小分子活性肽作為疫苗、診斷試劑、藥物以及藥物先導(dǎo)化合物已成為藥物研究領(lǐng)域的新趨勢。小分子活性肽有多種篩選方法:基于噬菌體展示肽庫、隨機(jī)合成多肽庫、反義多肽庫、蛋白質(zhì)降解(酶法、化學(xué)法)、MHC-多肽復(fù)合物、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測等。
噬菌體展示肽庫篩選是比較成熟的篩選方法。通過3輪篩選,可獲得較理想的菌株,通過DNA測序推測其表達(dá)的小分子肽序列,再通過定向合成來驗(yàn)證小分子肽的生物活性。其缺點(diǎn)是庫容多樣性易受到多種因素的影響,且獲得的是小分子肽親和力較低。
隨機(jī)合成肽庫可根據(jù)客戶的需求進(jìn)行合成,通常生產(chǎn)周期短,庫容大,合成一個(gè)含10個(gè)氨基酸的肽庫,其庫容可達(dá)到1012。通常隨機(jī)合成肽庫有2中合成方法:分開再混合(split and mix)和氨基酸預(yù)混合(pre-mix)。分開再混合的方法獲得的肽庫,其不同序列的含量較一致且每個(gè)樹脂球只含有一種多肽。氨基酸預(yù)混合法獲得的肽庫,其不同序列的含量千差萬別,可能會造成篩選失敗。由于庫容過于龐大,對篩選到的活性多肽進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定是非常具有挑戰(zhàn)性的一項(xiàng)工作。
反義肽庫篩選,反義肽庫是根據(jù)生物學(xué)原理設(shè)計(jì)的肽庫,其篩選成功率高,但需要確定目標(biāo)蛋白關(guān)鍵區(qū)域的氨基酸序列。通常可以運(yùn)用Clustal X等生物信息分析軟件進(jìn)行比對分析確定關(guān)鍵區(qū)域的氨基酸序列。氨基酸序列確定后,根據(jù)Meker-Idlis(M-I)理論,設(shè)計(jì)反義肽庫。此時(shí),可以直接合成反義肽庫進(jìn)行多肽篩選,也可以通過軟件(Discovery Studio)進(jìn)行模擬篩選獲得容量更小的肽庫。此類篩選方法由于目標(biāo)明確且肽庫庫容較小(一個(gè)含10個(gè)氨基酸的反義肽庫,其庫容僅103。),較容易篩選到目標(biāo)多肽并進(jìn)行結(jié)構(gòu)確認(rèn)。
篩選到目標(biāo)多肽后,可以通過構(gòu)建不同的多肽文庫,進(jìn)行功能區(qū)域的確認(rèn)和篩選到活性更強(qiáng)的多肽。
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