Compuestos químicos

Compuestos químicos

Para empezar, los compuestos químicos, como ya sabrás, son moléculas formadas por dos o más elementos químicos diferentes. Como puede entenderse de la definición, casi todo, vivo y no vivo, contiene numerosos compuestos químicos. Además, los investigadores sintetizan cada vez más compuestos nuevos para agregarlos a una diversidad de moléculas existente.

El objetivo principal para el desarrollo de nuevos compuestos es la búsqueda de nuevos fármacos que se utilicen en el tratamiento de una variedad de enfermedades, desde el cáncer hasta las alergias. El stock de compuestos químicos de ChemDiv proporciona 1,6 millones de compuestos distintos para múltiples proteínas objetivo, así como la base de datos de 75 000 componentes básicos. Desde su fundación hace 30 años, la empresa ha podido reunir colecciones de compuestos únicas que se venden en todo el mundo. Echemos un vistazo más de cerca al stock de compuestos de ChemDiv y las oportunidades de su aplicación.

Bibliotecas anotadas

Comencemos con una breve historia del desarrollo de la anotación biológica. Las bibliotecas anotadas de compuestos químicos tienen su origen en 1988, cuando Evans y sus colaboradores propusieron la idea de formar colecciones de compuestos bioorientados en función de su alta actividad biológica [1]. Los compuestos en la biblioteca anotada se dividen en tres categorías principales: herramientas, sondas y fármacos (Figura 1, [2]):

• Las herramientas ayudan a investigar los mecanismos moleculares detrás de los procesos biológicos. A veces no son selectivos y se usan comúnmente en la construcción de ensayos específicos. Un ejemplo de compuesto químico de herramientas es la forskolina (Figura 1, [2]), que se utiliza en estudios de receptores acoplados a proteínas G (GPCR) para aumentar el cAMP basal, lo que a su vez crea una ventana de ensayo para la detección de ligandos.

• Las sondas, por otro lado, están diseñadas para regular vías y/o proteínas específicas. Un compuesto químico de sonda ideal tiene alta afinidad, estabilidad, eficacia y selectividad. Las sondas como el inhibidor de MEK1/2 PD0325901 (Figura 1, [2]) se unen al sitio alostérico del objetivo específico en lugar del sitio ortostérico, lo que da como resultado una mayor selectividad incluso entre la misma clase de proteína quinasas.

• Los fármacos son la última categoría, pero no la menos importante, de compuestos de biblioteca anotados. Debido al potencial de sus aplicaciones, los medicamentos están sujetos a estrictos requisitos: deben tener baja toxicidad, alta biodisponibilidad, etc. Hay muchos ejemplos de medicamentos aprobados por la FDA y ChemDiv ofrece una biblioteca que contiene análogos de ellos.

Figura 1. Diferentes tipos de compuestos en bibliotecas anotadas [2].

La base de datos química de ChemDiv proporciona 17 bibliotecas anotadas, incluida la colección antiviral, la colección anotada de GPCR humano, la colección anotada de proteínas objetivo del SNC, etc. Cada colección contiene información sobre proteínas objetivo, compuestos químicos del stock y actividad objetivo anotada.

Bibliotecas de diversidad

La selección exitosa de bibliotecas de compuestos químicos como parte del proceso de desarrollo de fármacos depende directamente de varios factores, incluido el tamaño de la reserva, su calidad y, por supuesto, la diversidad de la reserva. La diversidad de compuestos químicos proporciona conocimiento sobre qué tan bien se cubre la cantidad de posibles variantes de compuestos (o el llamado espacio químico).

La diversidad de compuestos se puede lograr variando varias propiedades estructurales y físico-químicas de las moléculas. El análisis de andamios moleculares (estructura central de una molécula con propiedades bioactivas preferibles) se utiliza para realizar mediciones de diversidad. Otro enfoque generalizado para la medición de la diversidad son las huellas dactilares moleculares, particularmente útiles para calcular coeficientes de similitud como el coeficiente de Tanimoto [3].

Las bibliotecas de diversidad de ChemDiv cubren el espacio químico de millones de compuestos químicos. Numerosos parámetros proporcionan diversidad en las colecciones (Figura 2): forma 3D de la molécula, diversidad de farmacóforos, diferencia en los andamios moleculares, propiedades fisicoquímicas, etc.

Figura 2. Pipeline de selección de compuestos de la biblioteca similar a un producto natural de diversidad 3D de ChemDiv

Bibliotecas enfocadas

Se requieren colecciones de compuestos químicos enfocadas o dirigidas si un determinado proceso biológico en estudio tiene una proteína probada como objetivo molecular potencial (o un grupo de objetivos moleculares comprobados con propiedades similares). La proteína diana se elige sobre la base de los mecanismos moleculares bien estudiados. Dicho objetivo generalmente tiene una estructura nativa conocida, lo que permite a los investigadores utilizar métodos computacionales para la selección. de posibles ligandos a unir al sitio de unión de la proteína.

En ausencia de información sobre las propiedades estructurales del objetivo, existen métodos alternativos de selección de bibliotecas enfocadas. El primero de ellos se basa en las predicciones de las propiedades estructurales del sitio de unión de la proteína hechas a partir de la secuencia de aminoácidos. El segundo enfoque alternativo utiliza ligandos conocidos de la proteína para construir y elegir moléculas con andamios moleculares similares [4].

ChemDiv ofrece más de 100 bibliotecas enfocadas prediseñadas para objetivos específicos y familias de objetivos. Estos incluyen canales iónicos, GPCR, proteasas, coronavirus y muchos otros objetivos interesantes para la investigación. Las bibliotecas enfocadas se forman sobre la base de las necesidades de la industria farmacéutica moderna a través del análisis de los artículos biológicos y químicos más nuevos, determinación de objetivos, búsqueda de andamios moleculares de ligandos potenciales tanto in silico como in vitro. Además de eso, ChemDiv proporciona una selección de biblioteca enfocada personalizada a pedido.

Resumen

ChemDiv tiene una gran base de datos de compuestos químicos y bibliotecas prediseñadas de compuestos químicos que satisfacen una amplia variedad de solicitudes de los clientes. El equipo de investigación de ChemDiv sigue las tendencias actuales en el descubrimiento de fármacos de hoy, lo que permite actualizar periódicamente la base de datos química de las bibliotecas en función de las necesidades de la ciencia moderna. Además de la preparación previa de las bibliotecas, la empresa brinda una oportunidad única de personalizar su propia biblioteca en función de la consulta, así como de comprar una colección prediseñada existente.

Referencias

1. Evans BE, Rittle KE, Bock MG, et al. “Métodos para el descubrimiento de fármacos: desarrollo de antagonistas de la colecistoquinina potentes, selectivos y eficaces por vía oral”. J Med Chem. 1988;31(12):2235-2246.

2. Wassermann AM, Camargo LM, Auld DS. “Composición y aplicaciones de bibliotecas de enfoque a ensayos fenotípicos”. Frente Farmacol. 2014;5:164. Publicado el 24 de julio de 2014.

3. Saldívar-González FI, Huerta-García CS, Medina-Franco JL. “Enumeración de bibliotecas químicas basada en quimioinformática: un tutorial”. J Cheminform. 2020;12(1):64. Publicado el 27 de octubre de 2020.

4. Harris CJ, Hill RD, Sheppard DW, Slater MJ, Stouten PF. “El diseño y aplicación de bibliotecas de compuestos enfocadas en objetivos”. Criba de alto rendimiento Comb Chem. 2011;14(6):521-531.

Больше информации: of possible ligands to be linked to the binding site of the protein.

In the absence of information about structural properties of the target there are alternative methods of focused libraries selection. First of them relies on the predictions of the protein’s binding site structural properties made from amino acid sequence. Second alternative approach uses known ligands of the protein to construct and choose molecules with similar molecular scaffolds [4].

ChemDiv offers over 100 predesigned focused libraries for specific targets and families of targets. Those include ion channels, GPCR, proteases, coronavirus and numerous other interesting targets for research. The focused libraries are formed on the basis of the modern pharmaceutical industry needs via analysis of the newest biological and chemical articles, target determination, search for molecular scaffolds of potential ligands both in silico and in vitro. In addition to that, ChemDiv provides custom focused library selection on request.

Summary

ChemDiv has a large chemical database of compounds and predesigned libraries of chemical compounds meeting a diverse variety of customer requests. ChemDiv’s research team follows current trends in today’s drug discovery, which allows to update the chemical database of libraries regularly based on the needs of modern science. Besides pre-preparation of libraries, the company gives a unique opportunity to customize your own library based on the inquiry as well as purchase an existing predesigned collection.

References

1. Evans BE, Rittle KE, Bock MG, et al. “Methods for drug discovery: development of potent, selective, orally effective cholecystokinin antagonists”. J Med Chem. 1988;31(12):2235-2246.

2. Wassermann AM, Camargo LM, Auld DS. “Composition and applications of focus libraries to phenotypic assays”. Front Pharmacol. 2014;5:164. Published 2014 Jul 24.

3. Saldívar-González FI, Huerta-García CS, Medina-Franco JL. “Chemoinformatics-based enumeration of chemical libraries: a tutorial”. J Cheminform. 2020;12(1):64. Published 2020 Oct 27.

4. Harris CJ, Hill RD, Sheppard DW, Slater MJ, Stouten PF. “The design and application of target-focused compound libraries”. Comb Chem High Throughput Screen. 2011;14(6):521-531.