目标图书馆
靶向图书馆：靶向研究和药物设计
化学化合物的目标库帮助科学家开发新的药物，将作用于特定的治疗目标。 通常靶标是发病机制中的关键分子，因此靶向文库的筛选代表了精确和现代的方法。 在本次调查中，作者概述了目标库的创建方式以及它们的使用方式。
1928年，亚历山大*弗莱明（Alexander Fleming）发现青霉素意外地注意到它对细菌的杀伤作用。 今天，不到100年后，科学家很少筛选天然化合物，以随机发现其中一些化合物的药效（下图1）。 搜索药物看起来不同，一般来说，现代方法可以称为有针对性的。
图1。 抗癌疗法的药物设计。 左图：经典方法-科学家在体外癌细胞培养物和体内异种移植物上测试来自不同天然来源（例如植物）的化合物。 右：现代靶向方法-科学家首先确定肿瘤发生中的关键分子，然后根据关键分子结构的信息选择潜在的药物，并测试所选化合物的抗肿瘤活性。 [1]
科学家首先研究疾病发展的分子机制。，例如，身体如何感染或肿瘤发生如何触发，病理学如何发展。 然后他们试图确定一些必须关闭以阻止或预防疾病的关键蛋白质。 一旦确定了目标，科学家们就开始选择能够阻断或抵消关键分子的化合物。 将这些靶向化合物组装成靶向文库。 此类库的设计一般利用有关感兴趣的目标或家族的结构信息。
靶向文库代表一组对靶蛋白或蛋白家族具有亲和力的化学化合物，即它们以高特异性与它们相互作用。 靶向文库用于寻找特异性作用于靶蛋白的新分子。 当发现称为hit的合适靶向化合物时，科学家开始提高其活性，溶解度，稳定性和生物利用度，以创建基于它的药物。
要了解目标库的功能，让我们看看它们是如何创建的。
目标图书馆设计过程
为了搜索合适的targetedcompound，使用有关目标蛋白质结构的信息。 在研究结构后，配体化合物实际上与其匹配。 这些构建块可以以不同的组合组合以产生不同的潜在配体。 接下来，在针对靶受体的亲和力强度方面比较不同的配体，并且仅选择对其特异的那些（下图2)。
图2。 组装目标库的原则。 顶部：动态组合库-配体的不同组分结合以获得最仿射分子。 底部：基于靶分子的结构生成虚拟组合文库。 [2]
例如，SARS-CoV-2冠状病毒通过ACE2受体进入细胞。 因此，许多研究人员正在寻找如何在这个阶段阻止感染。 为了找到解决方案，科学家们详细研究了ACE2蛋白酶的结构，并选择了专门针对ACE2的分子。 了解蛋白质的结构有助于设计蛋白质靶向分子。 如果您收集了所有合适的选项，则会获得预先设计的目标库。 这就是ChemDiv构建其靶向库的方式，例如ACE2库。
使用目标库的特点
特定靶向文库仅可用于特定蛋白质靶标。 如果研究人员需要与一般的冠状病毒分子合作，那么一个集中的图书馆更适合这一点。 这是一个文库，由靶向与共同问题相关的不同分子靶点的分子组装而成，例如冠状病毒或癌症。 例如，ChemDiv提供了一个特殊的冠状病毒库和抗癌库。
存在一个困难-对于大多数目标，尚未开发单独的目标库。 在这种情况下，使用更广泛，重点突出的库中的组件很方便。 例如，这是在一项关于SARS-COV-2主要蛋白酶抑制剂的研究中完成的，该蛋白酶被认为是一种有希望的药物靶点，因为它与人类蛋白酶不同。. 科学家们使用来自ChemDiv抗病毒和冠状病毒文库的抗蛋白酶靶向分子，并且由于这一点，他们能够找到靶向的潜在药物组合。
从目标图书馆到临床研究的途径
寻找与靶标关键分子仿射的潜在治疗化合物将靶标发病机制和分子结构的基础研究与实际的临床前和临床研究联系起来。 靶向文库在时间线的第一阶段使用（下图3）：文库帮助研究人员进行基础研究和设计靶向药物。 然后在实验室动物（临床前研究）和人类（临床研究）中测试潜在的药物。
图3。 用于评估抗癌药物有效性的临床前模型。 在临床前研究的每个阶段，发现新的信息是启动I期临床试验所必需的。 [1]
靶向图书馆帮助设计靶向药物，这是最有效的现代医学，主要在肿瘤学。 由于靶向药物仅作用于靶标的事实，它们不会对健康细胞造成显着伤害，即最准确和最小的细胞毒性。 今天，可以使用人工智能创建一个新的目标库。
摘要
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靶向文库利用有关关键靶分子结构的信息。
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一个靶向文库的应用范围很窄，如果需要靶向不同靶标的化合物，可以使用焦点文库。
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有针对性的图书馆有助于探索潜在的目标，并为他们找到药物。
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一旦发现分子对靶标的亲和力，其功效就在临床前研究中进行测试。
ChemDiv的报价:
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冠状病毒图书馆
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ACE2图书馆
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抗癌图书馆
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PD-1/L1图书馆
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超过一百个其他有针对性和重点的图书馆
参考资料
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奥卡纳，阿尔贝托，等人。 "癌症分子靶向药物的临床前开发。"Nature reviews Clinical oncology8.4（2011）：200-209。
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Olof Ramström和Jean-Marie Lehn。 "动态组合库的药物发现。"Nature Reviews Drug Discovery1.1（2002）：26-36。
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Mario Geysen，H.，et al。 "用于药物发现的组合化合物库：一个持续的挑战。"Nature Reviews Drug Discovery2.3(2003):222-230。
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艾哈迈德，法瓦德等人。 "分子对接揭示了Sars-COV-2主要蛋白酶的前瞻性抑制剂。"Sains Malaysiana50.5（2021）：1473-1484。
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Goldsmith，Moshe和Dan S.Tawfik。 "通过靶向文库进行酶工程。"酶学中的方法。 卷。 523. 学术出版社，2013年。 257-283.
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多梅尼科，阿尔贝加等人。 "基于人工智能和基于对的多目标优化的靶向化学库的从头药物设计。"Journal Of Chemical Information and Modeling60.10（2020）：4582-4593。
