一直以來,小分子新藥開發都如同一個巨大的漏斗,前期龐大的化合物篩選,成為新藥開發的起跑線。從靶標蛋白到苗頭化合物(Hit)的高效發現,將有望大幅加速新藥發現的進程。
目前藥物發現的方法有hts vs fbdd sbds,DNA 編碼化合物庫(DNA Encoded compound Library,DEL)技術作為新穎、強大的苗頭化合物發現引擎,可快速從幾千萬至數十億分子中,遴選出結構新穎、具有潛在成藥性的化合物,大大縮短藥物研究周期,降低研發成本。
——苗頭物發現的方法


DEL 技術基礎與原理
1. DEL是什么?
DNA 編碼化合物庫(DNA Encoded Chemical Library,DEL)技術作為新穎、強大的苗頭化合物發現引擎,可快速從幾千萬至數十億分子中,遴選出結構新穎、具有潛在成藥性的化合物,大大縮短藥物研究周期,降低研發成本。
在 DEL 庫中,每一個分子砌塊(Building Block)都由一段已知唯-一的 DNA 序列進行標記,通過 DNA 兼容反應和組合化學模式,歷經數個循環即可獲得上億 DEL 分子。數十億化合物可以混合在一管中篩選,最終通過高通量測序技術,解碼 DEL 分子的專屬 DNA 標簽,快速獲得針對靶點的苗頭化合物信息。

DEL 庫的構建和篩選
2. DEL分子是什么?
DEL分子是DNA編碼化合物庫(DEL)中的基本單元,本質是“小分子化合物+DNA條形碼”的共價綴合物。它利用DNA的信息存儲與擴增能力,實現對海量化合物的并行篩選與精準解碼,徹-底革新了藥物發現的早期篩選效率。
3. DEL 建庫和篩選的流程

4. DEL 建庫基石1—分子砌塊
分子砌塊是 DEL 庫設計、合成的基礎。基于 50000 余種高質量、結構多樣的分子砌塊, MCE 優中擇優,剔除 DNA 嵌入劑、含 N-鹵代、重金屬等的“不良”化學結構,保留骨架獨-特、結構新穎、官能團多樣、化學空間覆蓋范圍廣的化合物。結合 MCE 自主開發的數百種 DNA 兼容性化學反應,最終構建出化學空間多樣、結構新穎、包含數十億化合物的 DEL 庫。
DEL 庫的構建
5. DEL 建庫基石2—DNA兼容的化學反應
DNA兼容的化學反應(DNA-Compatible Chemistry) 是DEL庫構建的核心技術壁壘,指在不損傷DNA結構的前提下高效連接分子砌塊的化學反應。其特殊性在于需同時滿足化學反應效率與DNA穩定性的嚴苛平衡。

以一個簡單的結構作為起始分子,通過DNA兼容的反應,生成結構更復雜更多樣的DNA連接分子。

該反應使用Friedla?nder Condensation Reaction,可以獲得較高的收率。

DEL 庫構建與篩選流程
相較于傳統的高通量篩選,DEL 篩選可以一次性篩選數以億計的化合物;大大節約靶蛋白的使用量;篩選周期大大縮短;篩選成本更加低廉。DEL 庫的篩選策略基本流程是將 DEL 庫與靶標進行孵育后,基于小分子-蛋白質的親和結合作用力,經過不同的洗脫方式,除去非結合小分子,實現具有高親和力的小分子配體的高倍富集,結合 PCR 擴增與下一代測序的技術,可根據小分子的 DNA 標簽實現化合物信息的解碼。
1. 典型 DEL 庫構建示意圖-三輪建庫

2. DEL篩選流程示意圖
親和篩選,僅適用于可表達純化的蛋白。
DNA 編碼化合物的篩選策略:固相篩選
DEL 庫篩選流程
a.蛋白固載與孵育:將待篩選的靶蛋白預先固載,隨后將固載的蛋白質與 DEL 庫孵育。
b.洗雜:洗去不與蛋白結合或結合力弱的 DEL 分子。
c.洗脫:將與蛋白結合的 DEL 分子洗脫,實現高親和力小分子的富集。
d.PCR 擴增與蛋白結合 DEL 分子的 DNA 標簽。
e.高通量測序與數據分析:對擴增后的 DNA 標簽進行下一代測序,根據 DEL 小分子的 DNA 標簽實現化合物信息的解碼。
3. DEL數據分析
潛在命中分子的立方體圖:
每個點代表一個DEL分子的富集情況,點越大,富集越好
坐標軸代表不同的BB,XYZ軸分別表示BB1 BB2 BB3
點的顏色代表BB3
4. 篩選案例:
靶向Protein A的DEL篩選

MCE DEL 服務優勢與特色庫
1. MCE DEL 庫
無知識產權糾紛
價格優勢
數據龐大,商業機密,篩選后可提供排名-前數十名化合物結構信息。



2. MCE DEL 優勢
優勢1:DEL技術,低成本高效率(4W左右起,5-6周時間)
優勢2:DEL 庫,Library更多,結構多樣更好(DEL T Kit: 68 DEL libraries, 2 billion molecules)
優勢3:DEL篩選應用場景廣泛,包括激酶、水解酶、蛋白酶、G蛋白偶聯受體、蛋白-蛋白相互作用和轉錄因子等幾十種靶點類型,理論上可以表達純化的蛋白,都可以嘗試做DEL篩選
優勢4:DEL技術可以和其他的技術領域結合,利用DEL分子的連接位點,通過linker和其他功能分子連接以實現不同功能的研究,比如蛋白靶向嵌合體(Protac),NanoBRET示蹤劑等
優勢5:MCE可以提供一站式的服務,包括重組蛋白,OFF DNA合成,活性驗證,先導化合物優化等,同時也可以根據客戶的需求定制DEL化合物庫。
3. MCE特色DEL庫——環肽DEL庫
近二十年FDA批準的多肽藥物中,約2/3為環肽結構。
One-Directional Synthesis and Two-Directional Synthesis
DNA-compatible ring-closure reactions
4. MCE特色DEL庫——共價DEL庫
共價抑制劑在解決耐藥性問題方面表現出顯著優勢,受到廣泛認可。
Triazine-Based Covalent DEL

5. MCE DEL庫定制服務
Benefit from our professional chemistry team, customized DELs is possible depending on your specific request of chemical structures:
Customized DELs with BB from MCE or provided by our customers
Linear DELs
Covalent DELs
Photo-cross-linking DELs
Cyclic peptide DELs
…

MCE DEL 篩選應用與案例
1. DEL 篩選最新案例分享1
系列1的分子X20404具備良好的藥代動力學特征,在急性結核小鼠模型中證明有效。


Inna V. Krieger,etl. ACS Infectious Diseases 2024 10 (5), 1561-1575
2. DEL 篩選最新案例分享2
共晶結構驗證該苗頭分子通過共價結合到靶蛋白Bf1-1的Cys55上。
ACS Med. Chem. Lett. 2024, 15, 6, 791–797
3. DEL 篩選最新案例分享3
DEL篩選發現新型的白介素17A PPI抑制劑,通過進一步的先導化合物優化,得到一個最有希望成藥的分子。


J. Med. Chem. 2024, 67, 6456?6494
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