如何发现药物新靶标

如何发现药物新靶标文献综述摘要：药物靶标的发现是创造新药物的前提，也是药物筛选的基础，本文从有效单体化合物、基因表达差异、蛋白质表达差异、蛋白质相互作用和RNA干扰方面着手总结了一些药物新靶标的发现技术进行了综述。关键词：药物靶标；基因表达差异；差异蛋白质组学；蛋白质相互作用；RNA干扰引言：药物靶标是药物作用而实现疗效的目标分子，靶标的发现是药物创新的前提，也是药物筛选的基础。新靶标的发现对于更优良的创新型药物的开发具有重大的促进作用。例如，利用HMGCoA还原酶作为药物靶标开发了一系列他汀类降脂药物，仅2000年,该类药物的销售额达120亿美元,并以每年15%～20%的速度增长。Novartis公司利用慢性粒细胞性白血病(CML)相关蛋白Bcr-Abl为靶标，在短时间内开发出有效治疗CML的新药—高活性Bcr-Abl激酶抑制剂STI571(Gleevac)。【1】从这些例子可以发现，生物医药公司花费大量的物力和财力寻找药物的新靶标。随着生命科学的发展，各种科技的创新，也出现了很多药物靶标的发现技术。一、从有效单体化合物着手发现药物靶标以疗效确定的单体化合物（天然产物或现有药物）为探针，然后利用计算机模拟单体分子与相关蛋白质三维结构及其相互作用，找到所有的能与其特定结合的蛋白质，这些蛋白质可能与活性药物单体发挥作用的机制相关，因此是潜在的药物靶标分子。蒋华良等便是用此方法发现了2个抗幽门螺旋杆菌活性的药物的作用靶标蛋白def和TyX，并测定了def蛋白复合物的晶体结构。张永清【2】等利用基因芯片研究苦参碱诱导白血病K562细胞基因表达谱改变，发现CCNB1，cyclinD1，PCNA等基因表达发生明显改变，这些基因可能是苦参碱作用靶点之一。Chen【3】等也利用这个方法研究阿霉素处理MCF-7细胞后蛋白质表达的改变，发现阿霉素造成MCF-7细胞中热休克蛋白27(Hsp27)的3个异形体表达显著下降，由此推测Hsp27可能是控制乳腺癌生长的一个潜在药物靶标。二、以正常组织与病理组织基因表达差异发现靶标基因在不同组织和疾病发生发展的不同时空存在着明显的基因表达差异，表达明显发生变化的基因常与发病过程及药物作用途径密切相关，这些表达异常的基因很有可能是药物作用的靶点，可作为潜在的筛选药物的靶标【4】。基因芯片技术、mRNA差异显示技术、抑制性消减杂交技术和基因表达系列性分析技术等在现代生命科学研究中使用也日益广泛，这些技术在新的药物靶标的发现中同样扮演了重要的角色。Heller【5】等利用基因芯片技术分析了正常及诱发病变的巨噬细胞、软骨细胞系、原代软骨细胞和滑膜细胞的mRNA，发现了数种变化明显的基因，其中包括基质金属弹性蛋白酶基因，为治疗类风湿关节炎提供了新的药物靶标。Kapp【6】等利用该技术分析了霍奇金病细胞系中950个基因的表达情况，并与EB病毒永生化的B淋巴细胞系LCL-GK的基因表达谱相比较，发现白细胞介素-13及其信号转导通路可能成为治疗HD新的药物靶标。Yamamoto【7】等通过基因表达系列性分析技术分析Hela细胞中基因的表达模式，发现了许多高表达的基因，同时也发现了许多新的肿瘤特异性基因，这为肿瘤的治疗提供了新的靶标。Ryo【8】等利用该技术研究HIV-1病毒感染人T细胞株MOLT-4后基因表达模式变化，发现了53个发生显著表达变化的基因，这为艾滋病的研究提供了重要的线索。Fisher【9】等将mRNA差异显示技术用于乳腺癌细胞与正常乳腺上皮细胞的对比研究中，发现周期蛋白D2在癌细胞中表达下降，并且进一步实验，结果暗示了周期蛋白D2基因可能是5-氮杂胞苷治疗乳腺癌的一个靶基因。Violette【10】等用该技术比较药物敏感的结肠癌细胞系HT-29与其耐药的3个子细胞系的基因表达，Cancer.2003,03(2):185.[11]UekawaN,TerauchiK,NishikimiA,etal.ExpressionofTARSHgeneinMEFssenescenceanditspotentialimplicationinhumanlungcancer[J].BiochemBiophysResCom-mun,2005,329(3)∶1031.[12]刘海燕，胡东，冉宇靓等.抑制消减杂交分离肿瘤血管生成相关基因[J].中国生物化学与分子生物学报,2005,21(1):120.[13]SeniorK.Fingerprintingdiseasewithproteinchiparrays[J].MolMedToday,1999,5(8):326.[14]Freed,SeligsonDB,LiuAY,etal.LossofCD10(neutralendopeotidase)isafrequentandearlyeventinhumanprostatecancer[J].Prostate,2003,55(1):71.[15]Freed,SeligsonDB,LiuAY,etal.Proteome-widechangesinducedbytheHsp90inhibitor,geldanamycininanaplasticlargecelllymphomacells[J].Proteomics,2007,7(15):2603.[16]马学玲，刘亢丁，江新梅等.荧光差异双向凝胶电泳法筛选大鼠脑缺血相关蛋白[J].中国老年学杂志,2007,27(11):1025.[17]VasudevanSG,JohanssonM,BrooksAJ,etal.Characterizationofinter-andintra-molecularinteractionsofthedenguevirusRNAdependentRNApolymeraseaspotentialdrugtargets[J].Farmaco,2001,56(1-2):33.[18]黄英，蔡雪飞，张君，黄爱龙.用7噬菌体展示技术筛选HCV核心蛋白的相互作用蛋白[J].第三军医大学学报,2007,29(10):876.[19]GuermaziS,RegnaultV,GorgiY,etal.Furtherevidenceforthepresenceofanti-proteinSautoantibodiesinpatientswithsystemiclupuserythematosus[J].BloodCoagulFibri-nolysis,2000,11(5):491.[20]王芹，郝永华，关武祥等.SARS-CoV核蛋白和宿主细胞相互作用的初步研究[J].病毒学报,2006,22(3):186.[21]VuNNgo.Aloss-of-functionRNAinterferencescreenformoleculartargetsincancer[J].Nature,2006,441(7089):106.[22]ZhaoYX,DingS.Ahigh-throughputs