一直以来,小分子新药开发都如同一个巨大的漏斗,前期庞大的化合物筛选,成为新药开发的起跑线。从靶标蛋白到苗头化合物(Hit)的高效发现,将有望大幅加速新药发现的进程。
目前药物发现的方法有hts vs fbdd sbds,DNA 编码化合物库(DNA Encoded compound Library,DEL)技术作为新颖、强大的苗头化合物发现引擎,可快速从几千万至数十亿分子中,遴选出结构新颖、具有潜在成药性的化合物,大大缩短药物研究周期,降低研发成本。
——苗头物发现的方法


DEL 技术基础与原理
1. DEL是什么?
DNA 编码化合物库(DNA Encoded Chemical Library,DEL)技术作为新颖、强大的苗头化合物发现引擎,可快速从几千万至数十亿分子中,遴选出结构新颖、具有潜在成药性的化合物,大大缩短药物研究周期,降低研发成本。
在 DEL 库中,每一个分子砌块(Building Block)都由一段已知唯-一的 DNA 序列进行标记,通过 DNA 兼容反应和组合化学模式,历经数个循环即可获得上亿 DEL 分子。数十亿化合物可以混合在一管中筛选,最终通过高通量测序技术,解码 DEL 分子的专属 DNA 标签,快速获得针对靶点的苗头化合物信息。

DEL 库的构建和筛选
2. DEL分子是什么?
DEL分子是DNA编码化合物库(DEL)中的基本单元,本质是“小分子化合物+DNA条形码”的共价缀合物。它利用DNA的信息存储与扩增能力,实现对海量化合物的并行筛选与精准解码,彻-底革新了药物发现的早期筛选效率。
3. DEL 建库和筛选的流程

4. DEL 建库基石1—分子砌块
分子砌块是 DEL 库设计、合成的基础?;?50000 余种高质量、结构多样的分子砌块, MCE 优中择优,剔除 DNA 嵌入剂、含 N-卤代、重金属等的“不良”化学结构,保留骨架独-特、结构新颖、官能团多样、化学空间覆盖范围广的化合物。结合 MCE 自主开发的数百种 DNA 兼容性化学反应,最终构建出化学空间多样、结构新颖、包含数十亿化合物的 DEL 库。
DEL 库的构建
5. DEL 建库基石2—DNA兼容的化学反应
DNA兼容的化学反应(DNA-Compatible Chemistry) 是DEL库构建的核心技术壁垒,指在不损伤DNA结构的前提下高效连接分子砌块的化学反应。其特殊性在于需同时满足化学反应效率与DNA稳定性的严苛平衡。

以一个简单的结构作为起始分子,通过DNA兼容的反应,生成结构更复杂更多样的DNA连接分子。

该反应使用Friedla?nder Condensation Reaction,可以获得较高的收率。

DEL 库构建与筛选流程
相较于传统的高通量筛选,DEL 筛选可以一次性筛选数以亿计的化合物;大大节约靶蛋白的使用量;筛选周期大大缩短;筛选成本更加低廉。DEL 库的筛选策略基本流程是将 DEL 库与靶标进行孵育后,基于小分子-蛋白质的亲和结合作用力,经过不同的洗脱方式,除去非结合小分子,实现具有高亲和力的小分子配体的高倍富集,结合 PCR 扩增与下一代测序的技术,可根据小分子的 DNA 标签实现化合物信息的解码。
1. 典型 DEL 库构建示意图-三轮建库

2. DEL筛选流程示意图
亲和筛选,仅适用于可表达纯化的蛋白。
DNA 编码化合物的筛选策略:固相筛选
DEL 库筛选流程
a.蛋白固载与孵育:将待筛选的靶蛋白预先固载,随后将固载的蛋白质与 DEL 库孵育。
b.洗杂:洗去不与蛋白结合或结合力弱的 DEL 分子。
c.洗脱:将与蛋白结合的 DEL 分子洗脱,实现高亲和力小分子的富集。
d.PCR 扩增与蛋白结合 DEL 分子的 DNA 标签。
e.高通量测序与数据分析:对扩增后的 DNA 标签进行下一代测序,根据 DEL 小分子的 DNA 标签实现化合物信息的解码。
3. DEL数据分析
潜在命中分子的立方体图:
每个点代表一个DEL分子的富集情况,点越大,富集越好
坐标轴代表不同的BB,XYZ轴分别表示BB1 BB2 BB3
点的颜色代表BB3
4. 筛选案例:
靶向Protein A的DEL筛选

MCE DEL 服务优势与特色库
1. MCE DEL 库
无知识产权纠纷
价格优势
数据庞大,商业机密,筛选后可提供排名-前数十名化合物结构信息。



2. MCE DEL 优势
优势1:DEL技术,低成本高效率(4W左右起,5-6周时间)
优势2:DEL 库,Library更多,结构多样更好(DEL T Kit: 68 DEL libraries, 2 billion molecules)
优势3:DEL筛选应用场景广泛,包括激酶、水解酶、蛋白酶、G蛋白偶联受体、蛋白-蛋白相互作用和转录因子等几十种靶点类型,理论上可以表达纯化的蛋白,都可以尝试做DEL筛选
优势4:DEL技术可以和其他的技术领域结合,利用DEL分子的连接位点,通过linker和其他功能分子连接以实现不同功能的研究,比如蛋白靶向嵌合体(Protac),NanoBRET示踪剂等
优势5:MCE可以提供一站式的服务,包括重组蛋白,OFF DNA合成,活性验证,先导化合物优化等,同时也可以根据客户的需求定制DEL化合物库。
3. MCE特色DEL库——环肽DEL库
近二十年FDA批准的多肽药物中,约2/3为环肽结构。
One-Directional Synthesis and Two-Directional Synthesis
DNA-compatible ring-closure reactions
4. MCE特色DEL库——共价DEL库
共价抑制剂在解决耐药性问题方面表现出显著优势,受到广泛认可。
Triazine-Based Covalent DEL

5. MCE DEL库定制服务
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 筛选应用与案例
1. DEL 筛选最新案例分享1
系列1的分子X20404具备良好的药代动力学特征,在急性结核小鼠模型中证明有效。


Inna V. Krieger,etl. ACS Infectious Diseases 2024 10 (5), 1561-1575
2. DEL 筛选最新案例分享2
共晶结构验证该苗头分子通过共价结合到靶蛋白Bf1-1的Cys55上。
ACS Med. Chem. Lett. 2024, 15, 6, 791–797
3. DEL 筛选最新案例分享3
DEL筛选发现新型的白介素17A PPI抑制剂,通过进一步的先导化合物优化,得到一个最有希望成药的分子。


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