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我国首次发布海洋天然产物三维结构数据库

2018-07-06 10:14 中国·青岛蓝色经济网

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日前,2018年全球海洋院所领导人会议在青召开,青岛海洋科学与技术试点国家实验室在会上发布海洋天然产物三维结构数据库,31000个海洋天然产物的准确三维结构等重要数据将向全球开放共享。

海洋是一个巨大的药源宝库,迄今为止,人们已经发现了约3万个结构新颖、活性多样的海洋天然产物。海洋试点国家实验室、青岛海洋生物医药研究院及中国海洋大学等多个单位联合开发了首个针对海洋天然产物的三维结构数据库,该数据库含有约31000个海洋天然产物的准确三维结构,可直接用于虚拟筛选与智能药物设计。“打造蓝色药库是人类的共同事业,海洋的所有问题都是国际问题,需要国际社会共同参与。我们开放数据库,希望为人类的健康事业造福。”中国工程院院士、海洋试点国家实验室学术委员会主任管华诗表示,这个三维结构数据库是蓝色药库的基础数据库,将会提升海洋药物开发速度与效率。

据海洋试点国家实验室海洋创新药物筛选与评价平台主任杨金波介绍,全球范围内海洋药物研究遇到的主要问题就是资源获取问题,如何从数万个天然产物当中筛选、开发新药是构建蓝色药库的关键。经过两年的时间,海洋试点国家实验室联合美国、英国、法国、澳大利亚等国家的18个团队、100多名专家协同攻关,通过从海洋微生物、矿物、动物当中提取的天然产物,构建了精确的三维结构数据库。目前,海洋试点国家实验室已经完成170余个美国FDA批准的肿瘤药物靶点对海洋化合物数据库的精确筛选,发现1000余个具有开发前景的抗肿瘤药物苗头分子,经过有机合成、生物实测、药理药效分析和临床前试验,发现了诸多可开发为海洋药物的先导化合物,海洋药物筛选准确率由20%以下跃升到70%以上。

海洋天然产物三维结构数据库的构建,体现了海洋试点国家实验室的协同创新优势,是新药筛选平台和超算平台的交叉融合,也是药物研发设计与信息领域学科交叉的成果。据海洋试点国家实验室超算平台主任魏志强介绍,药物研发过程相当复杂,从药物先导化合物分子的筛选到先导化合物分子与肿瘤疾病靶点的对接,通常一款传统新药的开发大约需要10到15年,成本10-15亿美元。但是利用超算平台可以将研发成本和周期缩短三分之一。“我们将实验室的资源与国家超算济南中心、国家超算无锡中心通过专网连接起来,成为一个超算互联网,构建了一个超算大科学装置群,才能在短时间内构建海洋天然产物三维结构数据库。”

据悉,海洋试点国家实验室创立的“智能超算耦合生物实测”的创新海洋药物筛选体系实现了“快速筛选、高效验证和准确寻靶”的目标,该系统不再依赖于大量的海洋化合物实体,而是利用计算机仿真,将知识层面的海洋化合物转化为虚拟分子数据,并用于药物筛选,解决了创新海洋药物开发的“化合物获取困难”这一最大瓶颈问题。这是世界上首次利用超级计算机技术、生物技术和药物设计的积累,系统性地对已有的蛋白靶点和所有的化合物进行成药性潜力评估,这一体系的建成将极大地推动我国药物开发事业的发展。(王 娉)

关键词: 青岛 海洋经济 海洋天然产物

编辑:官芝馥

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