화학 라이브러리

Chemical library

화학 라이브러리 또는 복합 라이브러리는 궁극적으로 높은 처리량 선별 또는 산업 제조에 사용되는 저장된 화학 물질의 모음입니다.화학 라이브러리는 저장된 일련의 화학 물질로 구성될 수 있습니다.각 화학물질은 어떤 종류의 데이터베이스에 저장된 정보와 화합물의 화학적 구조, 순도, 양 및 물리 화학적 특성과 같은 정보를 관련짓습니다.

목적

약물 발견의 높은 처리량 스크리닝에서는 가능한 한 많은 적절한 화학적 공간을 이용하려는 특정 화학물질에 대해 약물 표적을 스크리닝하는 것이 바람직하다.가능한 모든 화학 구조의 화학적 공간은 엄청나게 넓다.대부분의 저장된 화학 라이브러리는 일반적으로 저장 및 비용 문제로 인해 완전히 표현되거나 표본 추출된 화학 공간을 가지고 있지 않다.그러나 많은 분자 상호작용을 예측할 수 없기 때문에 화학 라이브러리에서 표본으로 추출한 화학 공간이 넓을수록 높은 처리량 선별이 "히트" 즉, 의약품으로 개발될 수 있는 생물학적 모델에서 적절한 상호작용을 가진 화학물질을 발견할 가능성이 높아진다.

약물 발견의 화학 라이브러리의 예로는 키나아제 또는 산업 공정에서 수지를 중합하는 것으로 알려진 일련의 촉매가 있습니다.

화학 라이브러리 생성

화학 라이브러리는 일반적으로 특정 목적을 위해 생성되며, 더 큰 화학 라이브러리는 동일한 위치에 저장된 여러 그룹의 작은 라이브러리로 구성될 수 있다.예를 들어, 약물 발견 과정에서는 높은 처리량 선별에서 질병 모델에 대한 테스트를 위해 광범위한 유기 화학 물질이 필요하다.따라서 약물 발견 시 화학 라이브러리를 생성하는 데 필요한 화학 합성의 대부분은 유기 화학에 기초한다.암의 키나아제 억제제 선별에 관심이 있는 회사는 그들의 화학 라이브러리와 합성을 ATP 결합 부위 또는 알로스테릭 부위에 친화력을 가진 것으로 알려진 화학 물질로 제한할 수 있다.

하지만, 일반적으로, 대부분의 화학 도서관은 유기 화학자가 동일한 분자 골격이나 분자 골격에서 많은 변형을 만들 수 있는 다양한 유기 화학 시리즈의 큰 그룹에 초점을 맞추고 있습니다.때로는 외부 공급업체로부터 화학 물질을 구입하여 내부 화학 라이브러리에 포함할 수도 있습니다.

화학 라이브러리는 범위와 설계에 따라 Kinase, GPCR, Protease, PPI 등의 특정 생물학적 타깃 패밀리에 대해 다양한 방향성, 약물 유사, 납 유사, 펩타이드 유사, 천연 제품 [1]유사 등으로 분류될 수 있다.이러한 화학 라이브러리는 표적 기반 약물 발견(역 약리학)에 종종 사용된다.복합 라이브러리 중 fragment 기반 리드 검출에 주로 사용되는 fragment 복합 라이브러리에 주석을 달아야 합니다.

화학 라이브러리의 설계 및 최적화

화학 라이브러리는 보통 화학자와 화학 형태학 과학자에 의해 설계되고 유기 화학과 약화학에 의해 합성됩니다.화학 라이브러리 생성 방법은 보통 프로젝트에 따라 다르며 선별 [2]화합물을 선택하기 위해 합리적인 방법을 사용할 때 고려해야 할 요소가 많습니다.일반적으로 특정 약물 대상 또는 질병 모델에 대해 화학 약품의 범위를 선별하고, 예비 "히트" 또는 원하는 활성을 나타내는 화학 약품을 다시 선별하여 활성을 검증한다.이러한 화학물질은 반복성과 활성에 의해 "히트"로 인정되면 등록되고 분석됩니다.화학단백질학은 단백질 표적을 식별하기 위해 화학 라이브러리를 사용하는 것을 통합한 연구 분야이다.서로 다른 화학 그룹 간의 공통점은 종종 특정 화학 하위 공간을 반영하기 때문에 연구된다.하위 공간의 활성 부분에 있는 화학 라이브러리를 추가로 최적화하기 위해 추가 화학 작업이 필요할 수 있습니다.이것이 필요할 때, 원래의 적중과 매우 유사한 화합물을 더 많이 생성함으로써 특정 부분 공간에 있는 화학 라이브러리를 확장하기 위해 더 많은 합성이 완료된다.이 좁은 범위 내의 새로운 화합물 선택은 추가 선별된 후 약물 발견 히트 투 리드 프로세스에서 추가 검증을 위해 보다 정교한 모델로 옮겨진다.

스토리지 및 관리

가능한 모든 유기 화학 물질의 "화학 공간"은 크고 분자의 크기에 따라 기하급수적으로 증가한다.대부분의 화학 라이브러리는 일반적으로 저장 및 비용 문제로 인해 완전히 표현된 화학 공간을 가지고 있지 않다.

화학 합성에 관련된 비용과 노력 때문에 화학 물질은 나중에 사용할 수 있도록 올바르게 보관하고 보관해야 합니다.각 화학물질에는 특정 저장 수명과 보관 요건이 있으며, 적절한 크기의 화학물질 라이브러리에는 라이브러리 화학물질이 정기적으로 폐기되고 교체되는 시간표가 있습니다.일부 화학물질은 상당히 불안정하고, 방사능, 휘발성 또는 인화성이 높으며, OSHA와 같은 안전 기준에 따라 세심한 조건에서 보관해야 합니다.

대부분의 화학 라이브러리는 바코드 및 관계형 데이터베이스와 같은 정보 기술로 관리됩니다.또한, 로봇 공학은 더 큰 화학 라이브러리에서 화합물을 가져오기 위해 필요합니다.

화학 라이브러리의 개별 엔트리는 수백만 개의 화합물에 쉽게 도달할 수 있기 때문에 소규모 화학 라이브러리의 관리도 전업적인 노력이 될 수 있습니다.복합 관리는 이러한 화학 라이브러리를 관리하고 유지하며 관리 시 안전성과 효율성을 극대화하는 분야 중 하나입니다.

「 」를 참조해 주세요.

추가 정보

레퍼런스

  1. ^ "Natural Products Inform Library Design". 2010-01-15.
  2. ^ Huggins DJ, Venkitaraman AR, Spring DR (January 2011). "Rational Methods for the Selection of Diverse Screening Compounds". ACS Chem. Biol. 6 (3): 208–217. doi:10.1021/cb100420r. PMC 4765079. PMID 21261294.