環肽因獨特的空間結構和生物活性，在口服藥物、多肽偶聯藥物、診斷試劑等領域展現出應用潛力。然而，如何高效篩選并發現具有優異性質的新型環肽分子一直是藥物研發領域的重要挑戰。DNA編碼化合物庫技術（DELT）通過將特定的核酸標簽與多肽分子連接，實現大規?；衔飵斓目焖贅嫿ê秃Y選。因此，DELT在引入各類非天然氨基酸和成環方法上具有先天優勢，為環肽分子高通量篩選提供了高效、便捷且經濟的平臺。但是，DELT研究大多采用單一環化策略來構建化合物庫和對靶點蛋白進行篩選、驗證，這種單一策略通常存在假陽性風險且可能遺漏部分高活性分子，限制了篩選結果的全面性和準確性。
針對上述問題，中國科學院上海藥物研究所研究員陸曉杰和趙玉軍團隊聯合中國藥科大學教授褚錢、蘇州阿爾脈生物科技有限公司博士王璇，在DNA編碼環肽庫篩選與分析領域取得進展。該團隊系統揭示了包含多種成環方法的環肽庫和其篩選結果，并提出了不同的化合物挑選和驗證方法。
研究人員利用DELT的合成靈活性，設計并合成了八個環肽子庫。其中，每個子庫均采用相同的合成砌塊組合，但通過不同的環化方法完成環肽骨架構建，最終八個子庫共同組成了一個包含約1億種不同環肽分子的超大規模環肽庫。同時，研究人員以腫瘤相關蛋白MDM2和蛋白-蛋白相互作用調控因子GIT1為代表靶點，開展了系統篩選與驗證實驗。研究發現，在MDM2篩選中，多個子庫展現出高度一致的富集模式，且特定氨基酸序列的環肽在不同環化策略下均被富集。off-DNA合成及體外活性檢測顯示，這些序列相同，但環化方式不同的環肽均表現出優異的靶點結合能力，其中最高結合活性（Ki）達11nM，這表明跨子庫的結構富集模式可顯著提升篩選苗頭分子的可靠性。研究顯示，部分在單一子庫中富集度較低的環肽組合，經off-DNA合成后同樣展現出良好活性。這一現象提示，單一子庫篩選或低估了部分高活性分子潛力，并強調了多子庫交叉分析的重要性。
進一步，針對GIT1篩選呈現出另一種典型情形，即不同子庫間未觀察到一致的富集模式，研究人員通過標準化流程篩選出兩個環肽化合物。經體內外驗證發現，其中一個環肽能夠特異性結合GIT1并有效阻斷其與β-PIX的相互作用，而另一個分子未顯示出阻斷活性。同時，研究通過熱轉移、等溫滴定量熱等多種生物物理方法并結合突變體分析，明確了關鍵結合位點，這表明面對單一富集結果，可以結合競爭性篩選、體外實驗等多種手段，以綜合驗證篩選命中分子的真實性和特異性。
這一研究展示了由多種成環方法構建的環肽庫的兩種篩選結果，強調了系統研究多組富集數據在挑選化合物中的關鍵作用。
近期，相關研究成果以Influence of Macrocyclization Strategies on DNA-Encoded Cyclic Peptide Libraries為題，發表在JACS Au上。研究工作得到國家自然科學基金委員會的支持。
論文鏈接
DNA編碼環肽庫的構建及其親和篩選流程
本文鏈接：研究揭示DNA編碼環肽庫中不同環化方法對篩選結果的影響http://www.sq15.cn/show-12-1397-0.html
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