[发明专利]基于荧光偏振分析的IP3受体靶标药物的筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及靶向药物功效预测方法的技术领域，具体的，涉及基于荧光偏振分析的IP₃受体靶标药物的筛选方法。

背景技术

1926年Perrin首次在研究论文中描述他所观察到的荧光偏振现象。以一束单一波长的偏振光照射溶液中的荧光物质，后者可吸收并释放出相应的偏振荧光。如果被激发的荧光物质处于静止状态，该物质仍将保持原有激发光的偏振性，如果其处于运动状态，该物质发出的偏振光将区别于原有激发光的偏振特性，也就是所谓荧光去偏振现象。

近年来，以这种物理学现象为基础的技术正在生命科学研究的多个领域中扮演着越来越重要的角色。本申请人将荧光偏振现象结合现代物理中的热动力学应用于药学研究当中，发明了一套高通效的药物功效预测技术。

1，4，5-三磷酸肌醇受体（IP₃受体）是调节Ca2+释放的配体门控通道。该受体可以结合IP₃后被激活。IP₃受体是四聚体。每个亚单位包括2700个残基，每个亚基N末端（NT，1-604）附近具有IP₃结合中心（IBC，224-604），C-末端具有6个跨膜蛋白。最末端的一对跨膜区域，连同其四个亚单位的每个转弯环区，构成孔隙结构。当3～4个部位被IP₃占据时, IP₃受体复合物构象发生改变, 打开孔隙结构, 储存的Ca²⁺ 随即释放。现有技术中，大部分研究者采用电生理技术(electro physiology)或者核磁共振技术(Nuclear Magnetic Resonance)来预测候选的IP₃靶向药物的药效。

电生理技术虽然精确度高，但是它操作十分复杂，且失败率非常高(98%)，因此对实验人员的技术和经验要求相当高。一位拥有10年以上经验的电生理博士后研究员，可能会花上2天的时间才能预测一种候选药物的功效。对于核磁共振技术(Nuclear Magnetic Resonance)，其耗费的时间起码在2天以上的时间。一个新药研发项目最初的候选药物通常超过10万个，经过初筛以后进入药学研究阶段的药物通常也超过1万个。因此，如果单一药物的预测时间都要几天的时间，那么对于上万种药物都进行精确预测所花费的时间和费用是非常高昂的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于荧光偏振分析的IP₃受体靶标药物的筛选方法。该筛选方法可以把药物对细胞内信号传导通路的影响进行量化，比较精确的预测出药物的功效；基于荧光偏振技术操作简单的特点，结合现代机器人技术，还可以实现药物筛选的高通量，即能同时预测上百种药物的功效；大大缩减实验时间，节省药物研发费用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是基于荧光偏振分析的IP₃受体靶标药物的筛选方法，步骤如下：

A.提供荧光标记配体、作为竞争配体的待测化合物、以及3种包含IP₃结合结构域的受体多肽；分别为受体IBC、受体NT和受体V33K-NT；所述受体IBC是位于IP₃R受体224-604位的IP₃结合中心，所述受体NT是野生型的位于IP₃R受体1-604 位的IP₃受体N末端片段，所述受体V33K-NT是受体NT的33位氨基酸突变为赖氨酸的突变型IP₃受体N末端片段；

B．竞争结合分析实验：将所述步骤A中的荧光标记配体、待测化合物、至少一种受体多肽置于容器内混合；

C．通过荧光偏振技术测定所述步骤B的容器在不同温度下对应的荧光各向异性度A，计算对应温度下待测化合物与相应受体多肽竞争结合时的平衡解离常数K_D值，根据平衡解离常数K_D值计算得到相应温度下的焓变ΔH，每种受体的焓变ΔH分别表示为ΔH _IBC、ΔH_NT 和ΔH_V33K；