重组蛋白 —— 药物靶点 | MedChemExpress

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具有药理活性的生物 “靶点” 一般指药物直接结合的那些蛋白质，比如酶、离子通道和受体或其他生物分子 (如 DNA、RNA、肝素和肽)。大多数药物靶点是蛋白质，用于治疗或诊断疾病的化学物质与靶标蛋白发生选择性相互作用，致使其生物途径或功能改变。

   药物靶标>蛋白  

大多数药物靶点属于五个蛋白质家族：G 蛋白偶联受体 (GPCR)、离子通道、激酶、核激素受体和蛋白酶。G 蛋白偶联受体和酶是美国食品及药物管理局 (FDA) 获批药物两大类靶标蛋白。

图 1. 作为药物靶点的主要蛋白质家族

a. 人类药物靶点按基因家族分布; b.  这些家族的药物比例分配

GPCR：G 蛋白偶联受体，也被称为七螺旋或 7 次跨膜受体，是人类和许多其他物种中最大的膜受体家族，也是已获批准药物的最大靶标蛋白质家族。许多因素促成了 GPCR 靶向药物的广泛应用，包括它们的成药性、与多种类型的化学实体的相互作用以及在质膜中的表达，其膜上的表达促进了细胞外环境中的分子相互作用。GPCR 在糖尿病、肥胖、阿尔茨海默症和精神疾病等疾病中的重要作用，为持续的药物发现和开发工作提供很大了动力。

酶：靶向酶是药物发现和开发的主要焦点之一。酶是生命所有过程中必不可少的生理催化剂，包括新陈代谢、细胞信号传导和运动，以及细胞生长和分裂。它们是有吸引力的药物靶标，因为存在确定的底物结合口袋，可用作药物酶抑制剂的结合位点。James G. Robertson 的文章报道，根据 FDA Orange Book 的分析，市面上有 317 种抑制酶活性的药物，能抑制 71 种酶，其中包括 48 种人类酶、13 种细菌酶、5 种病毒酶、4 种真菌酶和 1 种原生动物酶。蛋白激酶现已成为仅次于 GPCR 的第二大重要药物靶标。

重组蛋白>药物开发

药物研究旨在发现和开发影响疾病相关蛋白质功能或蛋白质-蛋白质相互作用的新化合物，拥有与疾病相关的蛋白质的准确功能和结构信息有助于帮助药物开发，即药物靶蛋白需要支持筛选、结构和机制研究，提供驱动化学设计的数据。

一般来说，结构和基于蛋白质的药物研究需要大量的蛋白质。例如，晶体学研究至少需要 1 mg 蛋白质。从天然有机来源或通过化学合成几乎不可能获得足够数量的高纯度目标蛋白；用于药物发现的蛋白质库也需要通过 X 射线晶体学和核磁共振仔细分析蛋白质的三级结构，这些技术需要纯化的蛋白质样品，因此，在蛋白质结构生物学研究中，能够产生大量重组目的蛋白的“重组”方法是不可缺少的。

高纯度、高活性的重组蛋白可以帮助疾病研究获取多样的定性、定量数据。药物筛选及优化中，重组蛋白可用于测试药物能否作用于潜在靶点蛋白。同时，重组蛋白作为原料是生物药的质量、有效性和安全的重要保障。因此，重组蛋白成为了生命科学基础研究中的重要科研工具之一。

多种重组蛋白表达方法已被开发用于药物靶点研究，MCE 提供细菌 (大肠杆菌)、哺乳动物细胞、昆虫细胞和酵母多种表达系统来源的重组蛋白，涵盖多同类别产品，如受体蛋白、酶、免疫检查点蛋白、CAR-T 相关蛋白等药物靶标蛋白，可应用于蛋白结构、蛋白相互作用、蛋白-小分子相互作用研究、药物筛选，助力药物研发！

图 2. 过氧化物酶体增殖物激活受体 γ (PPAR-γ) 激动剂 18:0 Lyso PC 虚拟筛选与验证。

A. 虚拟筛选策略示意图; B. 18:0 Lyso PC 的化学结构; C. 18:0 Lyso PC 与 PPAR-γ 的结合模式图形表示 (PDB: 3LMP); D. 通过表面等离子共振技术测定 PPAR-γ 蛋白的配体量增加; E. 18:0 Lyso PC 诱导 PPAR-γ 的转录活性。重组 PPAR- γ - 配体结合域 (PPAR gamma LBD Protein) 购自 MedChemExpress.

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参考文献

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4. Arne ChristianRufer. Drug discovery for enzymes. Drug Discov Today. 2021 Apr;26(4):875-886.
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8. Yiming Ma, Chengyu Jiang, et al. 18:0 Lyso PC, a natural product with potential PPAR- g agonistic activity, plays hypoglycemic effect with lower liver toxicity and cardiotoxicity in db/db mice. Biochemical and Biophysical Research Communications, Volume 579, 2021, Pages 168-174.