高通量藥物篩選教學(xué)內(nèi)容

1、高通量藥物篩選制藥產(chǎn)業(yè)制藥產(chǎn)業(yè)是高風(fēng)險、高投人、高回報的產(chǎn)業(yè)。是高風(fēng)險、高投人、高回報的產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，目前平均每個新藥上市需耗時據(jù)統(tǒng)計，目前平均每個新藥上市需耗時712年年.耗資耗資1-1.24億美元，而億美元，而I期臨床試期臨床試驗通過率僅為驗通過率僅為8.3。如何加快新藥發(fā)現(xiàn)。如何加快新藥發(fā)現(xiàn)的速度，增加可進人新藥開發(fā)階段的新化的速度，增加可進人新藥開發(fā)階段的新化學(xué)實體學(xué)實體(NCE)的數(shù)量，是當(dāng)今新藥研究所的數(shù)量，是當(dāng)今新藥研究所面臨的重點和難點。面臨的重點和難點。先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)即偶然發(fā)現(xiàn)即偶然發(fā)現(xiàn)藥物篩選，藥物篩選，偶然發(fā)現(xiàn)并不可靠，藥物篩選才是藥物研究中極其偶然發(fā)現(xiàn)并不

2、可靠，藥物篩選才是藥物研究中極其重要的內(nèi)容。重要的內(nèi)容。 創(chuàng)新藥物研究的關(guān)鍵在于藥物的發(fā)現(xiàn)，這已經(jīng)成為不爭創(chuàng)新藥物研究的關(guān)鍵在于藥物的發(fā)現(xiàn)，這已經(jīng)成為不爭的認(rèn)識，一旦確定藥物的候選化合物的認(rèn)識，一旦確定藥物的候選化合物. .其研究工作的目標(biāo)其研究工作的目標(biāo)就已經(jīng)明確，研究的方法也就有據(jù)可依。但是，藥物的發(fā)就已經(jīng)明確，研究的方法也就有據(jù)可依。但是，藥物的發(fā)現(xiàn)則是不可控的過程，具有極大的隨機性?，F(xiàn)則是不可控的過程，具有極大的隨機性。藥物篩選，藥物篩選，就是對可能作為藥用的物質(zhì)進行初步藥理活性就是對可能作為藥用的物質(zhì)進行初步藥理活性的檢測和試驗，以求發(fā)現(xiàn)其藥用價值和臨床用的檢測和試驗，以求發(fā)現(xiàn)其藥用

3、價值和臨床用途，為發(fā)展新藥提供最初始的依據(jù)和資料。途，為發(fā)展新藥提供最初始的依據(jù)和資料。根據(jù)所選材料和藥物作用對象，藥物篩選大致根據(jù)所選材料和藥物作用對象，藥物篩選大致分為兩類：分為兩類：動物實驗動物實驗(包括動物整體篩選和組織器官篩選包括動物整體篩選和組織器官篩選)細胞分子水平篩選，細胞分子水平篩選，2種篩選方法的特點優(yōu)優(yōu) 點點 缺缺 點點舉舉 例例動物實驗動物實驗比較反映整體治療作用、比較反映整體治療作用、不良反應(yīng)和毒性作用不良反應(yīng)和毒性作用勞動強度勞動強度大。技術(shù)大。技術(shù)要求高，要求高，樣品量大樣品量大離體血離體血管試驗管試驗細胞分子細胞分子水平篩選水平篩選能直接反映藥物作用機能直接反映

4、藥物作用機理，操作隨機撼化、隘理，操作隨機撼化、隘量化、自動動強度大量化、自動動強度大不能直接不能直接反映藥物反映藥物作用作用高通量高通量篩選篩選高通量篩選高通量篩選 (high throughput screening)近年來。細胞生物學(xué)、分子藥理學(xué)、生物化學(xué)近年來。細胞生物學(xué)、分子藥理學(xué)、生物化學(xué)及病理學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，為觀察藥物作用提供及病理學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，為觀察藥物作用提供了新的方法，大量分子細胞水平的藥物篩選模了新的方法，大量分子細胞水平的藥物篩選模型不斷出現(xiàn)，并應(yīng)用到藥物篩選和研究中，使型不斷出現(xiàn)，并應(yīng)用到藥物篩選和研究中，使細胞分子水平篩選方法能真正實現(xiàn)一物多篩和細胞分子水平篩選方

5、法能真正實現(xiàn)一物多篩和多物一篩，并配合組合化學(xué)技術(shù)、靈敏的檢測多物一篩，并配合組合化學(xué)技術(shù)、靈敏的檢測技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)和計算機技術(shù)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)和計算機技術(shù)而形成高通量篩選，極大的減少了供試化合物而形成高通量篩選，極大的減少了供試化合物和試劑的用量和試劑的用量(最低用量為最低用量為10L)，降低藥物篩，降低藥物篩選的成本，實現(xiàn)了每日篩選選的成本，實現(xiàn)了每日篩選10萬化合物的目標(biāo)，萬化合物的目標(biāo)，成為新藥發(fā)現(xiàn)的強大武器。成為新藥發(fā)現(xiàn)的強大武器。HTS的定義的定義就是以分子細胞水平的實驗方法為基礎(chǔ)，以微就是以分子細胞水平的實驗方法為基礎(chǔ)，以微型板為實驗工具載體、以自動化操

6、作系統(tǒng)執(zhí)行型板為實驗工具載體、以自動化操作系統(tǒng)執(zhí)行實驗過程，以靈敏快速的檢測儀器采集實驗數(shù)實驗過程，以靈敏快速的檢測儀器采集實驗數(shù)據(jù)，以計算機對實驗獲得的數(shù)據(jù)進行分析處理，據(jù)，以計算機對實驗獲得的數(shù)據(jù)進行分析處理，同時對數(shù)以萬計的樣品進行檢測。同時對數(shù)以萬計的樣品進行檢測。高通量藥物篩選，使藥物篩選的工作進入一個高通量藥物篩選，使藥物篩選的工作進入一個新的階段。高通量藥物篩選的實現(xiàn)，將會大幅新的階段。高通量藥物篩選的實現(xiàn)，將會大幅度地縮短新藥發(fā)現(xiàn)的時間，提高篩選效率，增度地縮短新藥發(fā)現(xiàn)的時間，提高篩選效率，增加高特異性高生物活性藥物的發(fā)現(xiàn)率。加高特異性高生物活性藥物的發(fā)現(xiàn)率。HTS的組成：的組

7、成：供試的大量樣品供試的大量樣品(即樣品庫即樣品庫)；分子細胞水平的特異性體外體內(nèi)篩選模分子細胞水平的特異性體外體內(nèi)篩選模型；型；高靈敏度檢測系統(tǒng)；高靈敏度檢測系統(tǒng)；自動化操作系統(tǒng)；自動化操作系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集傳輸處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集傳輸處理系統(tǒng)。此外，還有計算機輔助設(shè)計、組合化學(xué)、此外，還有計算機輔助設(shè)計、組合化學(xué)、高效天然化合物提取方法等輔助系統(tǒng)。高效天然化合物提取方法等輔助系統(tǒng)。1 供試的大量祥品供試的大量祥品已有的化合物庫已有的化合物庫天然產(chǎn)物天然產(chǎn)物組合化學(xué)庫組合化學(xué)庫 1.1 已有的化合物庫已有的化合物庫 一些大制藥公司搜集大量不同結(jié)構(gòu)的有機化合一些大制藥公司搜集大量不同結(jié)構(gòu)的有機化合物

8、，如物，如Exielixis公司已建立了一個超過公司已建立了一個超過2106個化合物的特大型化合物庫。這些化合物絕大個化合物的特大型化合物庫。這些化合物絕大部分是小分子，容易篩選出具有潛在類似化合部分是小分子，容易篩選出具有潛在類似化合物的合成和篩選。物的合成和篩選。1.2 天然產(chǎn)物天然產(chǎn)物 長期以來，植物成分是開發(fā)新藥的最重長期以來，植物成分是開發(fā)新藥的最重要的來源，如嗎啡、喳琳、喳尼丁和阿要的來源，如嗎啡、喳琳、喳尼丁和阿托品等均來自于植物。微生物代謝也是托品等均來自于植物。微生物代謝也是新藥的一個重要來源，如青霉素等。此新藥的一個重要來源，如青霉素等。此外，海洋生物占全球生物多樣性的一半

9、，外，海洋生物占全球生物多樣性的一半，估計有估計有300萬一萬一500萬，是另一類巨大的萬，是另一類巨大的寶藏。寶藏。1.3 組合肽庫組合肽庫 組合肽庫的合成技術(shù)主要采用組合肽庫的合成技術(shù)主要采用“一珠一一珠一肽肽”，生物學(xué)法和同步合成法，但因肽，生物學(xué)法和同步合成法，但因肽僅僅由僅僅由20種真核氨基酸合成而受限制，種真核氨基酸合成而受限制，篩選方法也僅限于結(jié)合檢測。篩選方法也僅限于結(jié)合檢測。2、分子細胞水平的特異性體外篩、分子細胞水平的特異性體外篩選模型選模型2.1 分子水平的藥物篩選模型分子水平的藥物篩選模型 這是這是HTS中使用最多的模型。根據(jù)生物中使用最多的模型。根據(jù)生物分子的類型，分

10、子水平的藥物篩選模型分子的類型，分子水平的藥物篩選模型主要分為受體、酶、通道、基因和其他主要分為受體、酶、通道、基因和其他類型的模型，其特點是藥物作用靶標(biāo)明類型的模型，其特點是藥物作用靶標(biāo)明確，應(yīng)用這些模型可以直接得到藥物作確，應(yīng)用這些模型可以直接得到藥物作用機理的信息用機理的信息2.1.1 受體篩選模型受體篩選模型 受體篩選模型典型的是受體與放射性配受體篩選模型典型的是受體與放射性配體結(jié)合模型。其過程一般是讓受體、配體結(jié)合模型。其過程一般是讓受體、配體、供試化合物和必要的輔助因子一起體、供試化合物和必要的輔助因子一起加入到適當(dāng)?shù)木彌_液中，溫孵一定時間加入到適當(dāng)?shù)木彌_液中，溫孵一定時間使結(jié)合反

11、應(yīng)達到平衡，隨后通過過濾分使結(jié)合反應(yīng)達到平衡，隨后通過過濾分離結(jié)合和游離的配體，然后將濾紙烘干，離結(jié)合和游離的配體，然后將濾紙烘干，濾紙上殘留的即為結(jié)合的放射性配體，濾紙上殘留的即為結(jié)合的放射性配體，這可用液體閃爍計數(shù)來測量結(jié)合的放射這可用液體閃爍計數(shù)來測量結(jié)合的放射性配基。性配基。2.1.2 酶篩選模型酶篩選模型 篩選作用于酶的藥物，主要是觀察藥物篩選作用于酶的藥物，主要是觀察藥物對面活性的影響。根據(jù)酶的特點，酶的對面活性的影響。根據(jù)酶的特點，酶的反應(yīng)底物，產(chǎn)物都可以作為檢測指標(biāo)，反應(yīng)底物，產(chǎn)物都可以作為檢測指標(biāo)，并由此確定反應(yīng)速度。典型的酶篩選包并由此確定反應(yīng)速度。典型的酶篩選包括括3個部

12、分：個部分：1)讓被測化合物在適當(dāng)緩沖液中孵化；讓被測化合物在適當(dāng)緩沖液中孵化；2)反應(yīng)起始后反應(yīng)起始后(可以加金屬離子或蛋白質(zhì)激可以加金屬離子或蛋白質(zhì)激活劑活劑)可以通過改變反應(yīng)混合物的溫度，緩可以通過改變反應(yīng)混合物的溫度，緩沖液的沖液的pH值和酶的濃度來控制反應(yīng)速度值和酶的濃度來控制反應(yīng)速度.3)如果是單時間點數(shù)器，反應(yīng)必須終止，且如果是單時間點數(shù)器，反應(yīng)必須終止，且需測量產(chǎn)物的增加和底物的減少。需測量產(chǎn)物的增加和底物的減少。2.1.3 離子通道篩選模型離子通道篩選模型 Negri (1998)建立了貝類動物毒素的建立了貝類動物毒素的HTS方法。其作用靶標(biāo)為鈉通道上的蛤方法。其作用靶標(biāo)為鈉

13、通道上的蛤蚌毒素蚌毒素(STx)結(jié)合位點，用放射性配體結(jié)合位點，用放射性配體(3HSTx)進行競爭性結(jié)合試驗考察受試樣進行競爭性結(jié)合試驗考察受試樣品。品。Young等用酵母雙雜交的方法等用酵母雙雜交的方法HTS干擾干擾N型鈣通道民亞單位與型鈣通道民亞單位與1亞單位相互作亞單位相互作用的小分子，尋找新型鈣通道拮抗劑。用的小分子，尋找新型鈣通道拮抗劑。2.2 細胞水平藥物篩選模型細胞水平藥物篩選模型 該模型是觀察被篩樣品對細胞的作用，該模型是觀察被篩樣品對細胞的作用，但不能反映藥物作用的具體途徑和靶標(biāo)，但不能反映藥物作用的具體途徑和靶標(biāo)，只能反映出藥物對細胞生長等過程的綜只能反映出藥物對細胞生長等

14、過程的綜合作用。所以當(dāng)已知單一確切的與治療合作用。所以當(dāng)已知單一確切的與治療相關(guān)的靶標(biāo)后就不適合于初篩。這些模相關(guān)的靶標(biāo)后就不適合于初篩。這些模型中最重要的是報告基因測定。型中最重要的是報告基因測定。由于轉(zhuǎn)錄因子和基因表達相關(guān)因子是藥由于轉(zhuǎn)錄因子和基因表達相關(guān)因子是藥物作用的重要靶標(biāo)，從而出現(xiàn)了報告基物作用的重要靶標(biāo)，從而出現(xiàn)了報告基因法。如果把靶基因表達的調(diào)控序列與因法。如果把靶基因表達的調(diào)控序列與編碼某種酶活性的基因相連，轉(zhuǎn)入細胞編碼某種酶活性的基因相連，轉(zhuǎn)入細胞內(nèi)，通過簡單地檢測酶活性的變化，就內(nèi)，通過簡單地檢測酶活性的變化，就可以反映化合物對轉(zhuǎn)錄因子和基因表達可以反映化合物對轉(zhuǎn)錄因子和

15、基因表達的作用性質(zhì)和程度，一般把這種能間接的作用性質(zhì)和程度，一般把這種能間接反映基因轉(zhuǎn)錄水平的編碼某種酶的基因反映基因轉(zhuǎn)錄水平的編碼某種酶的基因稱為基因報告法。稱為基因報告法。在應(yīng)用時，首先確定構(gòu)建模型所需的調(diào)在應(yīng)用時，首先確定構(gòu)建模型所需的調(diào)控序列，然后根據(jù)具體情況選擇載體控序列，然后根據(jù)具體情況選擇載體c6I。應(yīng)用最普遍的有熒光素酶基因、應(yīng)用最普遍的有熒光素酶基因、p-半乳半乳糖昔酶基因糖昔酶基因(p-Cal)和氯霉素已酰轉(zhuǎn)移酶和氯霉素已酰轉(zhuǎn)移酶基因基因(CAT)。除了報告基因法外，還有細。除了報告基因法外，還有細胞增殖測定、細胞基礎(chǔ)的生理測定和黑胞增殖測定、細胞基礎(chǔ)的生理測定和黑色素色素

16、色素色素-易位測定等。易位測定等。高靈敏的檢測系統(tǒng)高靈敏的檢測系統(tǒng) 為了能夠針對上述的各種作用靶點，對大為了能夠針對上述的各種作用靶點，對大量化合物進行快速、高效、低成本、微量化合物進行快速、高效、低成本、微量化的篩選，建立了許多新的檢測方法，量化的篩選，建立了許多新的檢測方法，特別是熒光技術(shù)和放射性同位素技術(shù)的特別是熒光技術(shù)和放射性同位素技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，適應(yīng)并加速了應(yīng)用和發(fā)展，適應(yīng)并加速了HTS的發(fā)展。的發(fā)展。3.1 熒光分析法熒光分析法均相時間分辨熒光分析法均相時間分辨熒光分析法熒光偏振法熒光偏振法時間分辨熒光能量傳遞分析法時間分辨熒光能量傳遞分析法其它熒光光譜法其它熒光光譜法均相時間分

17、辨熒光分析法均相時間分辨熒光分析法 均相時間分辨熒光分析法均相時間分辨熒光分析法(HTRF)采用脈采用脈沖激光作為光源，激光照射樣品后所發(fā)沖激光作為光源，激光照射樣品后所發(fā)射的熒光是一混合光，但由于待測組分射的熒光是一混合光，但由于待測組分的熒光具有特定的衰變期，可根據(jù)時間的熒光具有特定的衰變期，可根據(jù)時間變化靈敏地檢測到待測樣品的熒光變化變化靈敏地檢測到待測樣品的熒光變化而不受其他組分、雜質(zhì)熒光及儀器噪音而不受其他組分、雜質(zhì)熒光及儀器噪音等干擾。這項技術(shù)具有采取均相測定模等干擾。這項技術(shù)具有采取均相測定模式，自動化，非同位素和使用熒光標(biāo)簽式，自動化，非同位素和使用熒光標(biāo)簽等優(yōu)點。等優(yōu)點。熒光

18、偏振法熒光偏振法 熒光偏振熒光偏振 (FP)在分析生物和化學(xué)體系中在分析生物和化學(xué)體系中的分子間相互作用時是一種強有力的、的分子間相互作用時是一種強有力的、快速的技術(shù)，它可以根據(jù)示蹤劑在游離快速的技術(shù)，它可以根據(jù)示蹤劑在游離和與靶標(biāo)分子結(jié)合兩種狀態(tài)時的旋轉(zhuǎn)散和與靶標(biāo)分子結(jié)合兩種狀態(tài)時的旋轉(zhuǎn)散射系數(shù)的變化加以區(qū)分射系數(shù)的變化加以區(qū)分時間分辨熒光能量傳遞分析法時間分辨熒光能量傳遞分析法 是一種雙標(biāo)記方法，其原理是在熒光鍘是一種雙標(biāo)記方法，其原理是在熒光鍘系復(fù)合物和共振能量受體之間的長范圍系復(fù)合物和共振能量受體之間的長范圍能量傳遞。能量傳遞。TRET是完全在液態(tài)下進行的，是完全在液態(tài)下進行的，不需固

19、定相支持和分離步驟，也不需對不需固定相支持和分離步驟，也不需對試劑特殊處理、檢測或沉淀。其優(yōu)點是試劑特殊處理、檢測或沉淀。其優(yōu)點是通過減少背景使長期存在的供體和受體通過減少背景使長期存在的供體和受體信號的時間門控顯示很高的敏感性。信號的時間門控顯示很高的敏感性。其它熒光光譜法其它熒光光譜法熒光共振能量傳遞法熒光共振能量傳遞法(FRET)熒光關(guān)聯(lián)光譜法熒光關(guān)聯(lián)光譜法(FCS) 量子點熒火光譜法量子點熒火光譜法3.2 微型化放射技術(shù)微型化放射技術(shù) 雖然熒光檢測技術(shù)是雖然熒光檢測技術(shù)是HTS的發(fā)展趨勢，的發(fā)展趨勢，并越來越受重視，但是放射性檢測技術(shù)并越來越受重視，但是放射性檢測技術(shù)仍然在仍然在HTS

20、中發(fā)揮重要作用，估計現(xiàn)在中發(fā)揮重要作用，估計現(xiàn)在仍占仍占HTS量的量的20一一50。 閃爍接近分析法閃爍接近分析法 閃爍接近分析法閃爍接近分析法(SPA)利用含閃爍劑的微小球利用含閃爍劑的微小球(閃爍球閃爍球)，經(jīng)過化學(xué)處理這種小球能使靶標(biāo)分，經(jīng)過化學(xué)處理這種小球能使靶標(biāo)分子子(抗體，受體蛋白質(zhì)和酶抗體，受體蛋白質(zhì)和酶)偶合到達其表面偶合到達其表面.如果以如果以1H或，或，131I標(biāo)記的分子直接或通過偶合標(biāo)記的分子直接或通過偶合分子的相互作用結(jié)合到閃爍球表面、當(dāng)它靠分子的相互作用結(jié)合到閃爍球表面、當(dāng)它靠得足夠近以致發(fā)射的能量能激活閃爍球上的得足夠近以致發(fā)射的能量能激活閃爍球上的閃爍劑而產(chǎn)生光信

21、號，而產(chǎn)生光信號的多少閃爍劑而產(chǎn)生光信號，而產(chǎn)生光信號的多少與標(biāo)記分子結(jié)合到閃爍球上的數(shù)量成正比，與標(biāo)記分子結(jié)合到閃爍球上的數(shù)量成正比，并被閃爍球計數(shù)器方便的測量。并被閃爍球計數(shù)器方便的測量。3.3 細胞基礎(chǔ)的放射性技術(shù)細胞基礎(chǔ)的放射性技術(shù) HTS細胞分析分為三大類：細胞分析分為三大類：監(jiān)測信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活細胞表面的受體的第二信監(jiān)測信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活細胞表面的受體的第二信使分析；使分析；在轉(zhuǎn)錄或翻譯水平監(jiān)測細胞反應(yīng)的報告基因在轉(zhuǎn)錄或翻譯水平監(jiān)測細胞反應(yīng)的報告基因分析；分析；探測細胞對外部刺激生長反應(yīng)的細胞增殖分探測細胞對外部刺激生長反應(yīng)的細胞增殖分析。析。3.4 微流芯片篩選技術(shù)微流芯片篩選技術(shù)近來，微

22、流芯片的發(fā)展可能會導(dǎo)致高通量篩選近來，微流芯片的發(fā)展可能會導(dǎo)致高通量篩選技術(shù)的新變化。微流芯片技術(shù)利用半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)的新變化。微流芯片技術(shù)利用半導(dǎo)體工業(yè)中的影印石版和蝕刻技術(shù)，在玻璃或熔融石英中的影印石版和蝕刻技術(shù)，在玻璃或熔融石英底物上制作底物上制作10100nm的微流通路，利用電動的微流通路，利用電動泵和水壓來控制納升級的液體流動，使樣品的泵和水壓來控制納升級的液體流動，使樣品的平行處理和減少試劑的消耗，以及同時完成分平行處理和減少試劑的消耗，以及同時完成分析檢測和提高數(shù)據(jù)質(zhì)量成為可能。多種不同分析檢測和提高數(shù)據(jù)質(zhì)量成為可能。多種不同分析模式已經(jīng)在其原型儀器上證明切實可行，包析模式已經(jīng)在其

23、原型儀器上證明切實可行，包括結(jié)合分析，酶分析和細胞析括結(jié)合分析，酶分析和細胞析自動化操作系統(tǒng)自動化操作系統(tǒng) 自動化操作系統(tǒng)就是實驗室自動化站，其自動化操作系統(tǒng)就是實驗室自動化站，其基本功能就是自動連續(xù)地完成實驗的基基本功能就是自動連續(xù)地完成實驗的基本操作，即本操作，即加樣；加樣；稀釋；稀釋；轉(zhuǎn)移；轉(zhuǎn)移；混合，其方式包括震蕩，也可以用加混合，其方式包括震蕩，也可以用加樣器反復(fù)吹洗混合；樣器反復(fù)吹洗混合；洗板，就是用適洗板，就是用適當(dāng)?shù)娜軇┣逑次澹划?dāng)?shù)娜軇┣逑次?；溫孵；溫孵；檢測，檢測，反應(yīng)體系與一種或多種檢測儀器相連，反應(yīng)體系與一種或多種檢測儀器相連，在反應(yīng)完成后進行自動檢測并自動采集在反應(yīng)

24、完成后進行自動檢測并自動采集儲存數(shù)據(jù)，完成整個實驗過程。儲存數(shù)據(jù)，完成整個實驗過程。數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng) 首先，由檢測系統(tǒng)自動采集和記錄數(shù)據(jù)；首先，由檢測系統(tǒng)自動采集和記錄數(shù)據(jù)；其次，由計算機進行其次，由計算機進行HTS實驗數(shù)據(jù)的分實驗數(shù)據(jù)的分析，包括析，包括HTS的質(zhì)量評價、的質(zhì)量評價、HTS活性計活性計算方法的選擇和藥物活性數(shù)據(jù)的儲存算方法的選擇和藥物活性數(shù)據(jù)的儲存.再次，就是再次，就是HTS報告的給出最后就是報告的給出最后就是HTS活性數(shù)據(jù)庫的管理和使用。活性數(shù)據(jù)庫的管理和使用。計算機技術(shù)在高通量藥物篩選計算機技術(shù)在高通量藥物篩選在高通量藥物篩選中，幾乎全部過程都在高通量藥物

25、篩選中，幾乎全部過程都與計算機技術(shù)密切相關(guān)，如樣品的管理，與計算機技術(shù)密切相關(guān)，如樣品的管理，操作過程的控制，篩選結(jié)果的分析和處操作過程的控制，篩選結(jié)果的分析和處理等等。計算機技術(shù)促進了高通量藥物理等等。計算機技術(shù)促進了高通量藥物篩選的實現(xiàn)；篩選的實現(xiàn)；此外，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)輔助篩選方此外，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)輔助篩選方法法(又稱理性篩選又稱理性篩選)，在高通量藥物篩選中，在高通量藥物篩選中也逐漸發(fā)揮重要作用。計算機輔助篩選也逐漸發(fā)揮重要作用。計算機輔助篩選的基本方法是根據(jù)藥物作用靶點與藥物的基本方法是根據(jù)藥物作用靶點與藥物小分子結(jié)合的原理，通過結(jié)構(gòu)模擬、立小分子結(jié)合的原理，通過結(jié)構(gòu)模擬、立體

26、結(jié)構(gòu)對接、分子間能量計算、分子相體結(jié)構(gòu)對接、分子間能量計算、分子相互作用力的預(yù)測等手段，尋找能夠與特互作用力的預(yù)測等手段，尋找能夠與特定藥物作用靶點相互作用的小分子結(jié)構(gòu)，定藥物作用靶點相互作用的小分子結(jié)構(gòu)，作為藥物研究的對象。作為藥物研究的對象。HTS自提出之日起就顯示了強大的生命自提出之日起就顯示了強大的生命力，近力，近10年來的發(fā)展更確定了其無可比年來的發(fā)展更確定了其無可比擬的優(yōu)勢。西方國家的大制藥公司紛紛擬的優(yōu)勢。西方國家的大制藥公司紛紛投入巨資，研究和開發(fā)投入巨資，研究和開發(fā)HTS技術(shù)并利用技術(shù)并利用它進行日常篩選。它進行日常篩選。在國內(nèi)開展這方面工作有很大難度。但在國內(nèi)開展這方面工作

27、有很大難度。但是由于其重要性已受到了我國政府的高是由于其重要性已受到了我國政府的高度重視，現(xiàn)已建成度重視，現(xiàn)已建成以中國科學(xué)院上海藥物研究所為依托單位，以中國科學(xué)院上海藥物研究所為依托單位，符合國際標(biāo)準(zhǔn)的國家新藥篩選中心；符合國際標(biāo)準(zhǔn)的國家新藥篩選中心；分別以中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所、醫(yī)藥生分別以中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所、醫(yī)藥生物技術(shù)研究所、北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部、福建微生物技術(shù)研究所、北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部、福建微生物研究所為依托單位的物研究所為依托單位的4個新藥篩選重點實個新藥篩選重點實驗室。驗室?！熬盼寰盼濉逼陂g，國家新藥篩選中心和各新藥篩選重期間，國家新藥篩選中心和各新藥篩選重點實驗室研究建立和引進微

28、量、快速、簡便的篩選點實驗室研究建立和引進微量、快速、簡便的篩選方法與模型方法與模型400余種，國家新藥篩選中心建立了一余種，國家新藥篩選中心建立了一批全新的分子水平和細胞水平的藥物篩選模型，并批全新的分子水平和細胞水平的藥物篩選模型，并已投入到高通量藥物篩選中已投入到高通量藥物篩選中.F國家新藥篩選中心現(xiàn)有高通量篩選模型國家新藥篩選中心現(xiàn)有高通量篩選模型50種，種，涵蓋蛋白酶、細胞膜受體涵蓋蛋白酶、細胞膜受體 和細胞核受體等分子和細胞核受體等分子靶點。篩選中心常用的高通量篩選模型舉例如靶點。篩選中心常用的高通量篩選模型舉例如下下：J (1) 人源基質(zhì)金屬蛋白酶人源基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs；結(jié)

29、締組織疾病和腫瘤；結(jié)締組織疾病和腫瘤轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移) J (2) 蛋白酪氨酸磷酸酯酶蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B (PTP1B；糖尿?。惶悄虿? J (3) 大腸桿菌、真菌、人源甲硫氨酸氨肽酶大腸桿菌、真菌、人源甲硫氨酸氨肽酶(MetAPs; 腫瘤新生血管生成和病原微生物感染腫瘤新生血管生成和病原微生物感染)；J (4) 蛋白酪氨酸磷酸酯酶蛋白酪氨酸磷酸酯酶(cdc25A, B; 腫瘤細胞周期調(diào)腫瘤細胞周期調(diào)控控)；J (5) 雌激素受體雌激素受體a, b、孕激素受體、孕激素受體a, b和雄激素受體（和雄激素受體（前景前景人類基因組計劃的完成藥學(xué)研究進入新的階段人類基因組計劃的完成藥學(xué)研究進入新的階段 人類基因組計劃的完成，使人類對生