巴斯大学开发用于订书肽药物发现的细菌平台

巴斯大学的研究人员开发出一种新系统，利用细菌在活细胞内以单一、精简的流程生产、化学稳定并测试数百万种肽分子。该方法发表于 Cell Chemical Biology，旨在提供一种更快速、更简洁且更具可扩展性的方式，以识别针对那些长期难以通过传统药物开发方法攻克的蛋白质的潜在疗法。

肽类治疗药物正迎来一波关注热潮，目前已有 80 多种肽类药物上市，另有数百种处于临床和临床前开发阶段。预计到 2028 年，全球肽类治疗药物市场规模将增长至 688.3 亿美元。尽管前景可观，肽通常在结构上较为柔性，容易被体内酶降解，而且往往难以进入细胞，从而限制了其作为药物的稳定性和有效性。

克服这些挑战的一种策略是肽订书（peptide stapling），这是一种通过化学方法将肽锁定为稳定构象的技术。在巴斯大学的这套系统中，订书肽直接在活的细菌细胞内产生，而不是先合成再进行后续化学订书。该系统使用基因编码文库，每个细胞产生一种独特序列，同时利用可穿过细菌膜的小分子双烷基化试剂，与被工程化引入肽中的成对半胱氨酸残基发生反应，在活细胞内形成“订书”结构并使分子环化。

这种方法使数百万个候选分子能够同时在细菌内生成，从而减少了传统上拖慢肽药物开发的复杂多步骤合成和纯化需求。研究人员表示，这一生物学过程实际上能够同时筛选出肽序列和最佳构象约束几何。

筛选步骤采用 Transcription Block Survival (TBS) assay，将肽活性与细菌存活直接联系起来。在这一设置中，研究人员对细菌进行工程改造，使一种转录因子阻断一个必需基因的表达。如果该转录因子处于活性状态，细胞就无法生长；而如果某种肽成功阻断该转录因子，这一阻断就会被解除，细胞便能存活。

据研究人员介绍，TBS assay 会自动滤除不稳定、非特异性、有毒或表达不佳的序列。只有那些稳定、具有功能并且能够在细胞内选择性结合目标的肽，才会在筛选中因存活而得到富集。