合物库的丰富性。基于平板的高通量挑选（HTS）仍然是药物发现中小分子化合物命中的首要来源，尽管呈现了无板编码的挑选办法，例如DNA编码文库和基于微流体的办法，以及核算方面的虚拟挑选办法高通量筛选技能可以利用自动化设备及活络的检测体系等使生化或细胞事件可以重复和快速测验化合物数十万次。化合物安全性筛选

斑马鱼药物高通量筛选。小分子化合物高通量筛选

ZINC20新增数十亿分子AlphaFold2给药物研制带来的革新性变化不言而喻：AlphaFold2能低成本猜测疾病相关的蛋白质结构，从而经过药物重定位、虚拟挑选等方法寻找这些疾病的潜在药物。而化合物数据库作为虚拟挑选的重要工具，相同决议了小分子药物研制的速度和质量。ZINC是一个汇总了化合物相关信息的公开数据库，是支撑2D、3D化合物分子方式下载以及可进行快速分子查找、类似物搜索的服务网站，其分子量现已现在增加到近20亿，其间可购买的13亿化合物来自于150个公司共310个产品目录。虽然全球库存化合物的数量(现在约为1400万)每年只增加百分之几，但按需定制化合物数量简直呈指数增加，现在按需定制化合物的需求量现已增加至数百亿个分子，数年后将到达千亿级。ZINC20新增百亿个按需定制化合物(暂未添加到ZINC库中)，这些化合物在骨架和分子多样性上都明显优于物理挑选数据库。小分子化合物高通量筛选