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高通量SPR筛药

针对疾病相关关键靶点,可基于高通量SPR平台开展“以靶筛药”研究。首先,通过单浓度或双浓度上样的方式对大量化合物进行高通量筛选,快速锁定与靶蛋白具有结合活性的阳性分子;随后,对初筛得到的阳性分子进行多浓度梯度SPR检测,获得候选分子与靶点的结合亲和力。

表面等离子共振SPR是一种基于光学信号变化实时监测分子间相互作用的检测技术。基于SPR的技术原理,可针对特定靶点蛋白开展结合化合物的高通量筛选工作。

丨实验流程

在筛选过程中,首先将待筛选化合物单浓度逐一进样,实时监测各化合物与靶蛋白的结合响应信号;对于表现出结合趋势的候选分子,可进一步开展多浓度梯度分析,获得结合速率(kon)、解离速率(koff)及平衡解离常数(KD)等关键参数,从而定量评价阳性分子与靶点蛋白的结合能力。

丨应用场景:

基于高通量SPR筛选平台,可实现天然产物库、FDA批准药物库等大规模化合物库的快速筛选,在短时间内发现与特定靶点具有结合潜力的候选分子,广泛应用于新药发现、老药新用和天然产物活性分子开发等研究领域。

丨技术优势

1. 高效性:高通量筛选可以快速、高效地测试大量样本,可以在短时间内发现能够与靶点蛋白结合的化合物;

2. 精确性:在筛选阶段实时监测各化合物的结合响应变化,在阳性分子验证阶段可全面提供分子间相互作用的动力学和亲和力信息;

3. 低成本:高通量筛选可以使用少量的试剂和实验室设备,可以大大降低筛选成本。

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丨研究案例

研究案例1:基于高通量SPR筛选靶向PLK1治疗胃癌的先导化合物

HER2能够经SHCBP1-PLK1-MISP通路促进肿瘤增值,同时易引发耐药。兰州大学研究团队借助高通量SPR技术在40个化合物中进行筛选,发现茶黄素类天然产物茶黄素-3,3'-二没食子酸与PLK1的亲和力最佳。经验证,该分子能够与PLK1结合阻断其与SHCBP1蛋白互作,为HER2阳性胃癌治疗提供了先导化合物。

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研究案例2:基于高通量SPR筛选靶向IGF2BP1发挥抗肿瘤作用的先导化合物

IGF2BP1作为一种重要的N6-甲基腺苷(m6A)读取蛋白,是潜在的癌症免疫治疗靶点。北京大学研究团队基于高通量SPR,筛选了包含889种化合物的天然药物产库,寻找能够与IGF2BP1相互作用的小分子药物。最终发现,葫芦素B(CuB)与IGF2BP1具有较强的结合能力,CETSA和ITC实验也证明了CuB与IGF2BP1的直接互作。总之,这项研究揭示了IGF2BP1通过变构效应调节肿瘤微环境,因此可以作为抗肿瘤治疗的新靶点。

文献案例-基于高通量SPR筛选靶向IGF2BP1发挥抗肿瘤作用的先导化合物.jpg

丨参考文献

  1. Shi W, Zhang G, Ma Z, et al. Hyperactivation of HER2-SHCBP1-PLK1 axis promotes tumor cell mitosis and impairs trastuzumab sensitivity to gastric cancer. Nat Commun. 2021;12(1):2812. Published 2021 May 14. doi:10.1038/s41467-021-23053-8

  2. Liu Y, Guo Q, Yang H, et al. Allosteric Regulation of IGF2BP1 as a Novel Strategy for the Activation of Tumor Immune Microenvironment. ACS Cent Sci. 2022;8(8):1102-1115. doi:10.1021/acscentsci.2c00107

  3. Ding Y, Bai Y, Chen T, et al. Disruption of the sorcin‒PAX5 protein‒protein interaction induces ferroptosis by promoting the FBXL12-mediated ubiquitination of ALDH1A1 in pancreatic cancer. J Hematol Oncol. 2025;18(1):27. Published 2025 Mar 7. doi:10.1186/s13045-025-01680-8


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