MCE DEL库干货分享 — DEL 合成与筛选（附案例）

18317190548

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。基于 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Friedländer 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 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

xqliu

学习了，谢谢提供分享。