在生物医药领域的探索进程中,生物活性肽凭借其独特的生物学特性,逐渐成为研究热点。近几十年来,无论是学术科研机构还是工业界的实验室,都对将肽类物质开发为潜在治疗药物表现出日益浓厚的兴趣。
生物活性肽之所以备受关注,核心在于其具备治疗多种疾病的巨大潜力。一方面,它能以高度的特异性作用于疾病相关靶点,精准干预病理过程;另一方面,与传统的化学合成药物相比,生物活性肽通常具有更好的生物安全性,在体内引发的不良反应相对较少。
当与小分子物质进行对比时,肽类的优势更为凸显。在调控关键的蛋白质 - 蛋白质相互作用方面,肽类作为抑制剂或者通用调节剂,是更为理想的候选者。这是因为蛋白质 - 蛋白质相互作用的界面往往具有较大的面积且结构较为复杂,小分子物质由于自身结构和尺寸的限制,难以有效结合并发挥调节作用。而肽类凭借其构象的可塑性,能够更好地适配这些复杂的相互作用界面。特别是对于那些具有较大且平滑表面的 “不可成药” 蛋白质,传统的小分子药物几乎无法对其进行靶向作用,而肽类却能利用自身的构象灵活性,较为轻松地实现与这类蛋白质的靶向结合,为治疗相关疾病开辟了新的途径。
要发现能够作用于疾病相关蛋白质靶点的生物活性肽,传统的实验方法通常需要对大型的肽文库进行高通量筛选。然而,这种实验筛选方式不仅成本高昂,而且效率较低。在此背景下,计算机模拟方法(in silico 方法)凭借其低成本、高效率的显著优势,在生物活性肽的发现过程中得到了广泛的应用。
其中,基于结构的虚拟筛选(Structure - based virtual screening, SBVS)是计算机辅助筛选的重要手段。该方法利用靶点蛋白质的三维结构信息,从庞大的化合物或肽库中,通过计算机模拟的方式虚拟筛选出可能与靶点结合的候选分子。这种方式极大地减少了实验筛选的工作量,降低了研究成本,同时也提高了发现具有潜在生物活性肽的效率。
不过,将肽类作为治疗药物也面临着诸多潜在挑战。例如,肽类在体内的稳定性较差,容易被蛋白酶降解,从而导致其生物利用度降低;此外,肽类的细胞穿透能力也可能受到限制,影响其在体内的作用效果。