2、高通量筛选(HTS) 多靶标对化合物库的筛选（目前的主要筛选方法） Cons: Low hit rate:0.001% 立体筛选方法的灵敏性、微量化、自动化 Low druggability 大容量多样性化合物库 High false positive rate 组合化学 Combinatorial chemistry 同时制备含众多分子的化合物库 以代数级数增加构建块的数目，库容量则以几何级数增加 与高通量筛选(high--throughput screening,.HTS)技术结合，可极大地加 快先导物发现和优化的速度 平行合成和混分合成 固相合成和液相合成 小分子组合合成 计算机辅助设计及虚拟库合成
2、高通量筛选（HTS） 多靶标对化合物库的筛选（目前的主要筛选方法） 立体筛选方法的灵敏性、微量化、自动化 大容量多样性化合物库 组合化学 Combinatorial chemistry • 同时制备含众多分子的化合物库 – 以代数级数增加构建块的数目，库容量则以几何级数增加 • 与高通量筛选（high-throughput screening, HTS）技术结合，可极大地加 快先导物发现和优化的速度 平行合成和混分合成 固相合成和液相合成 小分子组合合成 计算机辅助设计及虚拟库合成 Cons: Low hit rate: 0.001% Low druggability High false positive rate
组合生物合成 Combinatorial biosynthesis ·基本原理 基因变异（混合、匹配、交换、突变等） 基因克隆 多种变异的酶系 多种非天然的天然物质
组合生物合成 Combinatorial biosynthesis • 基本原理 基因变异（混合、匹配、交换、突变等） 基因克隆 多种变异的酶系 多种非天然的天然物质
聚酮合酶催化合成红霉素 DEBS1 DEBS2 DEBS3 功能单元1 功能单元2 功能单元3 功能单元4 功能单元5 功能单元6 AT ACP KS AT KR ACP KS AT KR ACP KS AT ACP KS AT DH ER KR ACP KS AT KR ACP KS AT KR ACP TE 13 0 0 HO HO HO 0 H3C. .CH3 9 OH H3C. -OH CH3 1 N(CH3)2 HO HO H3C、 CH3 H3C H3C. CH3 12OH6 OCH3 HO H3C CH3 OH OH CH3 CH3 OH CH3 红霉素A 6-Deoxyerythronolide B
聚酮合酶催化合成红霉素 AT ACP KS AT KR ACP KS AT KR ACP KS AT ACP KS AT DH ER KR ACP KS AT KR ACP KS AT KR ACP TE S O S O HO S O HO HO S O HO HO O S O HO O HO S O HO HO HO O S O HO HO O HO HO 13 13 13 13 13 13 13 13 9 9 9 9 9 9 5 1 5 5 功能单元1 功能单元2 功能单元3 功能单元4 功能单元5 功能单元6 DEBS1 DEBS2 DEBS3 红霉素A 6-Deoxyerythronolide B O O CH3 HO OH N(CH3)2 H3C O O H3C CH3 H3C O CH3 O O CH3 CH3 OH OCH3 CH3 OH HO H3C OH H3C O O H3C CH3 H3C O CH3 OH OH CH3 HO H3C 9 1 3 6 12 9 12 5 5 6 3
岩白菜内酯的生物催化组合库 OH 岩白菜内酯 脂肪酶 卤过氧化酶 酰化 糖苷化 氧化 糖苷酶 氯代 OCOR or OH OCOR2 OH OH OH OCOR OH HO OH 首轮衍生物20个 酰化： 糖苷化： 氧化还原 卤化 酯，酰胺 糖苷 羟基化 碳酸酯 氨基糖苷 氧 氨甲酸酯 糖酸苷 脱甲基化 碘代 第二轮衍行生物共600个
岩白菜内酯的生物催化组合库 O OH O HO CH3O OH OH OH O O OH O HO CH3O OH OH OH OH O O OH O HO CH3O OH OH OH Cl O O OH OH OH HO O O OH O HO CH3O OH OH O 脂肪酶 酰化 糖苷化 糖苷酶 氧化 卤过氧化酶 氯代 首轮衍生物20个 酰化： 酯，酰胺 碳酸酯 氨甲酸酯 糖苷化： 糖苷 氨基糖苷 糖酸苷 氧化还原： 羟基化 氧化 脱甲基化 卤化： 氯代 溴代 碘代 第二轮衍生物共600个 岩白菜内酯 O OH O HO CH3O OCOR1 OCOR2 OCOR3 O
Impact of high-throughput screening in biomedical research Table 2|Examples of recently approved drugs with origins in HTS hits* Drug(US trade name;company) Indication Target class Year HTS Year of FDA was run approval Gefitinib(Iressa:AstraZeneca) Cancer Tyrosine kinase c.1993 2003 Erlotinib (Tarceva;Roche) Cancer Tyrosine kinase c.1993 2004 Sorafenib(Nexavar;Bayer/Onyx Pharmaceutica 2.000.000 2005 Tipranavir(Aptivus;Boehringer Ingelheim) ☐2001 3 2005 Sitagliptin (Januvia;Merck 6 Co) ☐2005 0 2006 Dasatinib(Sprycel:Bristol-Myers Squibb) spunodwo5 1,500.000 ☐2009 2006 Maraviroc(Selzentry;:Pfizer) 2007 Lapatinib(Tykerb:GlaxoSmithKline) 1.000.000 3 2007 Ambrisentan(Letairis;Gilead) 5 2007 Etravirine(Intelence;Tibotec Pharmaceuticals) 2008 500.000 Tolvaptan(Samsca:Otsuka Pharmaceutical) 2009 Eltrombopag(Promacta;GlaxoSmithKline) 2008 G Company Figure 2|Size of corporate screening collec- tions over time.This figure shows that the screen- ing collections of four pharmaceutical companies from 2001 differ dramatically from those from 2009.Data taken from GlaxoSmithKline,Novartis, Sanofi-Aventis and Wyeth(now part of Pfizer). Macarron,R.NATURE REVIEWS DRUG DISCOVERY 10:188-195(2011)
Impact of high-throughput screening in biomedical research Macarron, R. NATURE REVIEWS DRUG DISCOVERY 10: 188-195 (2011)