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突破壁垒:端到端的GPCR与膜蛋白研究平台——从结构解析到先导化合物优化
时间:2026-06-03
来源:维亚生物
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【摘要】:累计120+GPCR靶标的实战经验

膜蛋白,药物研发的“深水区”


在现代药物研发中,膜蛋白占据了超过50%的药物靶点,特别是:GPCR(G蛋白偶联受体)、离子通道(Ion Channels)和SLC转运蛋白家族。然而,这些靶点的疏水性、低表达量和构象不稳定性,使其成为研发中公认的“硬骨头”。维亚生物凭借深耕多年的膜蛋白技术平台,正在打破这一僵局。我们不仅提供高质量的蛋白及复合物,还协助客户解析原子分辨率级别的三维结构,提供从高通量筛选、苗头化合物验证,到先导化合物优化的全流程闭环服务。

 


120+GPCR靶标的“实战手册”


维亚从15年前,就与上海药物所、上科大iHuman研究所合作建立了以GPCR为主的膜蛋白平台。目前,平台已积累以下优势:


快速供应的QTS库:为加速客户研发周期,我们已建成行业领先的膜蛋白快速供应库(Quick-To-Supply),涵盖:


· GPCR家族:120+靶标(Class A/B/C多类别覆盖),包括五羟色胺系列受体、多巴胺受体、趋化因子受体、肥胖/减重相关受体等,绝大部分靶点可以提供适用于活性和非活性不同状态研究的策略


· SLC转运蛋白:50+靶标(GLUT、SERT、VMAT等)


· 离子通道:ASIC、hERG、GIRK等

 

 

所有蛋白均经过严格的质控,项目启动周期从数月缩短至数周。


从0到1的突破:在多个项目中,我们面临的是全球范围内尚无公开结构的“盲区”,维亚生物实际案例:从构象设计到结构解析仅需3个月。


精准设计: 结合前沿的 AlphaFold 3 结构预测与深度克隆工程(Construct Engineering),我们在分子水平上对蛋白进行稳定性改造(如关键位点突变、Loop截短、添加特定的tag等)。

 

Workflow of a Novel GPCR Complex Structure


高效筛选:利用我们自有的多个表达系统,可以在极短时间内完成从100多个构建的平行小试,到100L规模生产的工艺放大。


产品形式多样:我们提供的膜蛋白产品形式多样以适应不同后续实验开发的需求,包括:去垢剂包裹形式的膜蛋白样品,MSP-Nanodisc(纳米盘)组装形式,Synthetic-Nanodisc组装形式等。

 

QC Analysis of SLC-1 in Difference nanoDisc


强大的晶体结构和冷冻电镜(Cryo-EM)平台


我们不满足于“看到”蛋白,更致力于“看清”配体结合的每一个原子细节。利用X-ray Crystallography和Cryo-EM,我们协助全球多家头部药企和Biotech公司解析了多个高分辨率(2.0Å-3.5Å)的三维结构,膜蛋白类型涉猎广泛,包括GPCR,离子通道,转运蛋白。针对构象多变的膜蛋白,我们灵活运用scFv、Fab和nanobody等抗体片段稳定技术适配不同的技术需求,协助结构解析。


依靠完善的结晶平台和充分的同步辐射机时,多台电镜设备和强大的HPC算力平台,我们可以实现数据的快速收集和处理反馈,实现两周内递交高分辨结构。

 

Viva Crystal MP Structure Gallery

Viva Cryo-EM MP Structure Gallery


从结构解析到药物发现的完整链条


结构解析是起点,转化为药物发现的实际价值才是目标。依托强大的重组蛋白生产能力,我们构建了多维度的筛选与验证矩阵:


高通量筛选:ASMS(亲和力质谱筛选)与DEL(DNA编码化合物库)平台,能从数亿个分子中精准捕获潜在配体。


动力学验证:行业领先的SPR(表面等离子共振)平台,提供精确的KD值与动力学参数分析。

ASMS Application for Membrane Protein


智能驱动:AIDD/CADD(人工智能/计算机辅助药物设计) 平台将结构数据转化为数字模型,通过虚拟筛选与骨架迁跃,极大缩短先导化合物的优化周期。


抗体开发:为针对膜蛋白的治疗性抗体研发提供从抗原制备到功能筛选的全流程支持。


在生物医药研发的马拉松中,膜蛋白药物研发需要深厚的技术积累与系统性平台支撑。选择一个懂结构、知蛋白、更了解药物的合作伙伴至关重要。维亚生物专注于将复杂的膜蛋白研究转化为可推进的药物发现成果。无论处于靶点验证,还是先导化合物优化阶段,我们都能将复杂的膜蛋白挑战转化为可预期的研发成果!

 

 

如果您对维亚生物的膜蛋白研究平台感兴趣,请联系我们的专家团队:info@vivabiotech.com。

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