量身定制的双桥肽可与目标疾病靶标紧密结合

肽是氨基酸的短链，可以与蛋白质结合并改变其功能。它们显示出高结合亲和力，低毒性并且易于合成，所有这些使得该肽非常适合用于药物开发，并且许多天然存在的肽(例如胰岛素，催产素，生长抑素和抗生素万古霉素或多粘菌素B)已经成功应用这样使用。

然而，将肽用作药物面临两个挑战。首先，结合亲和力：良好的结合需要困难的肽结构和氨基酸序列，它们在形状和电荷上与目标蛋白表面完全互补。其次，肽的稳定性：肽可能会被酶(蛋白酶)切割成较小且无用的片段，甚至单个氨基酸。

EPFL的Christian Heinis实验室现在通过开发被称为“双桥肽”的新肽形式解决了这两个挑战。这些是10-15个氨基酸的链，其中四个通过两个桥化学连接。每个桥连接一对两个半胱氨酸氨基酸-总共四个。

由于四个半胱氨酸可以沿着氨基酸序列以许多不同的方式放置，因此双桥策略使研究人员能够生成大量结构多样的肽结构。他们通过使用增加桥数的不同化学试剂进一步扩展了多样性。科学家们还发现，四个半胱氨酸可以由两个接头以三种不同的方式桥接，从而从每个单个肽序列产生三种不同的结构。

使用这种策略，研究人员产生了各种具有不同“骨架”结构的肽结构。此外，化学家系统地改变了半胱氨酸之间的氨基酸，并生成了数十亿个不同的双桥肽库。在筛选了文库之后，研究人员能够分离出对重要蛋白质靶标具有高亲和力的结合物。这些靶标之一是激肽释放酶，激肽释放酶是一种与遗传性血管性水肿(一种罕见的肿胀性疾病)相关的血浆蛋白。另一个是白细胞介素17，一种涉及多种炎症性疾病(如类风湿性关节炎和牛皮癣)的细胞因子蛋白。使用双桥方法对这两个蛋白质靶标进行研究，科学家们开发了可以在纳摩尔浓度下有效结合它们的肽。

稳定性也是新肽形式的高度吸引人的特征。双桥肽几乎不会被血液中的蛋白酶降解，这是一个很大的优势，因为它可以防止肽过快地被消除，从而扩展了它们的治疗效果。根据结果​​，Heinis的实验室现在正在将这种肽形式应用于许多其他疾病靶标。他们已经开发了新的甚至更大的双桥肽库，并针对一系列与疾病相关的靶标进行了筛选。这些肽之一已经在临床前评估中。