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環(huán)肽因獨特的空間結(jié)構(gòu)和生物活性，在口服藥物、多肽偶聯(lián)藥物、診斷試劑等領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用潛力。然而，如何高效篩選并發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異性質(zhì)的新型環(huán)肽分子一直是藥物研發(fā)領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)。DNA編碼化合物庫技術(shù)（DELT）通過將特定的核酸標簽與多肽分子連接，實現(xiàn)大規(guī)?；衔飵斓目焖贅?gòu)建和篩選。因此，DELT在引入各類非天然氨基酸和成環(huán)方法上具有先天優(yōu)勢，為環(huán)肽分子高通量篩選提供了高效、便捷且經(jīng)濟的平臺。但是，DELT研究大多采用單一環(huán)化策略來構(gòu)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(fēng)險且可能遺漏部分高活性分子，限制了篩選結(jié)果的全面性和準確性。

針對上述問題，中國科學(xué)院上海藥物研究所研究員陸曉杰和趙玉軍團隊聯(lián)合中國藥科大學(xué)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(huán)肽庫篩選與分析領(lǐng)域取得進展。該團隊系統(tǒng)揭示了包含多種成環(huán)方法的環(huán)肽庫和其篩選結(jié)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(shè)計并合成了八個環(huán)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(huán)化方法完成環(huán)肽骨架構(gòu)建，最終八個子庫共同組成了一個包含約1億種不同環(huán)肽分子的超大規(guī)模環(huán)肽庫。同時，研究人員以腫瘤相關(guān)蛋白MDM2和蛋白-蛋白相互作用調(diào)控因子GIT1為代表靶點，開展了系統(tǒng)篩選與驗證實驗。研究發(fā)現(xiàn)，在MDM2篩選中，多個子庫展現(xiàn)出高度一致的富集模式，且特定氨基酸序列的環(huán)肽在不同環(huán)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(huán)化方式不同的環(huán)肽均表現(xiàn)出優(yōu)異的靶點結(jié)合能力，其中最高結(jié)合活性（K_i）達11nM，這表明跨子庫的結(jié)構(gòu)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(huán)肽組合，經(jīng)off-DNA合成后同樣展現(xiàn)出良好活性。這一現(xiàn)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(diào)了多子庫交叉分析的重要性。

進一步，針對GIT1篩選呈現(xiàn)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(huán)肽化合物。經(jīng)體內(nèi)外驗證發(fā)現(xiàn)，其中一個環(huán)肽能夠特異性結(jié)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(zhuǎn)移、等溫滴定量熱等多種生物物理方法并結(jié)合突變體分析，明確了關(guān)鍵結(jié)合位點，這表明面對單一富集結(jié)果，可以結(jié)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(huán)方法構(gòu)建的環(huán)肽庫的兩種篩選結(jié)果，強調(diào)了系統(tǒng)研究多組富集數(shù)據(jù)在挑選化合物中的關(guān)鍵作用。

近期，相關(guān)研究成果以Influence of Macrocyclization Strategies on DNA-Encoded Cyclic Peptide Libraries為題，發(fā)表在JACS Au上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會的支持。

論文鏈接

DNA編碼環(huán)肽庫的構(gòu)建及其親和篩選流程