在这项工作中,环状R10肽(cR10)与聚甘油覆盖的纳米氧化石墨烯缀合,该工程化纳米平台可克服肿瘤多药耐药性。 由cR10肽促进的纳米制剂的核靶向,以及随后的激光触发释放的阿霉素释放实现有效的抗癌活性,这在体外和体内实验中均得到证实。 本文证明了通过聚甘油覆盖的石墨烯纳米片靶向细胞核可以在体内和体外成功克服肿瘤的多药耐药性。 该系统使多药耐药丧失能力的有效性归因于多方面的成功结合,包括cR10对细胞核的靶向能力,DOX与石墨烯纳米片的牢固结合以及激光触发的DOX释放和光热效应。 有和没有激光照射显示出最佳和次佳结果,指出了cR10克服多药耐药的关键作用。这项工作介绍了一种新开发的环状肽的核靶向纳米药物,为克服肿瘤多药耐药打开了新的大门。
胃泌素释放肽受体(GRPr)在生命系统中起着增生和炎性的作用。本文报道了一种高度选择性的GRPr拮抗剂(JMV594)-铱(III)络合物,用于探测活肿瘤细胞和免疫细胞中的GRPr。 这是第一个肽偶联的铱(III)复合物,被开发为GRPr生物成像探针和GRPr活性的调节剂。这种诊疗制剂在揭示GRPr在生命系统中的各种作用方面显示出巨大潜力。 总体而言,此工作为开发肽偶联的金属基探针提供了一种有效的方法,该探针不仅保留了金属化合物的优异光物理特性,而且还结合了肽的理想生化特性。
然而,目前被系统表征的靶向肽数量有限,导致相关序列在工程应用中被反复使用。 结果 构建用于人工线粒体靶向序列设计的变分自编码器 线粒体靶向序列(MTSs)是一类带正电荷的肽段,具有形成两性α螺旋的倾向。 这些肽段通常位于目的蛋白的N端,长度为10–120个氨基酸,典型长度约为35个氨基酸。与过氧化物酶体等细胞器不同,MTSs 并不包含特定的序列模体,其导入过程依赖于理化性质和结构特征。 结果表明,人工MTS平均与任何自然MTS相差10–15个氨基酸,展示出良好的结构多样性。 模型生成序列覆盖自然MTS空间 研究人员进一步评估了VAE模型对自然MTS序列空间的覆盖能力。 随后,研究人员在潜在空间中进行线性插值,生成了62条假设具有双靶向能力的肽段。通过分析插值路径中肽段的特征变化,研究人员揭示了这类双靶向序列可能源自线粒体靶向肽的进化轨迹。
设计结合剂以靶向难成药蛋白在药物研发中是一项重大挑战。在本研究中,作者提供了一个算法框架,用于设计短小、能与靶点结合的线性肽,仅需靶蛋白的氨基酸序列。 模型评估 评估时,作者使用三个关键指标:二元准确率、前1准确率和前10%准确率。二元准确率是模型在给定两个蛋白质-肽对时预测正确结合对的准确性。 前1准确率是对于给定蛋白质,模型从数据集中随机抽样的64个肽中选择正确结合肽的可能性,前10%准确率是该肽在按CLIP得分对该蛋白排名时位于前10%肽中的可能性。 因此,前10%准确率使作者能够衡量模型准确排序一组肽候选物的能力。如果可用于筛选的资源有限,高前10%准确率提供了信心,表明模型将优先考虑高质量的肽候选物。 高斯扰动生成自然状态肽用于CLIP优先排序 大约存在10^26种可能的20核苷酸寡聚体肽——对于给定靶点来说,无论是在体内还是体外,这都是一个太大而无法详尽筛选的空间。
DRUGONE 肽类在靶向治疗中具有口服生物利用度、细胞通透性和高特异性等优势,使其区别于传统的小分子和生物制剂。 表面等离子共振成像显示约 8% 的肽分子具有 10⁻⁸ M 级别的亲和力,26 条肽的 KD 值低至 10⁻⁹ M,明显优于随机文库筛选。 小鼠乳腺癌、骨髓瘤和肺癌模型中的注射实验验证了候选肽的膜结合效果,展示了其在临床诊断成像和靶向治疗中的潜力。 结果显示 CD38、HER2 和 CD4 的命中率超过 10%,而 PD-L1 和 BCMA 较低。 实验验证结果表明,该方法在多个肿瘤模型中展示了靶向成像和治疗的潜力。未来,PepMimic 不仅可用于药物开发,还可应用于基础研究中的蛋白互作机制解析和诊断工具开发。
结果表明,生成的分子具有更好的PPI靶向药物相似性和药物相似性。生成的分子与 iPPI-DB 共享化学空间。探索了 PPI 抑制剂的基于肽和基于配体的分子生成。 3 结果与讨论 模型性能 所有模型在来自训练数据集的 300000 个预处理的分子上进行了训练,并在 10 000 个测试和骨架拆分测试集上进行了测试。 基于肽的生成分子案例 为了评估基于肽生成的化合物是否可以成为有效的候选分子,研究人员选择了基于p53(肽)生成 MDM2-p53 靶标的潜在候选抑制剂。 分子对接结果显示,研究人员找到了 10 种具有比参考化合物更高的对接分数和 QEPPI 值的化合物。 研究人员探索了基于肽的 PPI 抑制剂设计和基于配体的 PPI 抑制剂设计。结果表明,生成的分子具有更好的 PPI 靶向药物相似性和药物相似性。
DRUGONE 无结构蛋白质和肽在生物过程中发挥关键作用,但由于其缺乏明确定义的结构且具有高度可变的序列和构象特性,因此难以被传统方法靶向。 研究人员先在6条合成序列上进行了测试,在平均每个靶标8个设计中获得了高亲和力结合,且多为10~100纳摩尔范围。 疾病靶点识别:用于识别突变型肽段(如CTN4),在临床质谱检测中具有潜力。 肿瘤细胞标记:结合MSLN的设计子能特异性标记表达该受体的细胞,表现出良好的肿瘤靶向潜力。 讨论 研究人员提出,靶向无结构蛋白实际上比靶向折叠结构更具优势,因为其构象异质性使其能被诱导至有利的结合状态。 其框架还可推广至: 靶向多种肿瘤相关受体的无结构区域; 检测神经肽、非典型开放阅读框编码蛋白; 通过设计双特异性结合子,提高结合特异性与亲和力; 融入催化功能,实现结合与功能调控的一体化; 探索翻译后修饰靶标
在实际应用中,同位素标记肽被广泛用于靶向蛋白定量(SRM/MRM/PRM)、生物标志物验证以及信号通路定量分析。 点击化学本质上属于“模块化连接策略”,其优势不仅在于反应效率高,更重要的是可以实现不同功能模块(靶向肽、成像基团、药物载荷)之间的快速组合,因此点击化学修饰已成为PDC、放射性核素偶联药物以及多功能多肽构建中最常用的偶联方式之一 这类结构被广泛用于靶向脂质体、纳米颗粒及核酸递送体系构建中,用于提升体内循环稳定性并实现组织或细胞特异性摄取。 已获批上市的Lutathera(177Lu-DOTATATE)通过将生长抑素类似物与Lu-177偶联,实现神经内分泌肿瘤的靶向放疗;而ANG1005则由三个紫杉醇分子与Angiopep-2肽段共价连接组成 etal.Areviewoflipidationinthedevelopmentofadvancedproteinandpeptidetherapeutics.JControlRelease.2019Feb10
据报道,负载DOX的CBNs可用于靶向肿瘤细胞核,但为了提高药物靶向率,通常需要修饰活性靶向配体,如抗体、叶酸和肽(RGD和核靶向肽)等,这些活性靶向配体在提高药物靶向性的同时也存在潜在的缺点,如抗体成本高 、肿瘤穿透率低(因其体积大)、适体稳定性低(因血浆中的核酸酶)以及肽的循环半衰期低(因血浆中的肽酶)等问题。 此外,修饰的靶向配体也使得合成过程繁琐且难以操作。 上海大学王艳丽教授课题组在之前的工作中通过改进的碱基介导的水热分子融合合成了一种新型石墨烯基肿瘤细胞核靶向荧光纳米探针,该探针具有肿瘤细胞靶向性的特点,是一种CBN。 结果表明,CPD在肿瘤细胞核中的DOX靶向率高达36.78 %,在肿瘤组织中的ID/g百分比高达30.09 %,肿瘤生长抑制率高达79.42±2.83 %,大大降低了DOX的全身副作用。
图 1|2019 年全球非胰岛素多肽药物销量 Top 10,前三位均为 GLP-1 类似物。 二、多肽的长板与短板 多肽药物的作用机制类似生物药——高亲和力、高特异性地结合细胞表面受体并触发胞内效应。 心血管疾病:靶向 RAAS 与利钠肽 合成血管紧张素 II 于 2017 年获批,用于脓毒症 / 感染性休克的升压治疗; 利钠肽(ANP / BNP / CNP)是心血管稳态的关键调节因子。 肿瘤:诊疗一体化的新希望 多肽在肿瘤领域有四大应用方向:显像探针、偶联纳米材料、肽疫苗、靶向药物。 例如镥[Lu-177]氧奥曲肽用于神经内分泌肿瘤的诊断与治疗,多种靶向 PD-1 / PD-L1 的多肽正在研发。 图 4|多肽在肿瘤治疗中的四大应用:(a) 候选肽筛选;(b) 显像与诊断;(c) 肽偶联纳米材料;(d) 肿瘤免疫与靶向治疗。
以天然高密度脂蛋白活性组分载脂蛋白A-I(ApoA-I)和磷脂仿生组装Aβ高亲和纳米复合物,并荷载Tau蛋白磷酸化抑制剂亚甲蓝(MB);为高效渗透入脑,经apoA-I模拟肽仿生锚定并优化靶向配体Ang密度 通过修饰不同密度的脑靶向肽Ang,在细胞和动物水平进行靶向效果比较和优化:纳米复合物APLN/MB的脑靶向效果与靶向肽Ang的修饰密度并非正相关,过高的优势密度可能会因位阻作用降低纳米复合物与靶向配体的相互作用 图3 靶向肽Ang密度优化及APLN/MB靶向效果考察。 优化并评价纳米复合物体内靶向效果及体内致病毒蛋白Aβ清除和Tau蛋白磷酸化抑制效果和机制。 “药物-载体”协同治疗策略通过同时靶向AD双致病诱因,有望阻断甚至逆转AD病程,为AD药物研发提供新策略,极具应用前景。
这些方法已经产生大量GPCR靶向肽激动剂、拮抗剂和变构调节剂,并相对于天然配体改善了药理和理化性质。 这些方法已经用于设计线性或环状肽,并成功获得靶向代谢相关GPCR的低纳摩尔效力肽激动剂。 靶向CXCR4的放射标记肽已经进入血液肿瘤和实体瘤临床成像;靶向胆囊收缩素受体2的肽已成为检测甲状腺髓样癌的工具;神经肽Y类似物可支持Y1受体阳性乳腺癌成像;神经降压素示踪剂可用于可视化胰腺和结直肠肿瘤中的神经降压素受体过表达 此外,选择性靶向催产素受体的肽也成为激素依赖性癌症诊断工具的有前景方向。整体来看,这些例子说明GPCR靶向肽已从研究探针扩展为具有临床相关性的肿瘤诊断试剂。 肽药物正重新成为靶向GPCR的重要模态,这一趋势由结构生物学、计算方法和高通量药理学进步共同推动。
这些方法已经产生大量GPCR靶向肽激动剂、拮抗剂和变构调节剂,并相对于天然配体改善了药理和理化性质。 这些方法已经用于设计线性或环状肽,并成功获得靶向代谢相关GPCR的低纳摩尔效力肽激动剂。 靶向CXCR4的放射标记肽已经进入血液肿瘤和实体瘤临床成像;靶向胆囊收缩素受体2的肽已成为检测甲状腺髓样癌的工具;神经肽Y类似物可支持Y1受体阳性乳腺癌成像;神经降压素示踪剂可用于可视化胰腺和结直肠肿瘤中的神经降压素受体过表达 此外,选择性靶向催产素受体的肽也成为激素依赖性癌症诊断工具的有前景方向。整体来看,这些例子说明GPCR靶向肽已从研究探针扩展为具有临床相关性的肿瘤诊断试剂。 肽药物正重新成为靶向GPCR的重要模态,这一趋势由结构生物学、计算方法和高通量药理学进步共同推动。
近年来,科研工作者成功打造了一款针对肥胖的“神级装备”——司美格鲁肽,使“减肥”成为科研圈的现象级词条。 多肽是以氨基酸为基本单位,经肽键连接而成的生物分子,其分子量一般小于 10 KDa。要了解多肽性质及其合成过程,首先需要了解氨基酸的结构特点。氨基酸是同时含有氨基和羧基官能团的一类有机化合物。 Section.02多肽的功能及其应用作为搭建多肽的“分子积木”,氨基酸种类、序列组合及修饰的多样性共同决定了多肽结构和功能的多样性,使其能执行信号转导与调控、免疫防御、酶催化、靶向识别运输等多种生理功能 药物与疫苗开发多肽可直接作为治疗性药物 (如胰岛素用于治疗糖尿病,司美格鲁肽被批准用于治疗 2 型糖尿病和肥胖);也可作为靶向载体,辅助药物递送,例如 177Lu-dotatate (Lutathera ®),其载体肽 Tyr3-octreotate 可将核素 177Lu 递送至表达生长抑素受体的肿瘤部位,实现靶向治疗。
5、IID432(Novartis) Ph-1 | 靶向克氏锥虫的拓扑异构酶 II 抑制剂 基于 氰基三唑骨架,对 T. cruzi 高选择性。 9、FOG-001(Parabilis Medicines) Ph-1/2 | 稳定化 α-螺旋肽(Helicon™ 技术) 抑制 β-catenin/TCF4 相互作用,靶向 Wnt 通路。 10、TYRA-200(Tyra Biosciences) Ph-1 | 共价 FGFR2 抑制剂 克服现有 FGFR 抑制剂耐药突变。 在胆管癌及其他 FGFR2 突变驱动癌中实现显著肿瘤回缩。 11、MOMA-341(MOMA Therapeutics) Ph-1 | 共价 WRN 抑制剂 靶向 Cys727,利用合成致死机制,适用于 MSI-H/dMMR 肿瘤。 肽类与宏环分子 在放射配体和 PPI 靶向中展现潜力。 耐药克服与新型作用机制 成为焦点(如 FGFR2、WRN、PIP4K2C)。 传染病与炎症疾病 领域同样迎来小分子突破。
单细胞微流控实验显示,该肽能够杀死指数生长期的持留细菌,证明机制型人工智能可用于开发针对耐药和持留菌的新型抗菌肽。 为解决这一问题,研究人员提出一种机制型人工智能策略,将机器学习模型与生物物理约束评分结合,通过同时考虑统计预测和膜作用机制,从而优先筛选具有真实膜破坏能力的抗菌肽,并专门用于靶向持留细胞和生物膜。 通过这一双重筛选流程,研究人员能够在大规模候选肽库中优先选择具有膜靶向活性并可能对持留菌有效的序列,并进一步通过体外实验、单细胞分析和动物模型验证其抗菌效果。 图4:WP-CAMPER1靶向细菌膜的结构与生物物理机制解析。 研究人员认为,膜靶向抗菌肽是一种有前景的抗感染策略,而将机器学习与机制约束结合,可以显著提升新型抗菌分子的发现效率。
生成分子中35.37%同时满足“Vina得分优于参考分子+3D结构有效”,远超第二名的20.54%(p=4.9×10⁻²⁴)(图2B)。 (p=3.18×10⁻²⁴),侧链构象RMSD中位数仅1.1Å,与真实结构高度一致(图4H-J); 环肽设计:在26个蛋白-环肽复合物测试中,Top1/Top10 Rosetta结合能优于AfDesign PD-L1靶向肽:高亲和力与体内肿瘤靶向性验证 PD-L1是免疫治疗的核心靶点,PocketXMol设计的10残基肽展现出优异的靶向性能: 结合亲和力:382个合成肽中,15个Kd达10⁻⁸M,76个达 10⁻⁷M,命中率远超随机肽库(10⁷库容仅8个10⁻⁸M级肽); 细胞特异性:FITC标记的P65、P73、P282肽能特异性结合PD-L1阳性H1975细胞,与PD-L1抗体共定位,对PD-L1阴性 :P282肽能剂量依赖性抑制PD-1/PD-L1相互作用,为免疫治疗提供了新的肽类候选分子。
通过以下规则确定候选肽序列:a)AMP_model预测为抗菌肽概率大于0.9;b)Hemolysis_model预测结果为非溶血肽;c)肽序列长度小于10个氨基酸。 2、跨尺度分子动力学模拟解析肽-膜相互作用 通过人工智能模型初步得到6条候选肽序列之后,研究者借助分子动力学模拟对候选肽和磷脂膜之间的相互作用进行系统性研究。 通过比较肽在细菌细胞膜体系(POPE/POPG)和哺乳动物细胞膜体系(POPC)中的行为差异分析其靶向性和作用机制。 靶向性是确保药物高效清除胞内菌而无细胞毒性的关键因素。 基于跨尺度分子动力学模拟构建肽-膜相互作用综合评价体系,从原子层面解析候选分子的靶向性与作用机制。随后,制定系统的实验方案对于目标分子的生物活性进行全面验证。
随着相关研究的深入,热点 (Hot Spots) 的发现使有效靶向 PPI 成为可能。 注意:丙氨酸扫描法鉴定热点是基于各个残基与靶标蛋白的结合能确定的,但并不意味这些残基就是药物设计中的有效靶向位点,需要具备一些能够与配体结合的结构特征才能被确定为有效结合位点。 基于结构设计的 PPI 抑制剂策略分为两种,第一种是基于界面热点结构设计小分子药物,第二种是拟肽设计,依靠计算机建模模拟 PPI 中关键肽的二级结构,根据关键肽形成的 α 螺旋结构设计肽/拟肽类化合物。 Curr Drug Metab. 2017;18(1):5-10. [2] Lu, Haiying et al. B vol. 13,10 (2023): 4060-4088.[8] Wang, Zhi-Zheng et al.
与CAR-T相比,TCR-T不仅能够靶向细胞表面蛋白质,还可以靶向胞内蛋白质。正是这点,使TCR-T更适合应用于实体瘤治疗(扩大靶点选择范围)。 TCR-T与CAR-T的差异TCR-T疗法具有多方面的优势第一个方面,TCR识别的靶点是HLA分子递呈的抗原肽,来自胞膜、胞浆和胞核中蛋白的抗原肽都可以被HLA呈递至细胞膜表面,从而成为TCR的靶点(细胞表达蛋白的 90%以上),而CAR只能识别原来就定位于细胞膜表面的抗原(只占细胞表达蛋白的10%左右)。 即使在输注过继功能细胞后,靶向肿瘤抗原的丢失也会导致肿瘤复发。 靶向在肿瘤存活中具有核心功能的蛋白质可以克服靶抗原的下调;用不同的肿瘤特异性TCR注入多个T细胞克隆;或注入靶向两种或多种肿瘤抗原的T细胞。