大量高通量筛选

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。用于高通量试验筛选的化合物库有哪些？大量高通量筛选

高通量挑选在100μM浓度下，运用MCEFDA批准上市库进行挑选，经过显微成像技术，终究得到16种阳性化合物(图2a)中，其中Tranilast在按捺基质堆积方面表现出杰出的作用，并呈现出剂量依赖性(图2b)，并且已有文献标明Tranilast在体内具有较好的生物利费用、安全性和耐受性的安全性，终究选定Tranilast作为先导化合物。■构效联系剖析及先导化合物优化由于挑选到的Tranilast需要在较高浓度(>150μM)下才会表现出较强的抗纤维化活性，所以作者还对Tranilast做了进一步结构优化，希望从Tranilast结构类似物中挑选到具有更高活性的产品(图4a)。经过对Tranilast结构类似物及合成的一系列结构类似物做进一步挑选，得到一系列N-(2-butoxyphenyl)-3-(phenyl)acrylamides(N23Ps)，部分N23Ps具有较高的抗纤维化活性，按捺ECM堆积的IC50数值在10μM以下小分子药物的活性筛选以自动化分离技能进行筛选,攻克天然药物成分提取难题。

VirtualFlow,5小时虚拟挑选10亿分子一方面，蛋白结构井喷式被解析，组成方法学高速开展，化合物数据库几何级数增加，虚拟挑选成为很多药物化学工作者手中的利器。另一方面，云平台、AI算法大放异彩。一个CPU上挑选10亿种化合物，每个配体的平均对接时刻为15秒，悉数筛完大概需求475年，而VirtualFlow平台调用16万个CPU对接10亿个分子耗时约15小时。更高的命中率，更快的计算速度，更强的迭代才能，虚拟挑选在药物研制进程中从未掉队。百趣代谢组学共享—研究布景现在据统计中国糖尿病患者人数达9700万以上，数量到达世界前列。这其间2型糖尿病占到了90%以上。二甲双胍是现在医治2型糖尿病的“明星”药物，因其较少出现低血糖和体重增加副效果而遭到广大患者和医师的青睐。代谢组学文献共享，而该药在医治糖尿病的同时，近些年被发现该药还兼职抗老的效果。有研究发现糖尿病患者尤其是2型糖尿病患者在接受二甲双胍的医治后的生存时刻显着的长于其他的糖尿病患者，正常来说糖尿病患者由于疾病的原因会导致短寿8年左右。而二甲双胍是怎么起到抗老的效果的呢？

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。高通量筛选技能在药物研讨方面的使用。

挑选渠道规划原则一个“抱负的”多样性驱动的挑选渠道，两个**重要的标准是：首要，它应包含在**小的子集内具有所有可能的靶标和作用机理的化合物；其次，物质和实体样品的特性应具有比较高的质量（即没有不期望的性质的阳性化合物，例如，诱导蛋白质沉积的化合物样品）。咱们的挑选渠道的规划是基于以下两个主要特征：生物多样性可以以尽可能少的化合物处理尽可能多的靶标，第二，比较好的化合物样品特性以将不期望有的性质的阳性化合物约束在比较低。同时咱们要知道挑选渠道的规划依赖于前史挑选发生的经验，因此，咱们界说了一个挑选渠道规划进程（见图1），而且每3到4年进行从头规划和优化。化合物处理技术是让规划的挑选渠道工作的根底高通量筛选技能包含机器人技能、液体处理器、数据处理、相当多的软件和敏感的检测体系。高通量筛菌技术服务

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总结现在，2019年的挑选平台网格是NIBR根据平板多样性驱动的子集挑选的首要来源，它可用于50-100个子集挑选，每年在NIBR中有超过5万种化合物用于生化和细胞测验。二维多样性网格根据挑选化合物合集的要害特征：针对尽可能多的靶标的多样性掩盖规模以及根据需要搅扰靶标的恰当化合物特点。这种大小合适的化合物板组的网格为迭代和子集挑选供给了灵活性，然后允许根据分子特性以及化学和生物多样性标准选择板组。从2015年挑选平台获得的一项重要经验是，将溶解度和渗透性作为决议化合物是否有价值的首要决议因素，而不是MW和clogP规模。大量高通量筛选