酶抑制剂筛选模型研究进展_王振

·综述·2013年8月第20卷第22期

20世纪60年代，日本科学家梅译滨夫提出了酶抑制剂的概念，从而将抗生素的研究扩大到酶抑制剂的新领域。随着酶学研究的深入，对酶结构的认识，已能在分子水平上认识酶的作用机制，并根据酶的作用原理来设计各种酶的专一抑制剂作为药物，来调节体内的异常代谢。

酶抑制剂作为药物的治疗基础是通过限制酶催化底物的反应能力，使底物浓度增高或代谢产物浓度降低，以达到改善症状的目的。在一系列酶促反应中，以抑制限速酶或关键酶的效果最好。在目前上市的药物中，以受体为靶点的药物占52%，以酶为靶点的药物占22%，以离子通道为靶点的药物占6%，以核酸为靶点的药物占3%。酶抑制剂的开发是新药的重要来源。随着现代生物科学技术的发展，酶抑制剂作为药物越来越受到医药界的重视。

药物筛选模型是用于证明某种物质具有药理活性（生物活性、治疗作用）的实验方法，是寻找和发现药物的重要途径之一。在长期寻找药物的实践过程中，建立了大量用于新药筛选的各类模型，在新药发现和研究中发挥了积极的作用。随着生命科学的发展，新的药物筛选模型不断出现，不仅促进了药物的发现，而且对药物筛选的方法、理论、技术都产生了巨大影响[1]。

酶抑制剂的筛选模型主要为动物模型和细胞分子水平筛选模型。动物模型由于规模小、效率低、样品量大、成本高等缺点，不适合作为药物初筛的模型。细胞和分子水平的筛选模型，具有材料用量少、药物作用机制比较明确、可实现大规模筛选和一药多筛等特点[1]，已成为目前酶抑制剂筛选的主要方法。本文就近几年来酶抑制筛选的主要模型进行综述。

1高通量筛选模型

高通量筛选是以分子细胞水平的实验方法为基础，以微型板为实验工具载体，以自动化操作系统执行实验过程，以灵敏快速的检测仪器采集实验数据，以计算机对实验获得的数据进行分析处理，同时对数以万计的样品进行检测。高通量筛选以其高效、快速的优点，已成为酶抑制剂新药发现的主要手段。酶抑制剂的高通量筛选模型，主要为分子水平的筛选模型，也有少量细胞水平的筛选模型。筛选以酶为作用靶点的药物，不仅要观察酶与药物的结合，更要观察药物对酶活性的影响。根据酶的特点，酶的反应底物和产物都可作为检测指标[2]。以酶为作用靶点的高通量检测方法，绝大多数是直接检测酶的活性，主要有基于放射性的方法和基于比色、荧光的方法两大类[3]。

曹鸿鹏等[4]采用荧光分析法建立了流感病毒神经氨酸酶抑制剂的高通量筛选模型，从甲型及乙型流感病毒中制备出神经氨酸酶，以有荧光特性的化合物为酶的底物，利用96孔板建立了适合高通量筛选神经氨酸酶抑制剂的荧光分析法。方法：96孔板中，100μl体系中含有20μmol/L MU-NANA（底物），3μl神经氨酸酶溶液，10μl待测样品溶液，37℃，pH3.5，孵育15min，355/460nm测定荧光强度。

张冉等[5]采用比色法建立了α-葡萄糖苷酶抑制剂的高通量筛选模型。从小肠上段提取α-葡萄糖苷酶，以蔗糖为底物，通过测定体系中葡萄糖的生成量来检测α-葡萄糖苷酶的活性。方法：384孔微板中，20μl体系中含有10μl 酶提取液，30mmol/L的蔗糖5μL，待测样品5μl，37℃，孵育30min，505nm波长下测定吸光度。李婷等[6]也建立了α-葡萄糖苷酶抑制剂的高通量筛选模型。方法：96孔板中，160μl体系含2.5mmol/L和0.2U/mlα-葡萄糖苷酶，37℃，pH7.0，反应15min，400nm波长处测定吸光度。

Vollmer等[7]采用放射法建立了一种以青霉素结合蛋白（PBP）为靶的抗生素的高通量筛选方法。PBP既是糖基转移酶又是肽转移酶，该法是筛选其糖基转移结构域的活性位点上的可结合物。方法：96孔板中加入莫诺霉素混悬液，然后加入3H标记的PBP（细菌膜粗提物）和受试化合物，孵育，过滤去掉非结合的放射性，闪烁计数测得放射性指示PBP与莫诺霉素结合的情况及受试化合物对其的影响。

另外，根据酶的特点，还有一些特殊的方法。肖尚志[8]建立了醛糖还原酶抑制剂的高通量筛选模型。组织贴块法培养大鼠主动脉平滑肌细胞至8～15代时，用胰蛋白酶消化后，接种至24孔板，加入胎牛血清浓度为10%、葡萄糖

酶抑制剂筛选模型研究进展

王振宋洋彭坤

山东阿如拉药物研究开发有限公司，山东济南250101

[摘要]通过查阅文献，综述目前酶抑制剂筛选的主要模型，包括动物模型、高通量筛选模型及固定化酶反应器。并对其应用原理、应用情况及优缺点进行了阐述。

[关键词]酶抑制剂；筛选模型；靶点；验证

[中图分类号]R965.1[文献标识码]A[文章编号]1674-4721（2013）08（a）-0018-03 Research Progress of Screening Model of Enzyme Inhibitor

WANG Zhen SONG Yang PENG Kun

Shandong Arula Pharmaceutical Research&Development Company Limited,Shandong Province,Jinan250101,China [Abstract]After researching relevant literatures,the article summarizes the current main models of enzyme inhibitor including animal model,high throughput screening model,and immobilized enzyme reactor as well as their mechanisms of application,applicable applications,advantages and disadvantages.

[Key words]Enzyme inhibitor;Screening model;Target spot;Confirmation

18

中国当代医药CHINA MODERN MEDICINE