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基于金属螯合原理,主要有四种方法,使用不同的金属结合基团:
- 通过形成中性、亲脂性复合物,将金属重新分布到生物膜上;
- 利用金属螯合作用形成蛋白质-金属-螯合剂三元复合物,从而灭活酶活性位点;
- 通过形成螯合复合物增强金属离子的反应性,例如促进氧化还原循环和生成活性氧或其他细胞毒性产物;
- 在形成螯合复合物的情况下,灭活金属的反应性,防止氧化还原循环催化活性氧生成的芬顿化学。
使用金属螯合基团的FBLD特别适合发现新型金属酶抑制剂作为螯合剂,即它们可以:
- 展示出典型的高结合亲和力。
- 提供多样化的分子平台。
- 它们结合金属离子的倾向使得在缺乏复合物实验结构数据的情况下,能够更好地预测其在蛋白质活性位点中的可能结合位置。
为了构建已知螯合剂片段的参考数据库,通过查阅Chembl、PubChem和Drug Bank数据库,以及CFL-1螯合片段库,该库在针对各种金属酶的筛选研究中显示出高检测频率。
随后,将子结构搜索方法应用于HTS化合物库,并通过物理化学和生物参数对选定的片段进行筛选。专有的螯合剂聚焦筛选库通过物理化学参数进行过滤,以挑选出类似片段的分子。
所有筛选出的具有潜在螯合作用的片段状化合物均已通过子结构、相似性和理化性质过滤,并根据扩展的Lipinski’s Ro3 进一步缩小范围。所有含有毒性、不良和反应性基团的化合物均已从该筛选库中滤除。