药物发现的捷径新方法大规模预测小分子如何与蛋白质相互作用

对于大多数人类蛋白质来说，没有已知的小分子可以化学结合它们(所谓的“配体”)。配体通常代表药物开发的重要起点，但这种知识差距严重阻碍了新药的开发。

CeMM的研究人员与辉瑞公司合作，现已利用并扩展了一种方法来测量数百种小分子与数千种人类蛋白质的结合活性。

这项大规模研究揭示了数以万计的配体-蛋白质相互作用，现在可以探索这些相互作用以开发化学工具和治疗方法。此外，在机器学习和人工智能的支持下，它可以公正地预测小分子如何与人类活细胞中存在的所有蛋白质相互作用。

大多数药物都是影响蛋白质活性的小分子。如果充分理解这些小分子，它们也是表征蛋白质行为和进行基础生物学研究的宝贵工具。

鉴于这些重要作用，令人惊讶的是，对于80%以上的蛋白质，迄今为止尚未发现小分子结合物。这阻碍了新药物和治疗策略的开发，但同样也阻碍了对健康和疾病的新生物学见解。

为了缩小这一差距，CeMM的研究人员与辉瑞公司合作扩展并扩展了一个实验平台，使他们能够测量数百种具有不同化学结构的小分子如何与活细胞中所有表达的蛋白质相互作用。

这产生了数以万计的配体-蛋白质相互作用的丰富目录，现在可以进一步优化这些目录，以代表进一步治疗开发的起点。

在他们的研究中，由CeMMPIGeorgWinter领导的团队通过开发细胞转运蛋白的小分子结合物、细胞降解机制的成分以及参与细胞信号转导的待研究蛋白质来证明了这一点。此外，利用大数据集，开发了机器学习和，可以预测其他小分子如何与活人类细胞中表达的蛋白质相互作用。

“我们惊讶地发现人工智能和机器学习如何提高我们对人类细胞中小分子行为的理解。我们希望我们的小分子-蛋白质相互作用目录和相关的现在可以为药物发现提供一条捷径接近，”温特说。

为了最大限度地发挥科学界的潜在影响和实用性，所有数据和模型都通过网络应用程序免费提供。

副总裁兼负责人PatrickVerhoest博士表示：“这是工业界和学术界之间的杰出合作伙伴关系。我们很高兴向大家展示通过各小组之间三年的密切合作和团队合作所取得的成果。这是一个伟大的项目。”辉瑞公司药物设计博士。