本发明专利技术提供利用质谱／ＮＭＲ设计结构药物的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术背景发现药物的公认方法是利用生物学鉴定筛选专用化合物的大数据库(＞100,000)以便识别在所述鉴定中影响靶蛋白质活性的先导化合物(评论参见-J.W.Armstrong，《美国生物技术实验室》(Am.Biotechnol.Lab.)17，26，28(1999)；J.E.Gonzalez，P.A.Negulescu，Curr.Opin.Biotechnol.9，624-631(1998)；K.R.Oldenburg，《医药化学年度报告》(Annu.Rep.Med.Chem)33，301-311(1998)；P.B.Fernandes，Curr.Opin.Chem.Biol.2，597-603(1998)；B.A.Kenny，M.Bushfield，D.J.Parry-smith，S.Fogarty，J.M.Treherne，《药物研究进展》(Prog.Drug Res)51，245-269(1998)；L.Silverman，R.Campbell，J.R.Broach，Curr.Opin.Chem.Biol.2，397-403(1998))。通过高流通量筛选(HTS)尝试识别的先导化合物根据结构和生物学活性资料的反馈开始优化小分子活性的迭代方法。该方法的主要缺点是在识别各个新蛋白质靶时典型地要求完全重新设计生物学鉴定方法。这实际上是要求在可以开始发现新药物项目前先投入大量资源和时间。除了与设计生物学鉴定(为了适当地筛选化学库中所需要活性)有关的困难外，还存在许多其他可能妨碍所述鉴定分析和效用的限制。这些通常是适度地摹拟靶蛋白质的细胞功能和监测其活性改变的鉴定具有必须复杂性的结果。某些多蛋白质的生物学鉴定，无论是膜基础的鉴定或者是细胞基础的鉴定都是少见的。复杂鉴定的结果是正击中目标的模棱两可性，因为靶蛋白质和小分子之间化学互作用的详细情况不易与所观察到的生物学反应相互关联。结果，这些鉴定大大地限制了药物优化的结构基础方法，使得由最初的化学先导译解结构-活性关系(SAR)变得相当困难。NMR已广泛用于评价与基于结构的药物设计具有明显效用的配位体结合(K.Wuthruch，“蛋白质和核酸的NMR”(NMR of Proteins andNucleic Acids)(John Wiley & Sons，Inc.，纽约，1986)；G.Otting，Curr.Opin.Struct.Biol.3，760-8(1993)；P.J.Whittle，T.L.Blundell，《生物物理和生物分子结构年度综述》(Annu.Rev.Biophys.Biomol.Struct)23，349-75(1994)；T.L.Blundell，《自然》(Nature)384，Suppl.，23-26(1996))。先前由Hajduk等人描述的“SAR by NMR”方法举例说明了NMR的效用，它可通过所观察到的2D1H-15N-HSQC谱中化学位移微扰筛选具有与蛋白质结合能力的小分子(P.J.hajduk等人，《医药化学杂志》(J.Med.Chem.)40，3144-3150(1997)；P.J.Hajduk等人，《美国化学家会志》(J.Am.Chem.Soc.)119，5818-5827(1997)；S.B.Shuker，P.J.Hajduk，R.P.Meadows，S.W.Fesik，《科学》(Science)274，1531-1534(1996))。除了测定小分子是否与所述蛋白质结合外，所观察到的化学位移微扰也考虑到蛋白质结合部位的识别。用NMR作为初级筛选的观念具有可能限制其在高流通量形式中应用的显著障碍。主要地因为灵敏度相对低的NMR要求拼命挤入可筛选化合物数量的每个样品具有显著量富含同位素的蛋白质(＞0.2mM)和数据获取时间(＞10分钟)(L.E.Kay，P.Keifer，T.Saarinen，《美国化学家会志》114，10663-5(1992)；J.Schleucher等人，《生物分子NMR杂志》(J.Biomol.NMR)4，301-6(1994))。对这些问题的反应是利用混合物，但这要求引起进一步投入样品供给和仪器资源的正击中目标的重叠合法(deconvolution)。此外，利用混合物可能使化合物的溶解度被限制在低于NMR要求的浓度，同时进一步使需要保持样品之间缓冲条件(pH、离子强度)复杂化。因此，优化NMR数据收集量的需要通常导致数据质量和获取时间之间的折中。其他用于将资源和样品要求最小化的尝试集中在1D NMR技术的应用，特别是扩散-编辑测量和转移NOEs(M.J.Shapiro，J.R.Wareing，Curr.Opin.Drug Discovery Dev.2，396-400(1999)；B.Meyer，T.Weimar，T.Peters，Eur.J.Biochem.246，705-709(1997)；M.Lin，M.J.Shapiro，J.R.Wareing，《美国化学家会志》119，5249-5250(1997)；M.Lin，M.J.Shapiro，J.R.Wareing，《有机化学杂志》(J.Org.Chem.)62，8930-8931(1997)；P.J.Hajduk，E.T.Olejniczak，S.W.Fesik，《美国化学家会志》119，12257-12261(1997))。1D NMR实验消除了标记蛋白质的需要同时使得样品数量和数据获取时间最小化。不幸的是，1D NMR实验不提供关于结合部位位置的资料。与2D1H-15N-HSQC实验相比，它们对弱结合剂的灵敏度也低，同时要求更复杂的自动数据分析方法。此外，由于光谱重叠，利用混合物就更加困难。新近开发的NMR冷冻探针和溢流道探针可提供某些解决这些问题的方法，因为它们可分别提供增加3-4倍灵敏度和增加流通量的方法(M.J.Shapiro，J.R.Wareing，Curr.Opin.Drug Discovery Dev.2，396-400(1999))。然而，在筛选过程的初始阶段，NMR可能不是理想的，因为典型的NMR实验是费时和耗资的。据观察，大多数鉴定的击中率为0.1-1％，也就是说，所收集到的数据中＞99％的数据是否定的资料，在NMR分析步骤前消除大多数化合物似乎是更合理的方法。本专利技术提供一种新的快速药物设计方法，该方法结合快速和准确地筛选很小量多种化合物的能力提供用于基于结构的药物设计的详细资料。本专利技术也提供设计具有改善靶分子亲和力的配位体的方法，该方法包括制备具有已知分子量化合物的混合物并将该混合物与靶分子一起培养以便形成结合化合物-靶络合物。将化合物-靶络合物与未结合的化合物分离并对化合物-靶络合物进行质谱分析以便根据分子量来确定结合化合物的特性。制备所识别的与靶结合化合物的络合物并进行NMR。分析所识别的与靶分子结合化合物的络合物的NMR位移微扰以便识别化合物在靶分子上的结合部位并且根据所识别化合物的化学结构和所识别的靶分子的结合部位设计具有已知分子量的结构类似物的库。制备结构类似物的库并测定结构类似物与靶分子的结合。本专利技术进一步提供一种设计靶分子高亲和力配位体的方法，该方法包括制备本文档来自技高网...
【技术保护点】
筛选化合物的混合物以便识别与靶分子结合的化合物结合部位的方法，它包括：ａ）、制备已知分子量化合物的混合物；ｂ）、将混合物与靶分子一起培养以便形成结合化合物－靶络合物；ｃ）、将化合物－靶络合物进行质谱分析以便根据分子量确定所结合化 合物的特性；ｄ）、制备所识别的与靶分子结合化合物的络合物；和ｅ）、分析所识别的与靶分子结合化合物络合物的ＮＭＲ化学位移微扰以便识别化合物在靶分子上结合部位的位置。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R珀维斯，FJ莫伊，MM斯埃格尔，D莫比利奥，
申请(专利权)人：惠氏公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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