靶向蛋白質組
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-30
靶向蛋白質組的實例教程
數據顯示，在北鯤云超算平臺的支撐下，一家高校的生物信息組在進行基因組分析時，一周的時間里完成了2000個物種基因組分析，假若采用傳統的算力模式，這樣的效率是不敢想象的。業內人士稱，蛋白質突變引發的功能異常是多種疾病的誘發原因之一，但很多致病蛋白并不容易被常規小分子藥物靶向，這為藥物開發帶來了諸多挑戰。不過，隨著北鯤云超算技術的大量應用，一系列瓶頸問題將得到有效解決，這些挑戰也將被逐漸攻克。
平臺可以將云計算與科研相結合，在生物信息組進行基因組分析運用方面表現出色，可以在一周內完成2000個物種基因組分析，有力地提升了數據分析的效率。
從目前的趨勢來看，人工智能+蛋白質組學的應用，將在藥物的靶點確認、藥物作用機制等研究方面發揮重要作用，北鯤云超算平臺的方案日臻成熟，無疑將為相關機構在蛋白質組學的研究上進行新的探索提供有力支持。
化療藥物和蛋白質藥物是目前臨床上腫瘤藥物治療的兩種主要手段，并且兩類藥物的聯合使用可產生協同增強的抗腫瘤功效。然而，化療藥物和蛋白質藥物在藥代動力學和生物分布等方面的巨大差異以及嚴重的藥物毒副作用限制了傳統聯用治療的應用。為了獲得最佳的協同抗腫瘤功效，蛋白質-化療藥物-高分子（protein-drug-polymer, PDP）偶聯物是一種簡潔有效的藥物聯用策略，利用高分子材料共價偶聯藥物，形成藥物共遞送系統，并以可控的方式在腫瘤靶位釋放出雙重或多重藥物。目前對PDP偶聯物的設計和體內抗腫瘤研究甚少。
北京大學呂華課題組報道了一種位點特異且結構明確的多重響應性干擾素-聚硫辛酰肼阿霉素-聚氨基酸偶聯物（IFN-PolyDox-PEP），用于腫瘤的聯合藥物治療。作者巧妙地將蛋白質-聚氨基酸的定點偶聯Grafting-to技術與原位冷凍聚合生長聚二硫化物的Grafting-from技術相結合，使不同種類的高分子材料在藥物遞送的各個階段充分發揮作用。首先，聚氨基酸的修飾顯著提升藥物的半衰期，有利于更好地實現藥物的腫瘤富集。隨后，腫瘤微環境高表達的MMP酶介導的酶切釋放出干擾素蛋白原藥，提高干擾素對腫瘤細胞表面干擾素受體的結合力，充分發揮干擾素的抗腫瘤活性。進一步，聚二硫化物的特殊入胞機制和解聚性能促進了阿霉素的胞內遞送和無痕釋放（圖1）。
圖1.（A）IFN-PolyDox-PEP的合成示意圖。（B）集MMP酶響應，酸響應和谷胱甘肽響應于一體，促進IFN和Dox靶向釋放，實現蛋白質-化療藥聯合用藥，增強抗腫瘤協同效應。
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https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120888
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近些年，業界的研究重點主要集中在了靶向蛋白質組技術層面，在北鯤云提供的超算平臺支撐下，技術的研究取得了可喜的進展。這種技術產生的背景是，過去的很長時間里，針對檢測樣品中含量的分析，都要通過抗體、轉錄水平等間接途徑才能實現，這些方法存在著很多的弊端，比如靈敏度低、誤差大等。而靶向蛋白質組技術可以很好地解決這些痛點問題。
在采用這一技術的過程中，也存在著不少的難題。
蛋白質組學在現代藥物研究中的重要作用，早已經得到了業界的公認，甚至有人士坦言，它會改變藥物的研發模式。這樣的說法并非夸張，從近些年眾多企業的科研投入趨勢來看，蛋白質領域已然成為不折不扣的熱門。
要了解蛋白質在藥物研發過程中為何會扮演著如此重要的角色，就不得不從它的功能說起。生命的表現形式，在本質上都是蛋白質功能的各種體現，只有人類深入地了解生命體內蛋白質的組成和它們的活動規律，才能對各種疾病的起因
轉鐵蛋白受體（TfR）在血腦屏障（BBB）及腦腫瘤細胞上均高表達，且與轉鐵蛋白（Tf）具有較高的親和力，因而Tf常被用作靶向分子修飾納米載體以提高其腦腫瘤靶向性。然而，納米粒進入血液循環后，會迅速自發地吸附血漿蛋白，進而在其表面形成蛋白冠。蛋白冠對靶向分子的屏蔽作用極大地阻礙著靶向分子與其受體的特異性結合。受體介導的BBB
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