《药物化学复习》PPT课件.ppt

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1、药物筛选复习课选择药物作用靶标的考虑因素 1靶标的有效性，即靶标与疾病确实相关，并且通过调节靶标的生理活性能有效地改善疾病症状。2靶标的副作用，如果对靶标的生理活性的调节不可避免地产生严重的副作用，那么将其选作药物作用靶标是不合适的。从天然资源中寻找微生物先导药的一般流程 1.采集各种来源的样品 2.根据不同的分离要求进行处理 3.对各类微生物分离纯化 4.分离菌株的培养、发酵 5.应用各种模型对发酵产品进行高通量筛选 6.对活性物质进行化学分离纯化及结构测定 7.活性物质体内外活性评价 8.先导化合物的结构优化及深入研发 9.放大发酵积累量进行临床研究影响微生物合成的主要因素 影响其合成效率

2、的主要因素有：所用微生物的种类、底物、酶、培养基类型、温度等。（一）微生物 微生物种类不同，其代谢以及合成的产物的结构类型乃至生物活性多不相同，扩大微生物的来源是寻找新的微生物产物的有效途径之一（二）酶及底物 由于生物合成酶的底物专一性较低，在其野生型菌株或阻断突变株的发酵过程中添加一些结构类似物可作为前体产生新的微生物产品（三）其他培养条件 微生物体具有的合成能力在适宜其生长的条件下会增强，也会因改变培养基成分而随之变化，当环境不利时则会抑制其合成。微生物发酵法 发酵是利用未固定的微生物在发酵罐中生长来获得所需产品，能够进行批次性的生产；发酵罐通常为含微生物营养基的大槽或大桶。发酵罐常配有能

3、够调节培养基温度、pH和氧气含量的调节器；典型的培养基含碳源如葡萄糖、水合淀粉或果糖；蛋白质或氮源如大豆粉、玉米汤或棉籽粉；维生素源如酵母提取物；矿物质和其他混合性营养物。初级代谢与次级代谢 一般将微生物通过代谢活动所产生的自身繁殖所必需的物质和能量的过程，称为初级代谢，该过程所产生的产物即为初级代谢产物，如氨基酸、核苷类，以及酶或辅酶等。微生物的初级代谢是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。次级代谢与初级代谢关系密切，次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢的关键性中间产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物

4、质的过程，这一过程的产物，即为次级代谢产物。次级代谢产物在微生物生命活动过程中的产生极其微量，对微生物本身的生命活动没有明显作用，当次级代谢途径被阻断时，菌体生长繁殖仍不会受到影响。微生物固定法 细胞固定就是将微生物种在一个不溶的细胞性或非细胞性模块上，模块可以是合成的聚合物、生物聚合物或微生物体本身。微生物固定有种常用的方法，包括在模块中诱导、模块上吸附、压缩入模块、与模块以共价键结合、细胞间的化学交叉结合以及絮凝，最常用的是诱导。基因突变的种类 根据遗传信息的改变方式，可分为同义突变、错义突变和无义突变三种。同义突变：改变后的密码子和改变前的密码子是简并密码子，它们编码同一种氨基酸，这种基

5、因突变称为同义突变 错义突变：由于一对或几对碱基对的改变而使决定某一氨基酸的密码子变为决定另一种氨基酸的密码子的基因突变叫错义突变。这种基因突变有可能使它所编码的蛋白质部分或完全失活 无义突变：由于一对或几对碱基对的改变而使决定某一氨基酸的密码子变成一个终止密码子的基因突变叫无义突变。其中密码子改变为UAG的无义突变又叫琥珀突变，密码子改变成UAA的无义突变又叫赭石突变基因突变的特点 1、基因突变在生物界中是普遍存在的 2、基因突变是随机发生的。它可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞 3、在自然状态下，对一种生物来说，基因突变的频率是很低的 4、大多数基因突变对生物体是有害的 5

6、、基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因基因突变与药物靶标的发现及应用 在基因水平上寻找药物靶标过程：1寻找疾病相关生物分子线索：利用基因突变技术获取疾病相关的生物分子信息，并进行生物信息学分析，获取线索。2对相关的生物分子进行功能研究，以确定候选药物作用靶标。3候选药物作用靶标，设计基因突变的DNA及其多肽在分子、细胞和整体动物水平上进行药理学研究。4验证靶标的有效性。What is a microarray?Microarray或Biochip（生物芯片）是一种微型多参数生物传感器。它通过在一微小的基片表面固定大量的分子识别探针，或构建微分析单元和系统

7、，实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞或其它生物组分准确、快速、大信息量的筛选或检测。Amicroarrayisanorderedarrayofmicroscopicelementsonaplanarsubstratethatallowsthespecificbindingofgenesorgeneproducts.蛋白质芯片 蛋白质芯片是将各种蛋白质有序地固定在玻片、凝胶、微孔板等各种载体上形成密集蛋白质芯片，用来高通量地测定蛋白质的生物活性，如酶活性、蛋白质一蛋白质问及蛋白质一其它分子，如蛋白质一DNA、蛋白质一配基问的相互作用。免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation)免疫共

8、沉淀（Co-Immunoprecipitation）是以抗体和抗原之间的专一性作用为基础的用于研究蛋白质相互作用的经典方法。是确定两种蛋白质在完整细胞内生理性相互作用的有效方法。其基本原理是:细胞裂解液中加入抗体，与抗原形成特异免疫复合物，经过洗脱，收集免疫复合物，然后进行SDS-PAGE及Westernblotting分析。特点 优点：（1）相互作用的蛋白质都是经翻译后修饰的，处于天然状态；（2）蛋白的相互作用是在自然状态下进行的，可以避免人为的影响；（3）可以分离得到天然状态的相互作用蛋白复合物。缺点为：缺点：（1）可能检测不到低亲和力和瞬间的蛋白质蛋白质相互作用；（2）两种蛋白质的结合可

9、能不是直接结合，而可能有第三者在中间起桥梁作用；（3）必须在实验前预测目的蛋白是什么，以选择最后检测的抗体，所以，若预测不正确，实验就得不到结果，方法本身具有冒险性。放射免疫性检测(RIA，Radioimmunoassay）放射免疫性检测(RIA，Radioimmunoassay)的基本原理是 利用标记抗原(Ag*)和非标记抗原(Ag)对特异性抗体(Ab)发生竞争性结合，用已知不同浓度的标准物和一定量的Ag*及限量的Ab反应，采取一定方法将Ag*-Ab与Ag*分开，即可算出该标准物在各浓度下Ag*-Ab复合物的结合百分率。然后，加入要筛选的目标物在标准曲线上即可查出样品中是否含有要筛选的目标物

10、及其浓度。亲和闪烁检测法ScintillationProximityAssay,SPA该技术使用能产生冷光的特制平板或圆球微粒，其底部或外层包被着连接分子，通过化学处理可使抗体、受体蛋白质和酶偶联到含闪烁的微球体（荧光微球体或SPA）的表面上，当其和同位素标记的配体特异性结合，近距离释放射线能量激发产生冷光，继而被探测器所监测；不能特异性结合的小分子，其标记同位素所发出的射线能量大部分被水溶液散射，而不足以激发产生冷光。可使用闪烁计数器方便地测定。Homogeneous Assays One-pot assays with no transfer or wash steps All the r

11、eagents are added in one step or in multisteps The signal is read in a plate reader Heterogeneous Assays 多步筛选：multiple additions/incubations/washings/transfers/filtrations/readings of the signal Labor intensive,complicated step,hard to automateSPR基本原理它利用P偏振光在玻璃与金属薄膜界面处发生全内反射时渗透到金属薄膜内的消失波,引发金属中的自由电子产生表面等离子体,当表面等离子体与消失波的频率相等时,二者将发生共振,界面处的全反射条件将被破坏,呈现衰减全反射现象，入射光被金属表面电子吸收,使反射光能量急剧下降SPR的优点1.待测物无需标记2.适用于混浊、不透明或者有色溶液3.能实时、连续监测反应动态过程4.检测方便、快捷5.应用范围广，检测灵敏度高6.始终保持生物分子的活性SPR缺点1.难以区分非特异性吸附2.对温度、样品组成等干扰因素敏感3.多步结合和多价结合的干扰4.空间位阻效应5.配体或者分析物的不均一6.扩散速度的限制7.重结合现象