微生物菌种的改造是现代微生物发酵行业中,提高其工业化生产性能,提高酶和菌的性能非常重要的一个环节。而快速高效的高通量筛选方法的建立又是菌株改造中非常重要的一个环节。以下介绍的是高通量快速筛选方法中一个环节的内容,如果想建立快速筛选方法,还需要有其他方面的工作要做。何为高通量快速筛选方法?就是通过将需要筛选的表型(高酶活,某种物质的高产量)和一种能够方便被人眼或者仪器快速识别并判断高低的物质或者信号想关联,而建立起来的筛选方法。催化剂高通量筛选技术。四川高通量筛选小分子库
高通量筛选(Highthroughputscreening,HTS)技术包括机器人技术、液体处理器、数据处理、相当多的软件和敏感的检测系统。它是一种药物发现过程,可以使生化或细胞事件能够重复和快速测试化合物数十万次。HTS可根据待测样品的种类大致分为细胞水平筛选和分子水平筛选两类。细胞水平筛选是在细胞个体水平上完成的检测,由于含有诸如信号传导、物质代谢等关于细胞生命活动的信息,因此可以省去体外筛选中的许多步骤。下面将围绕细胞水平筛选介绍几种常用的检测方法:离子通道检测、报告基因检测和细胞增殖检测。重庆高通量筛选小分子库高通量筛选的检测技术。
荧光素和罗丹明等有机染料的寿命约为3-4ns,它们在连接到分子量在0.5-10kDa范围内的生物分子时为敏感。基于细胞水平的筛选的关键特征之一是可以一次筛选多个靶标。基于细胞的筛选常用于以下情况下:1)所需的分子靶标未知,2)靶标无法在生化测定中充分重组,3)所需的表型只存在于细胞环境中,例如从一种细胞类型分化到另一种细胞类型。基于细胞的检测贯穿于药物发现的所有阶段:靶标选择和验证、初步筛选、先导化合物识别、先导化合物优化以及安全和毒理学筛选。介绍一些细胞水平分析的方法:细胞活力、报告基因、第二信使和高内涵成像等。
在报告基因检测(也称为信号通路检测)中,报告蛋白的序列编码是在相关通路的转录控制下引入的。通过荧光或光学读数监测报告基因的表达,通过这些指标来间接反应启动子的或抑制程度。观察到的信号是整个通路的产物,筛选的化合物可以在该通路上的任何点相互作用。常见的报告基因是CAT(氯霉素乙酰转移酶)、GAL(β-半乳糖苷酶)、LAC(β-内酰胺酶)、LUC(荧光素酶)和GFP。我们通常使用的为LUC(荧光素酶),但也可以使用其他报告基因。药物的高通量筛选技术。
作者通过对酶抑制剂的高通量筛选的总结,揭示了当下的新药发展的病症主要围绕、细菌和病毒,研究靶标也以激酶、磷酸化酶、肽酶等为主要的研究点。作为当下主流的Assay方法,基于荧光的Assay在新药发现中起到非常重要的作用。作者还通过对73个苗头化合物到先导化合物的优化和结构改性案例分析,印证了类药五原则的重要指导意义,也提炼了特殊环系在新药发现中的重要作用。另外,也总结了影响苗头化合物检出率的其他重要因素,包括Z因子、化合物库质量、假阳性化合物的甄别以及选取合适的Assay检出方法。这对药物筛选和后期优化,具有非常大的指导意义。高通量筛选技巧是什么。四川高通量筛选小分子库
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正如之前提到,在高通量筛选中Assay的检出方法有很多,用于衡量酶活性多的当属于荧光检出法和吸光度检出法。这两种方法都能非常便捷的与高通量进行匹配。但是这两种检出方法也有不适用的场景,比如吸光度检出法,在终点法测定(endpointassay)时,如果化合物库的吸收低于~410nm,实验的背景吸收会引入假阳性(false-positive)和假阴性(false-negative)结果。虽然假阳性结果可以通过动力学Assay或者验证Assay来解决,但是由于微量定量板有位于340~410nm的强吸收,所以仍旧会导致Z因子降低,直接结果就是较弱活性的苗头化合物将很难被筛选出来。而对于荧光检出法而言,自发荧光化合物库或者具有光敏特性的化合物库同样会遇到假阳性和假阴性结果。在某种程度上,选择合适的检出方法可以减少甚至避免上述问题,比如使用更长波段的光源,对于荧光检出来说,>500nm会是比较好的选择。四川高通量筛选小分子库