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免疫组学:21世纪免疫学家的新挑战
编者按随着人类基因组计划的完成,诞生了新的免疫学前沿分支学科--免疫组学(Immunomics),为免疫学的快速发展发挥了重要作用.免疫组学重点研究免疫相关的全套分子、它们的作用靶分子及其功能.免疫组学包括了免疫基因组学(Immunogenomics)、免疫蛋白质组学(Immunoproteomics)和免疫信息学(Immunoinformatics)三方面的研究,特别强调在基因组学和蛋白质组学研究的基础上,充分利用生物信息学、生物芯片、系统生物学、结构生物学、高通量筛选等技术,大规模开展免疫系统和免疫应答分子机理研究,发现新免疫相关分子的功能,为全面系统了解免疫系统和免疫应答提供基础.作者对上述方面作了有重点的论述,我们刊登此文,希望我国免疫学工作者重视免疫组学研究,抓住机遇,发挥各自的优势,开展具有我国特色的各项研究,为免疫组学的研究与开发做出贡献.
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高通量荧光底物HIV-1蛋白酶模型的建立
目的 应用荧光方法建立、优化、评价艾滋病病毒1型(HIV-1)蛋白酶抑制剂高通量筛选模型,并用于大规模样品筛选.方法 将p100w表达质粒转化E.coli细菌细胞,使其表达包涵体形式的HIV-1蛋白酶融合蛋白,制备纯化自剪切后成熟的HIV-1蛋白酶.通过测定Km值及已知HIV蛋白酶抑制药的IC50对酶进行鉴定.优化酶反应体系,评价模型的可靠性.建立、比较HPLC酶切分析法及荧光底物法两种测定酶活性方法.结果 建立了高通量HIV-1蛋白酶筛选模型,经优化减少酶及底物用量,降低了成本.在模型可靠性评价中,Z因子达到0.786以上.在对9 000个微生物发酵产物样品的筛选中,验证了方法的可应用性,并获得阳性菌株41个.结论 所建立的荧光方法高通量筛选模型稳定可靠,效率比传统的HPLC酶切分析法提高,适用于大规模筛选HIV-1蛋白酶抑制剂.
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基于CHO细胞定点整合技术的新型抗体呈现系统的构建
目的 建立一个以CHO定点整合系统为基础的高通量抗体筛选平台,筛选获得抗VEGF高亲和力突变体抗体.方法 设计并构建了基于CHO细胞定点整合系统的通用minibody展示载体,将3株亲和力已知的抗VEGF抗体(A6,A63,A657)和1个抗VEGF轻链抗体库分别呈现在CHO细胞的表面,通过Western印迹、Bia-core3000、流式细胞分析等对该展示系统进行验证和评价,并通过流式细胞分选技术对抗体库进行了细胞筛选.结果 成功实现了抗VEGF抗体在CHO细胞表面的展示,流式细胞分析抗体的亲和力与Biacore测定全抗体亲和力结果一致;通过筛选获得3株抗VEGF高亲和力突变体抗体.结论 建立了基于CHO定点整合技术的新型抗体库展示系统,为抗体的亲和力成熟、分子改造等突变库的构建和筛选提供了新的技术支持.
关键词： 抗体库 CHO细胞 展示系统 高通量筛选 抗VEGF特异性抗体 -
关键词：
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高通量细胞毒性筛选的研究进展
在药物发现过程中有必要进行毒性试验.随着被发现的先导化合物数量增多,面临着把毒性试验放在药物发现哪一阶段的问题.为节省时间和经费,毒性试验应尽早进行.但现有经典的毒性检测方法不适用于高通量筛选的需要,本文介绍现有毒性检测方法的缺陷以及高通量毒性筛选的技术进展.
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蛋白质芯片及其在蛋白质组研究中的应用
对在蛋白质组研究中发挥巨大作用的新技术蛋白质芯片的基本组成、特点、使用方法及应用等方面做了简要介绍,并展望了今后的发展前景.由于蛋白质芯片的超微量、全自动化的高通量筛选功能的优点,必将成为蛋白质组学研究的强有力的工具.
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生物芯片与新药筛选研究
生物芯片是近年来发展起来的一种能平行、快速地检测基因突变及基因表达的技术方法,是药物筛选的有力工具,在药物靶标筛选、药理学、药物基因组学、毒理学、改变药物作用方式以及中药物种的鉴定等方面都有广泛的应用.本文分别从以上几个方面对国内外近年来生物芯片在药物研究中的应用进行了综述.随着人类基因组计划的逐步实施,生物芯片在新药筛选中将有更广阔的前景.
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药物高通量筛选分析技术
高通量筛选分析技术在药物研究中已有大量应用,除化合物的药理活性,还涉及药代动力学性质、不良反应等的检测分析.本文分类列述了一些近年在药物研究中应用的高通量筛选分析方法,对大多数方法的原理进行了简述.认为自动化技术、"同质"技术和报告基因技术等对实现高通量筛选分析具有重要意义.另外,对高通量筛选算法研究也进行了介绍.
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基因芯片技术在中药中的应用研究进展
基因芯片技术是一种高通量筛选的研究手段,可以在同一时刻对成千上万个基因的表达情况进行分析.在药物研究领域中,基因芯片通过检测药物对生物体中基因表达水平的影响,可从整个生物分子途径来对药物药理和毒理等方面进行评价.传统中药在中国使用有上千年的历史,将这一新兴技术结合到古老中药的研究中去,在中药现代化的进程中将是一件很有意义的尝试.近年来,国内外已有多家研究机构将基因芯片技术应用到中药有效成分的筛选、药理和毒理机制的阐述及其品质鉴定等领域,并已取得了不少成就.
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高通量分离纯化技术在天然产物化学中的应用
天然产物具有极大的化学多样性和复杂性.加快天然产物的纯化速度对快速建立天然产物库及新药研发具有重要意义.采用各类色谱技术快速制备天然产物库以满足高通量筛选的需要,利用色谱与光谱联用技术,将分离纯化及结构信息联系在一起,终达到高效、快速地从天然产物资源中发现新型结构的活性天然产物的目的.本文对几种高通量技术做一综述.
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组合给药在药代动力学高通量筛选中的应用
组合给药,即同时给动物服用多种药物,可以实现体内高通量筛选,这种方法目前应用不是很广泛,因此有较大的研究空间.该法的实施依赖于现代分析技术的高灵敏度和高选择性,尤其是HPLC/MS/MS联用技术的使用.本文将对组合给药法的实验设计、分析技术及应用状况作一综述.
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系统动力学思维在药物发现过程中的应用
在药物发现过程中,我们需要能够显示技术与关键管理决策之间联系的系统动力学结构.药物发现过程包括很多相互作用的反馈环路,这些环路不仅影响着早期阶段执行的决策,还影响着后期研发阶段的生产能力.药物发现过程的复杂性和系统预见性的缺乏导致决策者不完善的思维模式,并限制了决策者制定真正改进研发过程决策的能力.因此,基于技术和基于知识的新整合方法的出现和利用,使药物研发过程更多地关注早期损耗率、高内涵先导化合物价值的验证,以及新药研发早期阶段时间的缩短.
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靶向G蛋白偶联受体的高通量药物筛选方法
G蛋白偶联受体( G-protein-coupled receptors,GPCR)是一类具有7次跨膜结构的膜蛋白.GPCR介导多种重要的生理功能,与很多疾病密切相关,是重要的现代药物靶点家族.目前市场上有近50％的药物是以GPCR为靶点的.因此,GPCR分析方法和GPCR配体筛选方法的研究是当今世界新药研究的重点和热点.本文归纳介绍了近年来被广泛使用的GPCR药物发现方法,以及靶向GPCR高通量筛选技术的新研究进展.
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针对阿尔茨海默病治疗的G蛋白偶联受体及其药物研究进展
G蛋白偶联受体(GPCR)作为体内大的蛋白质超家族,通过结合和调节G蛋白活性,参与体内几乎所有的生理进程,成为多种药物的重要作用靶点.目前针对阿尔茨海默病的GPCR靶点通路和相关药理学研究尚比较缺乏,研究GPCR与阿尔茨海默病之间的关系,对于指导开发以GPCR为靶点的阿尔茨海默病治疗药物具有重要意义.本文综述了近几年阿尔茨海默病的GPCR靶点和相关药物研究进展,主要包括阿片受体、毒蕈碱型乙酰胆碱受体、5-羟色胺受体等,并对本课题组开展的相关研究作了概述.
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高通量筛选的检测原理及应用
本文综述了高通量筛选新检测技术的原理,包括均相分析和细胞分析的检测原理及其在微量分析及高通量筛选中的应用.均相分析中应用较多的有亲合闪烁分析(SPA)、荧光分析(FA)等,而荧光分析技术主要包括荧光共振能量转移(ERT),荧光偏振(FP),时间分辨荧光(TR)以及荧光相关谱(FRS)等.细胞分析主要建立在荧光检测技术的基础上,包括第二信使分析,报告基因分析,细胞增殖分析等.高通量筛选技术的应用和发展,将会极大的促进新药研究的进程.
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抗肿瘤药物临床研究进展
近年来抗肿瘤药物的研究取得了飞速发展,使得肿瘤的治疗有了新的突破.随着分子生物学的发展,人们对肿瘤的认识不断深入,以及高通量筛选、计算机辅助设计、基因工程等新技术的应用,使得抗肿瘤药物的研究水平不断提高,在传统的抗肿瘤药物发展的同时,出现了一些新型的抗肿瘤药物,作用于肿瘤发生和转移的不同环节和新靶点.本文将对近年来临床抗肿瘤药物研究的一些热点作一综述.
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钾通道调节剂的高通量筛选模型
目的建立钾通道调节剂高通量筛选的细胞模型.方法 96孔板上细胞负载荧光染料DiBAC4(3),测定不同化合物对荧光强度的影响,反映细胞膜电位的变化,间接反映化合物对钾通道的作用.结果高钾去极化和钾通道阻断剂4-AP,TEA,E-4031,glibenclamide,quinidine和nifedipine均能增强细胞的荧光强度,钾通道开放剂cromakalim能减弱细胞的荧光强度,上述化合物在一定剂量范围内均有剂量效应关系.利用该模型筛选76个化合物,发现9个化合物的荧光强度变化值有较好的剂量效应关系,有待膜片钳技术的进一步验证和筛选.结论此方法简单,易于操作,重现性好,适用于钾通道调节剂的高通量筛选.
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细胞间粘附分子-1抑制剂的高通量筛选
目的建立细胞间粘附分子-1(ICAM-1)抑制剂的高通量筛选方法.方法用脂多糖(LPS)激活原代培养的人脐带内皮细胞,用酶联免疫法(ELISA)测定内皮细胞激活后粘附分子ICAM-1的表达.用MTT法检测所筛化合物的毒性作用.结果 LPS时间和剂量依赖性地激活内皮细胞表达ICAM-1, 以质量浓度为1 mg*L-1和刺激时间为24 h为佳.在对2 000个化合物的初筛中,发现30个化合物可抑制ICAM-1的表达,入围率为1.5%,其中24个化合物有细胞毒作用.结论 ELISA方法成本低、重复性好,效率高,适合ICAM-1抑制剂的高通量筛选.
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秀丽隐杆线虫在医药学领域的应用和进展
模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)对基础生物学研究贡献卓著.随着功能基因组时代的到来.线虫被视为可借以探明人类致病基因或致病相关因子,寻找可能的药物靶点的强大工具.这得益于线虫的丰富的可利用生物学信息,灵活多样的遗传学町操作性,简易的培养维持条件,尤其是其独特的生理特点适合于大规模化学药物的体内筛选或全基因组功能研究.本文将从新药研发的角度总结线虫的特点,与人类基因的同源性,讨论以线虫为技术平台的药物研发丰要方法,以及成功案例,并探讨线虫在医药学领域的发展热点.
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治疗隐球菌感染新药研究进展
隐球菌感染每年导致超100万例患者新增感染及近60万例病死报道,严重威胁公众健康.隐球菌对目前有限的抗菌药物的耐药性日益严重,新药研究十分迫切.抗隐球菌药物发挥药效除需具备一般抗真菌药物的特点外,还需进入宿主细胞以及穿透血脑屏障.筛选具有全新作用机制的小分子化合物和已上市药物“老药新用”是目前抗隐球菌药物研发的两种主要策略.本文综述了据此获得的抗隐球菌先导化合物或药物的抗菌活性、作用机制和临床研究进展.
