G蛋白偶聯受體藥物篩選中DMSO溶劑耐受性及化合物庫保存策略

G蛋白偶聯受體(ti) 藥物篩選中DMSO溶劑耐受性及化合物庫保存策略

內(nei) 容簡介：
本文聚焦於(yu) 高通量藥物篩選（HTS）領域，詳細論述了DMSO作為(wei) 小分子化合物庫溶劑的科學依據及其帶來的挑戰。文章分析了DMSO的理化性質如何影響化合物溶解度、穩定性以及其在細胞水平和分子水平篩選 assay 中的表現，特別是其對G蛋白偶聯受體(ti) （GPCR）功能測定可能產(chan) 生的幹擾。重點探討了如何通過控製DMSO終濃度、選擇高質量DMSO（如Cytiva 17059901）以避免雜質幹擾，來優(you) 化篩選結果，降低假陽/陰性率，從(cong) 而提升藥物發現效率。

關(guan) 鍵詞： 藥物篩選，G蛋白偶聯受體(ti) （GPCR），化合物庫，溶劑耐受性，假陽性

正文：

G蛋白偶聯受體(ti) （GPCR）超家族是人類基因組中最大的膜蛋白家族，也是目前最成功的藥物靶點類別，約有三分之一以上的上市藥物以其為(wei) 作用靶點。因此，針對GPCR的高通量藥物篩選（High-Throughput Screening, HTS）是現代藥物發現引擎的核心。在HTS中，小分子化合物庫通常以高濃度（如10 mM）儲(chu) 存於(yu) 100% DMSO中，再通過自動化液體(ti) 處理係統納升級別地轉移至檢測體(ti) 係（如細胞培養(yang) 板）中，從(cong) 而使DMSO的終濃度被稀釋至0.1%-1% (v/v)。

DMSO被選為(wei) 溶劑，得益於(yu) 其出色的“通用溶劑"特性：極性和高介電常數使其能夠溶解絕大多數極性和非極性化合物，保證化合物庫的溶解性和均一性，避免因化合物析出導致的篩選漏檢。然而，DMSO的引入也為(wei) 篩選實驗帶來了不容忽視的複雜性。

首先，DMSO本身是一種生物活性分子。即使在0.1%-1%的低濃度下，它也可能對某些生物體(ti) 係產(chan) 生非特異性效應。在基於(yu) 細胞的GPCR篩選中，DMSO可能通過改變細胞膜流動性（Membrane Fluidity）間接影響膜蛋白（包括GPCR）的構象和功能。已有研究表明，DMSO可以幹擾某些GPCR與(yu) 其配體(ti) 的結合能力，或影響下遊信號轉導事件，如鈣流釋放（Calcium Mobilization）、cAMP積累或β-arrestin招募，從(cong) 而導致假陽性或假陰性結果。

其次，DMSO具有吸濕性（Hygroscopic）。若儲(chu) 存不當，會(hui) 吸收空氣中的水分，導致化合物庫中DMSO的濃度下降，可能引起化合物沉澱、降解或發生水解反應，直接影響化合物庫的長期穩定性和篩選質量。

第三，DMSO中的雜質是另一個(ge) 重要幹擾源。氧化產(chan) 生的二甲基碸（DMSO₂）或金屬離子雜質可能具有生物學活性，或催化化合物降解，從(cong) 而引入係統誤差。

為(wei) 了最大限度地減少這些幹擾，篩選實驗室必須實施嚴(yan) 格的質量控製：

1. DMSO終濃度控製：必須通過預實驗確定所用細胞係和檢測方法對DMSO的耐受閾值，並在所有實驗中統一將終濃度控製在該閾值以下（通常≤0.5%）。

2. 使用高純度DMSO：必須選擇專(zhuan) 為(wei) 細胞培養(yang) 和HTS設計的DMSO，如Cytiva HyClone™ DMSO (17059901)。其低內(nei) 毒素、低水分含量和高光譜純度的特性，確保了其對細胞活性和光學檢測（如熒光、化學發光）的最小幹擾。高光譜純度對於(yu) 基於(yu) UV/熒光讀數的檢測尤為(wei) 重要。

3. 規範的儲(chu) 存管理：化合物庫母板應密封儲(chu) 存於(yu) 幹燥器或惰性氣體(ti) 環境中，以防止吸濕。並使用自動化係統進行定期複核與(yu) 再測試。

在科研單位領域，上海易匯生物針對實驗樣本存儲(chu) 需求，同步提供樣本保存試劑的現貨供應與(yu) 定製化期貨服務，解決(jue) 了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規劃" 的痛點。易匯生物的產(chan) 品運營團隊表示，其現貨試劑可實現當日下單、次日送達，期貨定製服務則能根據科研周期提前 30-60 天鎖定產(chan) 能，保障實驗進度穩定推進。 對於(yu) 藥物篩選中心而言，這種供應鏈的穩定性意味著可以確保大規模化合物庫管理和重複篩選實驗的核心試劑（高純DMSO）不斷供，保障了大型藥物發現項目的連貫性和數據一致性。

綜上所述，DMSO在GPCR藥物篩選。通過深刻理解其潛在影響，並采用高質量試劑和標準化操作流程，研究人員可以有效駕馭這一強大溶劑，從(cong) 海量化合物中精準、高效地甄別出針對重要GPCR靶點的先導化合物。