17日，知名博主Derek Lowe报道了一篇宾大Wand教授小组发表的一篇文章。这个工作用一个叫做反向胶束（reverse micelles）的筛选体系为难成药靶点寻找极低活性（～200 mM）片段配体。作者以细菌DHFR作为模型系统验证了这个概念，然后用233个片段库为IL1这个高难靶点找到21个极低活性配体。虽然最低活性在1M水平，但物理方法交叉验证表明这些确实是真正的配体。如果使用传统的水溶液系统筛选同样靶点则命中率为0。

       【药源解析】: 基于片段药物设计（FBDD）现在已经成为一个主流小分子筛选技术，这个平台已经产生了几个上市药物。因为分子片段通常活性较低，所以需要与HTS不同的检测技术、主要是一些生物物理技术如NMR、SPR等。把片段先导物优化成药物已经比HTS更难，因为有更长的路要走（起点较低），所以FBDD工作已知蛋白结构几乎是个必要条件。现在你把门槛进一步降低，即使找到一些hits是否能优化成药物呢？

       当然只有时间能回答这个问题，但这个技术确实还是值得仔细考虑。反向胶束技术用一些双性高分子增加水在有机溶剂中的表观溶解度，与更常见有机物在水溶液中的胶束技术正好相反。两个系统的净结果是一样的，即目标物质在纳米微胞中有效浓度远高于溶液浓度。这个工作中溶液中0.8 mM 的片段在微胞中的局部浓度可达40 mM。但这两个系统有个重要区别，即反向胶束可以把相对水溶片段在微胞中富集，这个工作之所以没有用Maybridge卖的所有2500个片段是因为多数水溶性不够。

       水溶性先导化合物有什么好处呢？一个小分子药物除了活性足够外还必须一定选择性、水溶性、过膜性，否则或者**太大、或者无法吸收、或者被陷在细胞膜中无法到达靶点。但是绝大多数蛋白结合腔是疏水腔，所以结构优化过程中增加分子疏水性是最有效的增加活性策略。虽然如果有靶点蛋白结构通过SBDD可以找到一些重要的极性相互作用，但这个一般比通过增加脂溶性提高活性更难、因为极性相互作用对角度和距离都有更高要求。而疏水相互作用则基于蛋白结合腔和配体对水环境的共同反感，对角度、距离等细节要求不高。你随便找一篇药物化学文章看看SAR表格，90%增加活性的化合物改动是增加疏水性。但是前面说了药物分子必须有一定疏水性，药物水溶性的问题可以通过笨拙但有效的办法如附加一些水溶性基团解决。但选择性是更大的问题。目标靶点喜欢疏水化合物、脱靶蛋白同样也喜欢，所以如果特异性较高的极性相互作用不足会导致选择性太低。

       最理想的情况就是这些极性相互作用已经在先导物中存在，用大白话讲就是赢在起跑线上。所以尽管这个筛选系统与生物环境完全不同，但对于寻找宝贵的蛋白-配体极性相互作用还是有重要意义。这些先导物虽然活性极低、但却有一个非常重要的性质，即极性相互作用较多。这为以后优化不可避免的疏水性增加提供了更大腾挪空间。我看用这个体系筛选难成药靶点的片段虽然也不错但因为起点太低、难度太大，并不能最快体现这个技术的用途。把这个体系直接搬到HTS为一般靶点寻找极性先导物意义就很重大，当然现在HTS库中有多少水溶性足够的化合物是个问题。不过现在的合成技术和硬件设施可以快速构建高水溶性化合物库，以前这样化合物少合成容易是一方面、命中率太低也是原因之一。如果逆微胞技术能可靠找到高水溶性先导物，或许会在一定程度改变HTS的结构。