¹⁹F NMR Based High Throughput Fragment Screening

摘要：基于片段的药物发现 (FBDD) 被视为一种功能强大的搜索引擎，可在研发早期 识别那些与疾病相关的靶标蛋白相结合的分子片段，从而推进药物研发过程。这些覆盖更大化学空间的分子片段可用于快速、经济、有效地评估靶标蛋白的可成药性。核磁共振 (NMR) 技术在该应用领域具有独一无二的优势，可直接并快速地识别弱结合 片段。随后这些弱结合片段经过化学优化后，进一步产生有效的候选药物分子。不同于基于蛋白质的NMR观察技术，基于配体观察的实验利于发现弱的、短暂的配体与靶标蛋白之间的结合。大的蛋白质分子显著不同的弛豫等特性转移到与之结合的配体小分子上，从而达到区分结合前后配体分子的目的。快速的解离速率 (K_off) 使样品中相 对过量的配体在溶液中仍保持NMR可测的结合蛋白质的特性。目前有大量的NMR实验方法可用于结合配体检测，如核奥氏效应 (NOEs)、化学位移扰动 (CSP)、饱和转 移差谱 (STD)、WaterLOGSY、T2/T1rho-弛豫波谱以及扩散序谱 (DOSY)。而得益于 高灵敏度、高耐用性以及易于使用的特点，基于T2-弛豫的19F NMR在上述众多筛 选技术中脱颖而出，得到了广泛的应用。由于氟化配体通常只有单一的¹⁹F信号，即便利用超过20个配体的混合物同时进行筛选，也无信号重叠问题，从而显著提升了样品的筛选通量。此外，¹⁹F检测不仅无需溶剂峰压制，而且也无需对靶标蛋白信号 进行弛豫滤波，进一步简化了实验方法。本文将详细介绍完整的¹⁹F NMR筛选工 作流程。