磷酸二酯酶筛选库

磷酸二酯酶（PDE）是一类能够降解第二信使分子cAMP和cGMP中的磷酸二酯键、进而终止信号转导的酶家族。对于旨在为退行性中枢神经系统（CNS）疾病寻找有效且具选择性疗法的药物研发项目而言，磷酸二酯酶是一个颇具吸引力的药物靶点。

我们的化学信息学团队通过结合多种计算方法，开发了一种独特的潜在磷酸二酯酶PDE10抑制剂计算机（in silico）虚拟筛选方法。该工作基于Life Chemicals自有的高通量筛选化合物库（HTS Compound Collection）开展，最终精选出2,800个小分子筛选化合物，并将其编入两个专门的筛选集：

• 磷酸二酯酶聚焦筛选集（Phosphodiesterase Focused Set）（1,400个化合物）
• 磷酸二酯酶靶向筛选集（Phosphodiesterase Targeted Set）（1,400个化合物）

化合物挑选可根据您的需求进行定制，可提供单挑选取（cherry picking）服务。

背景信息

双底物cAMP/cGMP磷酸二酯酶在纹状体中型多棘神经元中呈高水平表达，而在脑内其他区域及其他组织中的表达水平很低。研究发现，磷酸二酯酶抑制剂（如PDE10）有望用于治疗精神及神经系统疾病，包括精神分裂症、妄想障碍、焦虑障碍、阿尔茨海默病，以及帕金森病、亨廷顿病等运动障碍疾病。然而，在上述大多数疾病中导致严重功能障碍的认知障碍，目前的药物尚不能显著改善。

磷酸二酯酶聚焦筛选集（Phosphodiesterase Focused Set）

该基于配体的筛选化合物库通过对Life Chemicals高通量筛选化合物库（HTS Compound Collection）进行二维（2D）指纹相似性搜索而构建。首先，基于ChEMBL数据库中具有确证磷酸二酯酶生物活性的化合物的已发表数据，建立了一个参考化合物集（20.9万个分子）。随后，以最小Tanimoto指数> 0.80为筛选阈值，鉴定出3,000多个已报道磷酸二酯酶调节剂的结构类似物。再通过结构差异性筛选对所得化合物集合进行精简，最终获得1,400个类药性小分子，预测其对以下磷酸二酯酶药物靶点具有活性：

• cAMP and cAMP-inhibited cGMP 3',5'-cyclic phosphodiesterase 10A
• Ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase family member 2
• Ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase family member 7
• Neutral sphingomyelinase
• Phosphodiesterase 10A
• Phosphodiesterase 1C
• Phosphodiesterase 2A
• Phosphodiesterase 3A
• Phosphodiesterase 4A
• Phosphodiesterase 4B
• Phosphodiesterase 4D
• Phosphodiesterase 5A
• Phosphodiesterase 7A
• Phosphodiesterase 8A
• Phosphodiesterase 8B
• Phosphodiesterase 9A
• Sphingomyelin phosphodiesterase
• Tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1
• Tyrosyl-DNA phosphodiesterase 2

磷酸二酯酶靶向筛选集（Phosphodiesterase Targeted Set）

该基于靶点的筛选化合物库通过基于结构的虚拟筛选构建。第一阶段，从蛋白质数据库（Protein Data Bank，PDB）中获取了所有可获得的PDE10与小分子磷酸二酯酶抑制剂复合物的X射线晶体结构（基于类片段（fragment-like）分子的数据已予排除）。随后，经多样性分析并剔除最为相似的结构，构建了42个三维（3D）药效团模型，并将其用于对Life Chemicals高通量筛选化合物库（HTS Compound Collection）的筛选。除配体特征外，这些模型还包含了PDE10A活性位点的边界范围。

利用其中12个药效团假设共筛选出约10,000个虚拟筛选命中化合物，随后将其转入第二阶段——分子对接。分子对接（采用Schrödinger的Glide软件）基于3个构象各异的PDE10A晶体结构进行。对接完成并对所得复合物结构进行人工检查之后，最终精选出1,400个评分最高且结构多样的潜在磷酸二酯酶PDE10抑制剂（图3）。该化合物库符合类药五规则（Ro5），不含PAINS（假阳性结构）、毒性及反应活性化合物。

核心特征：
• 筛选方法：基于结构的虚拟筛选（Phase，受体-配体复合物）
• 使用的X射线数据：3WI2
• 应用的过滤标准：无
• 精选化合物数量：1,451个

• 可选用DMSO耐受的96/384孔板或2D 条形码编码管；
• 干粉蓝冰运输，DMSO溶液干冰运输；
• 排布：96孔板：1st & 12th 空白对照，384孔板：1st & 2nd & 23th & 24th空白对照。