每一款新药的问世,都离不开对疾病机理的深度认识。我们知道,当下绝大部分的新药靶点都是蛋白质,但并不是所有的蛋白质都能成为药物分子所针对的对象——限于技术能力,对于那些无法通过药物针对的蛋白,我们只能无奈地给它们加上“不可成药”的标签。
最近,顶尖学术期刊《细胞》在线发表的一项研究,则让一类原本“不可成药”的重要蛋白摘掉了这个标签。不少研究人员指出,该发现有望在全新的领域带来寻找新药的浪潮。
这一类蛋白叫做磷酸酶,在细胞的信号通路中起到了关键的作用。在这些通路里,蛋白质的“磷酸化”就好像是一个开关,决定了通路的开启与关闭,这离不开蛋白质上对磷酸基团的添加与清除。前者是一种叫做“激酶”的蛋白质的工作,后者则是磷酸酶的工作范畴。
▲本研究的通讯作者Anne Bertolotti博士(图片来源:MRC Laboratory of Molecular Biology)
“靶向激酶像是靶向油门,而靶向磷酸酶则像是靶向刹车。通过抑制磷酸酶,我们有望能延长信号通路的活跃时间。这可能在细胞里用更为安全的方法改变信号通路,并协助带来副作用更小的新药。” 该研究的通讯作者Anne Bertolotti博士说道。
但靶向激酶和靶向磷酸酶,是截然不同的两种工作:激酶的种类有很多,且来自不同的蛋白家族。因此,它们各自具有一些独特的结构特征,容易被药物分子逐个击破。磷酸酶则不同——人体中大约有200多种磷酸酶,但他们的结构都非常接近。也就是说,抑制一种磷酸酶的药物分子,也有可能会对其他磷酸酶产生抑制的效果。这样的药物分子会带来极其严重的副作用,甚至会造成细胞死亡。
也正是因为这样,磷酸酶才被认为不具有“可成药性”。
▲本研究的图示(图片来源:《细胞》)
但英国剑桥MRC实验室的科学家们则决心挑战这个难题。他们开发了一种“表面等离子体共振”平台,期望通过其强大的检测能力,筛选出能特异性抑制某个磷酸酶的小分子。随后,研究人员们会把筛选出的小分子在细胞与动物中进行后续的测试,验证它的成药潜力。