NMR-baseret fragmentscreening i en minimumsprøve, men maksimal automatiseringstilstand

Fragmentbaseret screening (FBS) er et velvalideret og accepteret koncept inden for lægemiddelopdagelsesprocessen både i den akademiske verden og industrien. Den største fordel ved NMR-baseret fragmentscreening er dens evne til ikke kun at detektere bindemidler over 7-8 størrelsesordener af affinitet, men også at overvåge renhed og kemisk kvalitet af fragmenterne og dermed producere hits af høj kvalitet og minimale falske positive eller falske negativer. En forudsætning inden for FBS er at udføre indledende og periodisk kvalitetskontrol af fragmentbiblioteket, bestemme fragmenternes opløselighed og kemiske integritet i relevante buffere og etablere flere biblioteker til at dække forskellige stilladser for at rumme forskellige makromolekylemålklasser (proteiner / RNA / DNA). Endvidere kræves en omfattende NMR-baseret screeningsprotokoloptimering med hensyn til prøvemængder, erhvervelseshastighed og analyse på niveau med biologisk konstruktion / fragmentrum, i tilstandsrum (buffer, additiver, ioner, pH og temperatur) og i ligandrum (ligandanaloger, ligandkoncentration). I det mindste i den akademiske verden er disse screeningsbestræbelser hidtil blevet udført manuelt på en meget begrænset måde, hvilket har ført til begrænset adgang til screeningsinfrastruktur, ikke kun i lægemiddeludviklingsprocessen, men også i forbindelse med udvikling af kemiske sonder. For at opfylde kravene økonomisk præsenteres avancerede arbejdsgange. De udnytter den nyeste state-of-the-art avancerede hardware, hvormed væskeprøveopsamlingen kan fyldes på en temperaturstyret måde i NMR-rørene på en automatiseret måde. ¹H/¹⁹F NMR ligandbaserede spektre opsamles derefter ved en given temperatur. High-throughput sample changer (HT sample changer) kan håndtere mere end 500 prøver i temperaturstyrede blokke. Dette sammen med avancerede softwareværktøjer fremskynder dataindsamling og analyse. Endvidere beskrives anvendelse af screeningsrutiner på protein- og RNA-prøver for at gøre opmærksom på de etablerede protokoller for en bred brugerbase i biomakromolekylær forskning.