高通量筛选服务

3118云顶集团生物学和药理学部提供高通

高通量筛选技术简介

• 高通量筛选(HTS)是药物发现中的一个关键技术，用于从化合物库中鉴别可能成为药物化学优化的候选化合物
  。该技术系统利用了药理学技术、分子生物学技术、细胞生物学技术、推算机技术、治理技术以及自动化节造技术等，实现了药物筛选的急剧、高效、微量化、自动化和规；
  。

  随着高通量筛选技术的发展，能够越发急剧高效地筛选大量化合物，从而加快药物发现的速度
  。3118云顶集团生物学和药理学部提供高通量筛选服务，我们占有壮大的级联筛选幼分子抑造剂、体表的酶活性和细胞活性检测开发能力
  。

  3118云顶集团的高通量筛选服务能够做：级联筛选幼分子抑造剂；体表酶活性测定；体表细胞活性测定；高通量筛选分析等
  。

  药物发现中的高通量筛选过程涉及筛选大型化合物库，以找到影响生物靶点的潜在候选化合物
  。这些候选化合物通常被称为“苗头化合物”^[1]
  。3118云顶集团生物部占有超过 3000 种化合物的库，化合物筛选能力可所以 200x384 孔板/周，也能够凭据客户的需要进行定造
  。同时我们与 Selleck、MCE、Tocris和TargetMol 等提供化合物库的合作同伴亲昵合作
  。

  高通量筛选过程能够通过各类步骤来实现，蕴含读板器以及相应的软件来处置和分析所获得的数据
  。一旦发现这些潜在的“苗头化合物”，对高通量筛选数据的进一步分析还能够提供有关第一轮筛选期间获得的这些“hits”的潜在优化的信息^[1]
  。

级联筛选—幼分子化合物抑造剂

• 级联筛选是药物发现过程中鉴别和选择先导化合物系列的一套测定步骤，作为一种多档次的生物化学或药物钻研步骤，通常用于筛选药物或化合物库以寻找潜在的药物先导化合物
  。这种步骤涉及多个生物学活性的级别，以便筛选潜在的药物指标
  。在这个过程中，可能会发现一些拥有潜力的"先导化合物"，这些化合物能够进一步开发成为新药物
  。

  

  开发幼分子抑造剂必要壮大的级联筛选，来有效地鉴别与靶蛋白结合的化合物，确定对不必要的有关蛋白的选择性，并鄙人游职能测定中证明活性
  。

  靶标验证、分析开发、二次筛选、ADME/Tox 和先导化合物优化等领域越来越多地使用 HTS 技术
  。

体表酶活性检测

• 酶活性的变动能够急剧调节机体的生理职能或病理过程，激酶、蛋白酶和肽酶是最常见的药物靶点
  。利用酶活性分析技术能够急剧、高效地评估化合物对指标酶的抑造能力，从而筛选出拥有潜力的候选化合物
  。

  

  酶活性检测的步骤蕴含酶反映的底物、产品等，反映大多在均相的环境下进行
  。底物还原丈量（ATP、NAD/NADP、SAM、乙酰辅酶A、肽、DNA、RNA 等）- Down 测定产品丈量 - Up 测定

• 酶活性检测- 案例 1

  HTRF 测定-均相功夫分辨荧光

  
  Donor=Eu and Tb
  Acceptor=XL665
  利益：（1）特异性强，信号本底比（signal/background ratio）高；（2）荧光信号高度不变；（3）反映均相，通量高
  。弊端：（1）特异性抗体成本较高； （2）针对特定靶点必要开发特异性抗体
  。

• 酶活性检测- 案例 2

  ADP-Glo 检测

  
  利益：(1) 活络度高；(2) 能够检测激酶以表的酶
  。

• 酶活性检测- 案例 3

  Z’-Lyte 检测

  
  利益：(1)高信号本底比，高通量；(2)成本低
  。弊端：(1)无法检测反映机造复杂的酶；(2)难以评价自身有很强的自觉荧光的化合物；(3)检测蛋白酶时会出现假阳性数据
  。

• 酶分析步骤开发- 关键成分

  酶分析步骤优化和验证常选取酶滴定法、功夫过程分析、米式常数测定、DMSO耐受性、Z-prime 测试和化合物验证等
  。
  

  酶滴定和功夫过程分析注：窗口（信号本底比）>3
  。

  

  ATP Km 和底物 Km注：选择靠近Km值的底物浓度
  

  DMSO耐受性：测试测定中能够耐受的最大DMSO浓度
  。注：DMSO 通常幼于 1%

  

  Z’：代表板的均匀性
  。σ=SD，μ=mean注：Z’>0.5 将作为酶法检测的 QC 尺度
  

  化合物验证：使用参考化合物来检测测试的巢轮性注：IC50应为已颁布值的5倍

  Plate layout：

  

  IC50 汇报尺度最大抑造百分迸爪大于 50%
  。最高值和最低值应在理论值的 15% 以内IC50 的 95% 相信限应在 2-5 倍领域内
  。

体表细胞活性检测

• 细胞活性筛选是新药筛选中的常用步骤，在细胞层面上评估化合物的活性和毒性，可能很好地仿照药物在体内的作用情况
  ；谙赴募觳庖言谠煲┬幸档囊┪锷秆≈姓季萘丝隙ǖ闹拔
  。这些测定可能通过职能表征潜在药物靶标在细胞中的作用以及评估药物先导化合物的特异性和功效来评估潜在药物靶标^[2]
  。3118云顶集团的体表细胞检测服务蕴含：
  表型测定：细胞增殖、迁徙、侵袭、凋亡、坏死性凋亡、自噬等
  。 职能测定：下游信号如蛋白磷酸化、第二信使（Ca²⁺、cAMP、IP3、cGMP）
  。细胞中的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）：NanoBiT,NanoBRET,BiFC
  。
  

  表型测定

  

  第二信使-Ca²⁺

  

  蛋白与蛋白相互作用

• 细胞检测开发 - 细胞毒性测试

  仅使用高通量筛选不能齐全评估潜在药物，由于此评估还必要进一步进行毒性钻研
  。相反，高通量筛选对于解除在钻研对生物靶标影响很幼或没有预期影响的化合物上浪费的功夫至关沉要
  。通过利用这种自动筛选过程，能够一路筛选数百万种化合物，并解除没有成果或成效差的化合物^[1]
  。
  细胞毒性测试必要从细胞接种密度、造就功夫、DMSO耐受性、Z-prime test、edge effect、化合物验证几个方面来思考
  。

  1. 细胞接种密度

  细胞活力>80%分歧细胞密度的板中的种子细胞造就72~96幼时，CTG/CCK8检测细胞活力在线性领域内选择 CTG/CCK8 信号的密度窗口（信号本底比）>2

  2. 造就功夫

  选择优化的密度和种子细胞在分歧功夫点孵育细胞/化合物使用 CTG/CCK8 检测细胞活力拥有最佳检测窗口和数据质量的功夫点将用于进一步的尝试窗口（信号本底比）>2
  

  3. DMSO耐受性

  分歧剂量的DMSO与细胞孵育72至96幼时，CTG法检测细胞活力把稳：细胞检测中 DMSO 的含量通常低于 0.5%

  4&5. Z-prime test and edge effect

  QC尺度：Z’>0.4，窗口>2通常边缘孔不会用于持久造就

  
  

  6. 化合物验证

  阳性化合物应为参考数据的 5 倍

  Plate layout：

  

  

高通量筛选分析

• 高通量筛选分析流程图

  高通量筛选依附自动化来急剧测试大量化合物，高通量筛选中天生的大量数据必要壮大的数据处置和分析工具
  。专门的软件和算法能够用于处置、分析和可视化了局，使钻研人员可能鉴别潜在的“苗头化合物”或阐发出所需活性的化合物
  。
  1、测定优化（Z’、测定窗口、DMSO 耐受性、参考化合物测试）2、将首先对数千种化合物进行试点钻研以测试该测定法3、还将成立正交测定法以解除假阳性化合物4、对数以万计的化合物运行 HTS5、射中率通；嵘柚梦0.1%到0.5%
  高通量筛选加快了药物发现过程，使其更具成本效益和效能，使钻研人员可能急剧筛选多种化合物，从而削减鉴别潜在候选药物所需的功夫
  。HTS 通常是一个迭代过程，蕴含多轮筛选、射中验证和先导化合物优化
  。钻研人员凭据早期筛选的了局和经验来美满他们的化合物库和测定步骤
  。

• 高通量筛选-案例

  PSMA:

  前列腺特异性膜抗原（PSMA）是医治晚期前列腺癌（PC）和各类实体瘤的有但愿的靶标
  。只管 PSMA 靶向放射性药物医治 (RPT) 已实现显着的成像和前列腺特异性抗原 (PSA) 反映，但堆集的临床数据起头揭示某些局限性，蕴含无反映者亚组、复发、放射诱导毒性和 必要专门的治理设施
  。迄今为止，利用 PSMA 通过抗体、纳米药物或细胞疗法医治 PC 的非放射性尝试已获得肯定成功
  。 我们开发了高通量 PSMA 酶测定法来鉴定新的 PSMA 调节剂
  。
  

  底物滴定

  

  参考化合物测试

  Z 因子测试和分析窗口测试

  

  
  使用384孔板进行测定验证，四块板的数据显示Z因子高于0.5，测定窗口高于10倍
  。

  苗头化合物鉴别

  

  
  总共使用100 x 384孔板筛选了30,000多种化合物，并在10天内实现，当将PSMA活性抑造设定为50%时，射中率约为0.8%
  。

总结

• 3118云顶集团占有壮大的化合物检测开发和化合物筛选能力
  。3118云顶集团筛选能力可所以 200x 384 孔/周，或凭据客户的需要进行定造
  。样品是高通量药物筛选的物质基础，样品库起源的化学多样性是决定高通量筛选技术能否成功的关键成分之一
  。我们与 Selleck、MCE 和 Tocris 等提供化合物库的合作同伴亲昵合作，内部占有超过 3000 种化合物的库
  。

附录

• 来自 MCE（第三方供给商）的化合物库

  化合物库名称	规格和货号	描述
  50K 多样性库	50K  HY-L901	该库中的化合物通过相异性搜索（谷本类似性系数为 0.52）进行选择，以提供更高的多样性和更宽泛的化学空间覆盖领域 。
  UORSY筛选库	680K  HY-L0103V	UORSY 筛选化合物库蕴含约 680,000 种化合物 。 该文库是通过聚合合成步骤构建的，提供了高度多样化的化学结构 。 库中超过85%的化合物拥有类药的理化性质，超过35%的化合物具佑装lead-like”的性质 。
  生物活性化合物库 Plus	20K  HY-L001P	? 生物活性和安全性经临床前钻研和临床试验证实 。有些已获得 FDA 核准 。 ? 宽泛利用于癌症、干细胞、神经信号、免疫等钻研沉点领域 。
  多肽库	1.1K  HY-L105	? 蕴含生物活性肽、氨基酸衍生物和封关肽 。 ? 多肽药物发现和疫苗开发的有效工具 。
  1,000万虚构类药多样库	10M  HY-L912V	MCE 的 40,662 个 BB，涵盖约 273 种反映类型，天生了超过 4000 万个分子 。选择切合 Ro5 尺度的化合物 。移除掉不适当的化学结构，例如 PAINS 基序和合成上难以获得的结构 。 基于摩根指纹图谱进行分子聚类分析，提取靠近每个聚类中心的分子，形成类药物且可合成的多样性库 。 这些选定的分子占有 805,822 个怪异的 Bemis-Murcko 支架 (BMS)，拥有多样化的化学空间 。 强烈推荐该库用于基于人为智能的先导化合物发现、超大规模虚构筛选和新的先导化合物的发现 。
  膜受体靶向化合物库	4.2K  HY-L150	? 4333种膜受体靶向化合物怪异集中 。 ? FGFR、TRP 通路、VEGFR、TNF 受体、阿片受体、5-HT 受体、离子通路等靶点 。
  片段化合物库	22K  HY-L032	? 怪异的21965 个片段化合物集中，用于通过高通量筛选(HTS) 进行传统先导化合物鉴定 。 ? 基于片段的药物发现步骤(FBDD) 的有效工具 。
  中药单体化合物库	2.7K   HY-L065	? 怪异的2712 种中药活性化合物集中，用于高通量筛选(HTS) 和高内涵筛选(HCS) 。 ? 库中的化合物蕴含糖类和糖苷、苯丙素、醌类、黄酮类、萜类和糖苷、类固醇、生物碱、酚类、酸类和醛类 。

  这些库可在 MCE（MedChemExpress，第三方供给商）中找到， 我们能够与 MCE 合作使用它们
  。 我们占有的一个是中药单体化合物库
  。

• 来自 Targetmol（第三方供给商）的化合物库

  名称	规格及货号	简介
  2600万虚构筛选库	26M	由Targetmol整顿的开源数据库，收录了全球重要的筛选化合物产品数据，蕴含千万级的化合物结构，致力于为全球科研人员提供一个不变靠得住的数据库 。
  100K多样性预造化合物库	100K & DS7000	基于160万筛选化合物和130亿类药和类先导化合物的虚构空间精心遴选而出，旨在提供新鲜的化学结构 。
  多样性主题预造库	50K & LF1000	精心遴选50000种拥有良好理化个性的类药分子，以较幼的化合物数量实现结构多样性的筛选主张 。这些化合物基于新合成的化合物集中，使用结构差距性步骤筛选而出 。
  EXP多样性库	50K & CB1100	基于50万类先导和类药化合物集中精心遴选而出，旨在提供多样的化学结构，并出现出优良的类药和类先导个性，合用于多种钻研主张使用
  药物靶点库	53K & DO1200	基于“靶点多样性”概想和现罕见据，通过推算机虚构筛选、结构生物学、体表、细胞和表型预测等多种工具，对Chemdiv 160万个化合物进行筛选，得到5.3万个类药分子，涵盖200多个药物靶点 。
  多样性主题库Part1	50K & DF4500	精选5万种化合物，覆盖160万种化合物的结构空间 。该库在剔除PAINS、经过REOS和MedChem过滤器后，专一优化化合物结构的多样性 。
  代表性主题库（基于Bemis-Murcko Clustering算法）	300K & DD3700	基于Bemis-Murcko-clustering理论天生BMS骨架，经聚类分析、类药性质分析，获得的多样性库 。
  DGK抑造剂库	12K & L9920	网络880余种DGK抑造剂分子作为模板分子，而后别离使用3D药效团建模和子结构搜索筛选/生物等排代替方式对160万幼分子进行筛选构建而成 。
  共价抑造剂库	12K & DO2200	Chemdiv共价抑造剂库旨在覆盖用作共价反映基团的常见弹头，另表从库存的砌块化合物中拔取多样的特有和怪异结构作为导引头，设计合成各类共价抑造剂 。共价抑造剂通用库蕴含了各类常见的共价反映基团化合物 。
  CNS MPO库	30K & DP2250	使用gMPO对Chemdiv 160万库存化合物进行筛选评估，拔取评分不低于4的化合物；而后利用药化过滤器进行筛选，结构富集，最终得到此库 。
  3D生物活性多样性库	22K & D8800	该库网络的幼分子拥有较好的主题骨架结构、三维空间结构和药效团，展示出宽泛的生物学活性，它们潜在的靶标蕴含酶、膜受体、转录因子、表观遗传调节剂、离子通路、转运蛋白和其他蛋白质，同时拥有优良的ADMET机能 。该库蕴含蛋白质抑造剂/激活剂和受体激昂剂/拮抗剂，活性化合物拥有较低的分子量，较佳的LogP值和较佳的溶化度 。
  已知活性化合物库	22K & L4010	已知活性库是 22555 个拥有生物活性，能引起细胞、组织甚至个别生物学反映的化合物的集中 。蕴含了在进行临床前钻研的药物分子，临床期的药物分子和已经上市的药物 。靶点明确，信息全面，极度适合实现药物职能沉定位、幼分子诱导细胞分化以及机造钻研中蛋白靶点确认等科研工作 。
  天然产品库	4533 & L6000	TargetMol天然产品库精选了4533 种天然产品单体，这些天然产品单体起源丰硕，结构多样，拥有很强的代表性 。它们存在于三千余种中草药植物、动物以及微生物中提取纯化的天然起源中，涵盖了五百余种分歧骨架结构和千余种靶点受体，大部门成分都达到对照品纯度 。不仅如此，库中还蕴含了多多单价极高的罕见天然产品，性价比高 。

  这些库可在Targetmol（TargetMol Chemicals，第三方供给商）中找到， 我们能够与TargetMol合作使用它们
  。
• 参考文件：
  [1] Coma, I. et al. Process validation and screen reproducibility in high-throughput screening. J. Biomol. Screen. 14, 66–76 (2009).doi: 10.1177/1087057108326664
  [2] Pawe? Szymański, Magdalena Markowicz,* and El?bieta Mikiciuk-Olasik. Adaptation of High-Throughput Screening in Drug Discovery—Toxicological Screening Tests. Int J Mol Sci. 2012; 13(1): 427–452.Published online 2011 Dec 29. doi: 10.3390/ijms13010427

FAQs

• 3118云顶集团生物尝试建设了哪些仪器和技术平台？

  3118云顶集团的生物尝试室建设了先进的仪器和技术平台，确保尝试的精确性、可扩大性和可沉复性
  。重要设备和技术蕴含：
  （1）表表等离子共振（SPR）用于结合亲和力分析
  （2）用于高通量筛选的均相功夫分辨荧光（HTRF）
  （3）用于生物分析钻研中的液相色谱-串联质谱法
  （4）自动化细胞成像系统和多沉检测平台能够提高尝试效能
  

  通过结合先进技术平台与专业科研团队，3118云顶集团可能提供高靠得住性的尝试了局，加快药物发现与开发过程中的科学决策
  。

有关尝试室

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