973标书_基于生物信息的药靶高通量筛选及功能研究
药物靶点的鉴定及筛选方法
药物靶点的鉴定及筛选方法药物的发现和开发是医学研究的重要领域之一，而药物靶点的鉴定和筛选则是药物发现的关键步骤。
药物靶点可以是蛋白质、核酸或其他生物大分子，在生物学或化学领域中扮演着至关重要的角色。
因此，准确鉴定和筛选药物靶点是研发新药的前提条件之一。
本文将介绍药物靶点的鉴定和筛选方法，以帮助读者更全面地了解药物发现的相关知识。
一、药物靶点的鉴定方法药物靶点的鉴定是确定药物作用的目标分子的过程，通常通过生物学和化学方法来实现。
其中，生物学方法主要包括基于功能、基于结构和基于分子生物学的方法。
1. 基于功能的鉴定方法基于功能的鉴定方法是根据药物在体内所表现出来的特定生物学作用来鉴定对应的分子靶点。
常见的方法包括化合物筛选和功能赋予测定。
化合物筛选是通过大量的药物分子与生物系统相互作用，发现目标分子与药物之间的关联关系。
功能赋予测定则是将不同的分子分别注入细胞或动物，观察其对生理变化的影响，以确定作用的目标分子。
2. 基于结构的鉴定方法基于结构的鉴定方法是通过药物分子与分子靶点的化学反应来鉴定分子靶点。
这种方法的原理是药物与其它大分子结合后，对药物原子与另一种或多种大分子的反应的分析，识别目标分子。
基于结构的鉴定方法包括亲和层析法、电泳光谱法、分光光度法等。
3. 基于分子生物学的鉴定方法基于分子生物学的鉴定方法是通过对药物-分子靶点相互作用进行生物分子学分析，确定其表达、鉴定和分子修饰等方面的信息。
主要包括克隆分子靶点、RNA干扰、基因编辑和蛋白质芯片等。
二、药物靶点的筛选方法药物靶点的筛选是指根据已鉴定的药物靶点，对大量化合物进行筛选，以获得具有高效性和高选择性的药物分子。
常用的筛选方法包括化合物库筛选、虚拟筛选和高通量筛选。
1. 化合物库筛选化合物库筛选是指在已知的化合物库中寻找具有特定作用的药物分子。
这种方法需要建立化学库，利用计算机对库中大量的化合物进行遍历，预测其在体内药物靶点的作用。
化合物库的建立包括天然化合物库、人工合成化合物库和小分子化合物库等。
高通量药物筛选平台的研究
高通量药物筛选平台的研究随着现代生物技术和计算机技术的迅猛发展，高通量药物筛选平台已成为了当前药物研究的热点之一。
这种平台集成了许多先进的设备和技术，能够在很短的时间内从大量的化合物中筛选出可能的药物候选物，大大加快了新药研发的速度与效率。
本文将会阐述高通量药物筛选平台的工作原理、现状以及未来发展趋势。
一、高通量药物筛选平台的工作原理高通量药物筛选平台是基于组合化学、高吞吐、晶体学、信息学和生物学等学科交叉的一种生物医学新技术。
通过这种技术，可以利用生物技术手段将潜在药物分子和靶标相结合，探究它们之间的相互作用机理，从而在大量化合物中快速筛选出具有生物活性和药理活性的化合物，以满足药物研究与药物研发的需要。
高通量药物筛选平台主要包括化合物库、靶标库、晶体学、背景条件控制、药效评估和分析等方面，其中晶体学是整个平台最重要的技术之一。
利用晶体学技术，可以将药物与蛋白质靶标结合后产生的复合物进行三维结构分析，从而揭示出药物与蛋白质靶标之间的相互作用机制。
同时，高通量药物筛选平台还可以通过信息学手段对具有活性的化合物进行筛选和优化，可以挖掘更多具有药理学价值的化合物。
二、高通量药物筛选平台的现状近年来，高通量药物筛选平台经过不断地发展和完善，已成为药物研发的重要手段之一。
目前，世界上主要的高通量药物筛选平台包括美国斯克利普斯研究所、加拿大Mike加州理工大学、荷兰血液研究所等。
这些机构在高通量药物筛选技术方面都有独到的优势，并且也在各自领域进行着卓有成效的研究工作。
在我国，高通量药物筛选也已逐渐成为了新药研发领域的重点之一。
目前，国内的高通量药物筛选平台主要分为两类：一类是以实验室为基础的个体化服务化平台，另一类是以中心化服务化平台为基础，为中小生物制药企业和科研机构提供药物筛选服务。
近年来，通过政府的扶持和激励措施，我国的高通量药物筛选平台也取得了一定的发展成果。
三、高通量药物筛选平台的未来发展趋势高通量药物筛选平台作为一种新兴的药物研发技术，未来的发展天地越来越广阔。
药物靶点的分析与筛选方法研究
药物靶点的分析与筛选方法研究引言在药物研发过程中，药物靶点的分析与筛选是至关重要的一环。
通过深入研究并了解疾病的发生机制，选择合适的靶点来设计药物，将有助于提高疗效和减少副作用。
本文将围绕药物靶点的分析与筛选方法进行研究，探讨其在药物研发中的重要性和应用。
一、药物靶点的定义和分类1.1 药物靶点的定义药物靶点是指药物在生物体内所作用的特定分子或分子群体，包括蛋白质、核酸等。
药物与靶点的结合作用可改变靶点的功能，从而达到治疗或预防疾病的效果。
1.2 药物靶点的分类药物靶点可根据其功能、结构和类型等方面进行分类。
功能上可分为酶靶点、受体靶点、离子通道靶点等；结构上可分为蛋白质靶点、核酸靶点等；根据类型可分为表面靶点和嵌入靶点等。
二、药物靶点的分析方法2.1 基于生物信息学的分析方法生物信息学的方法可通过分析基因、蛋白质的序列和结构信息，来发现潜在的药物靶点。
例如，基于蛋白质序列的比对分析、同源建模等方法可以鉴定出新的蛋白质靶点。
2.2 基于化学信息学的分析方法化学信息学的方法利用药物化学结构的特征和性质，通过计算机模拟和分析的手段，筛选出适合作为药物靶点的分子。
常用的方法包括药物相似性分析、分子对接模拟等。
2.3 基于结构生物学的分析方法结构生物学的方法通过解析特定分子的三维结构，揭示其功能和相互作用机制，从而为药物靶点的筛选提供重要的依据。
包括X射线晶体学、核磁共振等技术。
三、药物靶点的筛选方法3.1 高通量筛选（HTS）技术高通量筛选技术是一种快速筛选大量化合物的方法，常用于初步筛选潜在的药物靶点。
通过自动化仪器和高效的实验流程，可以快速筛选出具有活性的化合物。
3.2 蛋白质微阵列技术蛋白质微阵列技术是将各种蛋白质固定在芯片上，用于筛选与特定蛋白质相互作用的小分子化合物。
该技术具有高灵敏度、快速和高通量的特点。
3.3 虚拟筛选技术虚拟筛选技术是通过计算机模拟和分析方法，对大量化合物进行筛选，以预测其对特定靶点的亲和力。
药物靶标的筛选与优化研究
药物靶标的筛选与优化研究引言药物的研发是近代医学科学的重要一环，而药物靶标的筛选与优化则是药物研发过程中的关键步骤。
药物靶标是指药物在人体内发挥作用的特定蛋白质或分子，它们与药物之间的相互作用是药物发挥效果的基础。
因此，药物靶标的选定和优化对于药物的疗效和安全性都至关重要。
一、药物靶标的筛选方法1. 基于生物化学和分子生物学的方法生物化学和分子生物学为药物靶标的筛选提供了有力的工具和方法。
通过分析药物与多种蛋白质相互作用的特征，可以确定药物的潜在靶标。
例如，质谱技术可以用于鉴定药物与蛋白质之间的相互作用，从而确定药物的靶标。
2. 基于生物信息学的方法生物信息学在药物靶标的筛选中发挥了重要作用。
通过对蛋白质序列和结构的分析，可以预测潜在的药物靶标。
此外，通过对基因组和蛋白质组的研究，可以发现与疾病相关的靶标，并利用这些靶标进行药物开发。
3. 基于高通量筛选技术的方法高通量筛选技术可大大加快药物靶标的筛选过程。
通过利用自动化仪器进行大规模的化合物筛选，可以快速识别与目标蛋白特异结合的化合物。
这些化合物可以作为候选药物进行进一步的研究和优化。
二、药物靶标的优化方法1. 药物分子的结构优化药物分子的结构优化是药物靶标优化的重要方面。
通过改变药物分子的化学结构、物理性质和药代动力学参数等，可以提高药物的生物利用度和选择性，从而增强其治疗效果。
例如，利用合理的药物设计原则，可以增加药物与靶标之间的亲合力，从而提高药物的效力。
2. 靶标的组织特异性优化有些药物的靶标在人体中存在多个亚型或同源蛋白，选择特异性靶标可以减少药物的副作用，并提高药物的安全性。
通过对靶标的结构和功能进行研究，可以设计出特异性药物来选择性地作用于特定靶标。
3. 药物的给药途径与剂型优化给药途径和剂型的选择对于药物的吸收、分布和代谢有着重要影响。
通过优化药物的制剂和给药途径，可以提高药物的生物利用度和稳定性，增加药物在体内的半衰期，从而延长药物的作用时间和效果。
医学中的高通量筛选技术及其应用
医学中的高通量筛选技术及其应用近年来，随着生物技术的飞速发展，医学领域中涌现出了一种被称为“高通量筛选技术”的筛选方法，这种方法可以在短时间内对大量样本进行快速分析，以获取所需的信息。
目前，高通量筛选技术已经被广泛应用于药物研发、分子诊断、基因工程和生物医学研究等领域，并且取得了丰硕的成果。
一、高通量筛选技术的基本概念所谓高通量筛选技术，是指利用光谱、色谱、电泳、质谱等现代分析方法，以及计算机技术和自动化设备等工具，对数以百万计的化合物、蛋白质、细胞等进行快速检测、分析和筛选的技术手段。
由于它可以在较短时间内大规模地筛选化合物、活性药物和生物标志物等，因此受到了广泛关注。
二、高通量筛选技术在药物研发中的应用在药物研发领域中，高通量筛选技术最为常用。
利用高通量技术，科学家们可以快速地对数百万甚至数千万的药物分子进行快速筛选，通过对生物大分子的结构和功能进行深入研究，进而发现潜在活性化合物或药物，为药物研发提供有力的支持。
例如，在抗癌药物研究中，利用高通量筛选技术，可以快速筛选出基于不同化合物的大量样品，进而确定某些化合物的适宜范围和结构，找出其中具有活性的药物分子，为研制抗癌药物提供数据支持。
此外，通过对药物分子进行基因编辑和定位，可以加快药物研发的进度，提高研发效率。
三、高通量筛选技术在分子诊断中的应用高通量筛选技术在分子诊断领域中也有广泛的应用。
在基因测序、蛋白质质谱和单电子机制等领域中，科学家们可以通过高通量筛选技术，快速地检测出DNA或蛋白质表达数量、表达异常和变异状态等，以确定该疾病的病理学特征。
例如，在液体活检技术中，通过表观遗传组学技术和基因编辑技术，可以通过样本中DNA的甲基化水平确定肿瘤的类型及其恶性程度，同时确定肿瘤细胞的特定组成细胞型，从而提高疾病早期诊断率并治疗策略可以得到更有效的优化。
四、高通量筛选技术在基因工程和生物医学研究中的应用高通量筛选技术在基因工程和生物医学研究领域也发挥了重要的作用。
细胞学中的高通量筛选方法研究
细胞学中的高通量筛选方法研究细胞学是生物学的一个重要分支，主要研究生物体内的细胞结构、功能和生理特性。
在细胞学的研究中，高通量筛选方法是一种非常重要的技术手段，可用于对大量细胞进行快速、准确的分析和筛选，为细胞学研究提供了有力支持。
一、高通量筛选方法的概述高通量筛选方法是利用先进的实验技术和数据处理手段，对大量生物学样本进行快速、高效的分析和筛选的一种方法。
该技术最早应用于药物筛选领域，但随着生物学研究的深入，已经广泛应用于蛋白质、基因、细胞等生物样本的分析和筛选。
在细胞学中，高通量筛选方法主要用于以下几个方面：1.研究基因表达：通过高通量筛选方法可以快速、准确地检测大量基因的表达情况，为研究基因功能提供重要的数据支持。
2.筛选新药：高通量筛选方法可以对大量的化合物进行筛选，以寻找具有生物活性的新药分子。
3.探索细胞信号通路：通过高通量筛选方法可以了解细胞信号通路的调节和相关蛋白质的表达情况，可能为探讨新的疾病治疗靶标提供相关信息。
二、高通量筛选方法的类型在细胞学中，高通量筛选方法有多种类型，包括：1.细胞芯片技术：利用微阵列技术或高通量测序技术对细胞内成千上万的基因进行快速筛选和分析，是目前应用最广泛的高通量筛选方法之一。
2.蛋白质芯片技术：通过在芯片上固定各种蛋白质，然后对多种样本进行测试，快速检测不同蛋白质的表达情况。
3.细胞筛选平台：包括高通量筛选仪、细胞分类器等，可以对细胞进行高效、自动化的分类和筛选。
4.细胞图像分析技术：通过细胞拍照和图像分析技术对大量细胞进行分析和分类，提取出细胞特征，并确定不同细胞类型的数量和比例。
三、高通量筛选方法的优势相对于传统的单个样本筛选和分析技术，高通量筛选方法具有以下优势：1.高效快速：高通量筛选方法可以同时处理大量的生物样本，并且处理速度非常快速。
2.准确性高：高通量筛选方法具有较高的准确性和可靠性，可以有效排除人为误差和实验干扰。
3.数据量大：高通量筛选方法能够产生大量的数据，并且可以自动化处理和存储这些数据，为后续分析提供重要支持。
高通量合成及筛选技术的研究及应用
高通量合成及筛选技术的研究及应用高通量合成及筛选技术在生物医药领域中发挥着重要的作用。
这一技术可以加速化合物的合成和筛选，使得研究人员可以更快地发现有潜力的药物分子。
本文将从技术原理、应用案例以及未来展望三个方面来探讨高通量合成及筛选技术。
高通量合成高通量合成是指在非常短的时间内合成大量的化合物。
这一技术可以使研究人员在较短的时间内进行大量化合物的合成，以寻找具有潜力的化合物。
这一技术可以应用于新药研发、高分辨率成像、天然产物化学合成等领域中。
目前，高通量合成主要采用微量无水氧化铜和各种有机物的反应来实现。
这一反应条件温和、反应速度快，同时也可以进行多步反应，在同一时间内合成多种物质。
通过高通量合成，可以快速地合成化合物库。
这个库通常包含成百上千种的化合物，可以用于进行药物筛选和优化。
高通量筛选高通量筛选是指在非常短的时间内进行大量的生物活性测试，以确定化合物的生物活性。
这一技术可以将测试时间从几天缩短至几小时，可以用于酶动力学活性测定、代谢酶活性检测等实验。
高通量筛选可以通过光吸收、荧光、放射性测定等方法来检测反应产物。
这些方法具有高灵敏度和高特异性，可以测量极小的物质浓度，同时具有较高的自动化程度和准确性。
高通量筛选可以应用于药物研发的各个阶段。
在初始药物筛选阶段，可以通过高通量筛选来确定潜在的生物活性分子。
在进一步优化阶段，可以通过高通量筛选来研究各种结构相似化合物的生物活性。
应用案例高通量合成和筛选几乎应用于所有生物医药研究领域，这里只列举几个最为典型的应用案例：第一个案例是利用高通量合成来合成大量的药物分子。
对化合物的大规模化学合成可以更快、更经济地生产药物分子，从而更有效地治疗疾病。
第二个案例是利用高通量筛选来研究疾病。
研究人员可以通过对疾病相关的蛋白质和化合物的高通量筛选，发现新的潜在治疗方法。
第三个案例是利用高通量筛选来确定药物分子的不良作用。
这可用于评估药物在临床前的批准过程中的安全性和可靠性，从而减少了动物测试的数量，增加了研究效率。
973项目计划书
1．对非天然氨基酸具有特异性的氨酰trna合成酶的高通量筛选首先，修改大肠杆菌或酵母细胞内的遗传密码，使无义的?uag密码对应于感兴趣的非天然氨基酸。
然后，筛选对非天然氨基酸具有特异性的氨酰-trna合成酶，技术路线如下：① 在目标细胞中引入一个外源的氨酰-trna合成酶和trnacua，使其保持活性且不与内源的氨酰-trna合成酶和trna反应（生物正交性）。
② 改变编码氨酰-trna合成酶活性氨基酸的dna序列，建立氨酰-trna合成酶基因突变库。
③ 对氨酰-trna合成酶突变库进行如图1所示的正负循环筛选，得到特异识别目标非天然氨基酸的合成酶变异体，使其只催化trnacua与非天然氨基酸间的氨酰化反应。
2．蛋白质翻译起始复合物结构解析首先我们将运用动态光散射仪，对获得的蛋白质和稳定蛋白质复合物样品的溶液状态进行分析，考察其是否处于均一状态，在不同条件（温度、浓度、ph等）下的稳定形态和凝聚状态；同时运用溶液光谱（包括cd 光谱和荧光光谱）方法分析蛋白质在溶液中的构象变化，综合各种因素初步确定适合于结晶实验的条件。
然后摸索晶体生长的条件，尝试大量不同的沉淀剂、蛋白质浓度、ph和缓冲体系、以及不同添加剂等，得到高衍射质量的晶体用于x-射线衍射分析。
一旦获得蛋白晶体，将利用x-射线衍射仪进行初步衍射实验，以帮助进行结晶条件的优化和低温冷冻条件的筛选。
具有高衍射能力的蛋白晶体将运用国内外同步辐射光源进行高分辨率的x-射线衍射数据的收集。
并运用单波长反常散射法、多波长反常散射法、同晶置换法、和分子置换法解析各种蛋白和蛋白复合物的三维晶体结构。
3．基于非天然氨基酸标记的蛋白质结构研究溶液nmr技术是研究蛋白质-蛋白质相互作用、测定蛋白质复合物三维结构的强大工具。
19f由于具有较强的核磁信号对环境敏感，而大多数生物大分子都不含氟元素，因此用19f标记蛋白可以产生很高的信噪比，在活细胞中获得蛋白质相互作用的动态信息和蛋白质复合物的动力学特征，而且对蛋白质结构和功能的扰动达到最小（19f和氢原子的半径类似）。
高通量药物筛选技术进展与新药开发策略
高通量药物筛选技术进展与新药开发策略一、本文概述随着生物医学和生物技术的飞速发展，药物研发领域正面临着前所未有的挑战与机遇。
传统的药物筛选方法往往耗时耗力，效率低下，难以满足日益增长的医疗需求。
因此，高通量药物筛选技术的出现与发展，为药物研发带来了新的曙光。
本文旨在探讨高通量药物筛选技术的最新进展，并深入分析这些技术在新药开发策略中的应用。
本文将首先回顾高通量药物筛选技术的发展历程，介绍其基本原理和技术特点。
随后，将重点关注近年来在药物筛选技术方面的创新成果，如基于基因组学、蛋白组学、代谢组学等高通量筛选方法的应用。
还将讨论这些新技术如何在新药开发策略中发挥重要作用，包括提高药物发现的效率、降低研发成本、加速药物上市进程等方面。
本文将展望高通量药物筛选技术的未来发展趋势，探讨其在个性化医疗、精准治疗等领域的应用前景。
通过本文的阐述，旨在为药物研发领域的科研工作者和从业人员提供有益的参考，共同推动新药研发事业的不断进步。
二、高通量药物筛选技术的发展历程高通量药物筛选技术（High-Throughput Screening, HTS）自诞生以来，已成为新药研发领域的一项革命性技术。
其发展历程紧密伴随着科技进步，特别是分子生物学、生物信息学、自动化技术和计算机科学的迅猛发展。
初期的高通量药物筛选主要依赖于简单的自动化设备和手工操作，通过有限的生物标记物进行药物活性的初步评估。
随着微阵列技术、基因芯片等高通量生物技术的出现，研究人员能够同时检测数以千计的基因表达或蛋白质活性，大大提高了药物筛选的效率和准确性。
进入21世纪，随着组合化学和组合生物学的兴起，高通量药物筛选技术迎来了新的发展阶段。
组合化学能够快速合成和优化大量化合物库，而组合生物学则允许在细胞或分子水平上对药物候选物进行高通量表征。
这些技术的结合使得药物筛选过程更加高效，且能够覆盖更广泛的化合物空间。
近年来，随着和机器学习技术的快速发展，高通量药物筛选技术再次迎来重大突破。
973计划中医理论基础研究专项简介
973计划中医理论基础研究专项简介一、国家重点基础研究发展计划（973计划）简介1、背景与意义2、1997年6月4日, 原国家科技领导小组第三次会议决定要制定和实施《国家重点基础研究发展规划》, 随后由科技部组织实施了国家重点基础研究发展计划（简称973计划）。
制定和实施973计划是党中央、国务院为实施“科教兴国”和“可持续发展战略”, 加强基础研究和科技工作做出的重要决策；是实现2010年以至21世纪中叶我国经济、科技和社会发展的宏伟目标, 提高科技持续创新能力, 迎接新世纪挑战的重要举措。
3、目标与任务4、973计划的战略目标: 加强原始性创新, 在更深的层面和更广泛的领域解决国家经济与社会发展中的重大科学问题, 以提高我国自主创新能力和解决重大问题的能力, 为国家未来发展提供科学支撑。
5、973计划的主要任务：一是紧紧围绕农业、能源、信息、资源环境、人口与健康、材料等领域国民经济、社会发展和科技自身发展的重大科学问题, 开展多学科综合性研究, 提供解决问题的理论依据和科学基础；二是部署相关的、重要的、探索性强的前沿基础研究；三是培养和造就适应21世纪发展需要的高科学素质、有创新能力的优秀人才；四是重点建设一批高水平、能承担国家重点科技任务的科学研究基地, 并形成若干跨学科的综合科学研究中心。
6、定位二、973计划的组织实施, 以国家目标为宏观导向确定工作总体部署, 形成合理布局, 体现为技术创新提供动力和源泉, 为经济、社会的可持续发展提供支撑的要求。
在973计划项目的安排过程中, 我们加强对于国家重大需求的分析和战略研究, 围绕国民经济产业结构调整与高新技术产业发展、经济和社会信息化、提高人民生活质量和健康水平、自然资源及其有效利用、生态、环境与社会协调发展、西部大开发等国家重大需求, 面向未来, 面向科学前沿, 开展重大关键科学问题的研究。
三、973计划中医理论基础研究专项简介1.背景与意义973计划是以国家重大需求为导向, 对我国未来发展和科学技术进步具有战略性、前瞻性、全局性和带动性的国家科技计划。
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项目摘要项目名称：基于生物信息的药靶高通量筛选及功能研究主要建议人姓名：院士院士教授教授研究员建议首席科学家姓名、年龄、单位：40岁37岁经费预算金额：2800万元摘要正文：疾病对人类的健康和生存构成重大威胁，是世界各国面临的最重要的社会问题之一。
当前和今后相当长的时期内药物将是疾病治疗的最主要手段，但由于历史、经济及观念等原因，与发达国家相比我国在药学相关基础研究，特别是创新药物的的基础研究和开发领域比较落后，导致医药产业基础较差，药品来源长期依赖于仿制和进口，每年进口药品达40亿美元以上。
在中国加入WTO以后，一方面，由于知识产权保护的限制，药品仿制不可能再成为我国医药产业的中长期目标；另一方面，由于成员国之间的低关税，国外药品将会更多地进入中国市场。
这不仅严重影响到我国人民的用药和健康问题，同时也将威胁我国医药产业的生存和发展，进而影响我国医药产业对国民经济的贡献度。
因而，建立和发展我国自主的创新药物基础研究和开发体系成为当务之急，缺乏疾病特异性药靶是当前新药研究和开发的瓶颈。
同时，对现有药物与机体相互作用机理认识的局限性是造成药物毒副作用的主要原因。
因此，药靶的研究是新药研究和开发及临床合理用药中急需解决的重大科学问题。
当前比较成熟的药靶仅500个左右，远不能满足新药研究和开发的需求。
估计人类基因中应该有3000-5000个可以作为药物的靶标。
由此看来，药物靶标的研究不仅是必须的，而且有很大的探索空间。
充分利用有效的靶标发现和功能验证技术，从现有大量的基因组学等信息资源中寻找重大疾病治疗药物的关键靶分子并分析其多态性对药物疗效和毒副作用的影响，为新药研究和开发提供靶标，并为临床安全用药提供理论依据是完全可能的。
药靶的研究不仅具有重大的社会和经济效益，而且具有重要的科学意义。
该项研究对保证我国人民的健康和生存、用药安全和有效、促进我国医药产业的国际竞争力、推动我国药物学、生物信息学等相关学科的发展具有重要的意义。
预期目标：●建立一系列药靶筛选和功能研究技术平台：建立以生物信息学和生物芯片、化学基因组学和病毒感染基因组学为基础的药靶高通量筛选技术平台；在分子、细胞、动物及人体水平上，建立以生物芯片、反义核酸/RNAi、转基因和基因敲除等技术为核心的系统的药靶验证技术平台。
●建立“组合药靶”的发现策略：基于生命是一个复杂的过程和体系，疾病是由多个彼此之间存在着相互作用和动态变化的分子引起的这些基本生理和病理现象，提出“组合药靶”的药靶发现策略，验证并完善组合药靶策略的可行性。
这一策略的核心思想是：从基因功能网络中筛选疾病特异相关的基因组合，并验证以这些特异性基因组合为靶进行药物筛选的可行性及机理，如果被证明可行，则这些特异性分子组合即称为“组合药靶”。
●建立药靶发现的生物信息学知识系统：整合结构生物学和功能基因组学的信息资源，建立相应的药靶发现生物信息系统学知识系统，包括数据库、药靶筛选和验证的新算法、新理论等。
完成具自有知识产权的人类蛋白组电子字典1项(human protein dictionary)、二级数据库3－5个和新算法2－3个；●发现若干新型药靶:(1)通过生物信息学手段分析，初步筛选出1000－3000个潜在药靶，300-500个可供进一步实验验证的候选药靶；(2)通过系统筛选和功能验证，获得3-5个（组）可供抗肿瘤或抗病毒药物筛选的药靶和“组合药靶”；(3)发现2－3个与疗效和毒副作用有关的功能多态性SNP。
研究内容及课题设置：特异性和可药性(drugability)是一个药靶必须具备的最基本的性质，如何发现特异性和可药性药靶并分析其特点和作用机理是本项目要解决的关键科学问题。
针对上述问题，首先拟建立一个药靶发现的技术平台，并将其应用于抗肿瘤和抗乙型肝炎病毒药靶的发现，探索特异性和可药性药靶的特点和规律，为新药靶的发现奠定技术和理论基础。
技术平台的建立拟根据药靶发现的需要，结合国际前沿及我国的研究基础、科研、人员和技术条件，首先基于现有生物信息资源，通过生物信息学、化学基因组学，结合表达谱分析等技术手段，筛选系列候选药靶，然后通过RNAi和反义核酸、生物芯片、酵母双杂交、转基因和基因敲除及生物信息分析等技术，结合肿瘤细胞和裸鼠移植瘤模型对发现的候选药靶进行系统的功能验证，获得特异性和可药性靶标。
就疾病特异性和可药性靶标的验证，拟采用消化系统肿瘤作为主要研究对象，采用“组合药靶”的策略进行探索。
考虑到肿瘤是一个多基因相关疾病，从单一药靶很难达到理想的效果，多靶点干预应该是肿瘤特异性治疗的发展方向。
从大量的肿瘤相关基因中发现特异性和可药性的基因组合作为药物多靶点干预的靶标（组合药靶）并阐明其作用机理是本项目的核心内容。
本项目拟针对若干消化系统肿瘤，采用生物信息学和表达谱分析等先进的技术手段选择与肿瘤发生、发展及转移等相关的基因，通过正交设计等统计学方法进行实验设计，应用反义核酸或RNAi技术，结合基于细胞的高通量筛选，验证候选靶基因和基因组合与肿瘤细胞增殖或凋亡的相关性。
对其特异性进行分析，发现具有体外特异抗癌作用的候选“组合药靶”。
采用生物芯片和蛋白质组学技术，在细胞水平上分析上述“组合药靶”被抑制前后肿瘤细胞基因和蛋白质表达谱的变化，揭示多靶标干预肿瘤细胞增殖等功能表型的分子机理。
最后在裸鼠原位或皮下异植瘤模型上验证“组合药靶”的抗肿瘤作用，获得特异性和可药性靶标。
此外，针对某些抗肿瘤药物作用靶标和代谢酶的多态性影响药物代谢、疗效和毒副作用的问题，本项目拟选择代表性药物，系统分析其相关基因多态性，通过药代动力学和临床疗效和毒副作用观察，阐明药靶和代谢酶多态性与药物疗效和毒副作用的关系，并通过突变分析等手段阐明其内在科学规律。
最后为了验证组合药靶发现策略在其它疾病药靶发现中的适用性，项目拟基于病毒感染基因组学的策略，以乙型肝炎病毒(HBV)为例，从宿主细胞中发现HBV感染性疾病治疗的特异性组合药靶。
针对上述研究内容设置以下7个课题:课题1：药靶发现的生物信息学研究和知识系统的建立课题2：药靶高通量筛选及其相互作用分析技术体系的建立课题3：用化学基因组学方法高通量筛选药靶及其配基课题4：用基因工程小鼠筛选和验证次级药靶课题5：“组合药靶”的高通量筛选及功能研究课题6：“组合药靶”基因的多态性分析及其功能研究课题7：用“组合药靶”的策略从宿主细胞中发现抗HBV药靶创新点和特色：●创新的药靶发现策略：通常人们谈到药靶都是指单一分子，但是，基于生命是一个复杂的过程和体系，疾病是由多个彼此之间存在着相互作用和动态变化的分子引起的这些基本生理和病理现象，本项目提出了“组合药靶”的药靶发现策略。
这一策略的核心思想是：药物需要作用一系列疾病特异的靶分子组合才能发挥最佳的治疗效果，该靶分子组合经过筛选和验证，若具有特异性和可药性即为组合药靶。
这一观点的验证和应用将给药物靶分子的发现、药物筛选及新药的研究、开发乃至临床用药提供新的理论和实验依据。
●创新的药靶发现生物信息学知识系统：应用自研制的算法软件，整合和挖掘公开及自有的基因组学数据，实现与本项目内的分子生物学研究间密切的互动、查询与分析，结合基于结构的药物设计技术，形成“药物靶标发现的知识系统”，为靶标的可药性提供线索和基础。
综合的药靶发现技术平台：综合运用生物信息技术、生物芯片、反义核酸和RNAi、蛋白质组学、酵母双杂交、基因敲除等技术，并将其有机的整合在一起，形成一个高效的药靶筛选和功能验证的技术平台，为发现和确证新型药靶提供有力的技术保障。
根据国家需求和项目特点，集成国内的生物信息学、基因组和蛋白质组学、生物化学和分子生物学、生物芯片、反义核酸等先进技术及药学、基础和临床医学等优势学科，联合……等在学科、人才、科研基础和实验材料、实验室、生物信息及技术资源上优势互补的强势单位，协作攻关，争取在短期内建立起我国药靶研究的技术平台，发现若干药物筛选的新型药靶，为我国重大疾病的治疗、创新药物产业的发展及药学学科的发展做出突出贡献。
一、立项依据一、1．疾病治疗是急需解决的社会问题，药物是疾病治疗的最主要手段，医药产业将成为21世纪的支柱产业疾病依然是威胁人类生命健康的头号杀手。
全球仅癌症患者就超过4000万人。
我国目前每年新增癌症患者已超过160万人，现有肿瘤患者至少300～400万人，年死亡人数超过130万。
预计2005年抗肿瘤药物市场将达283亿美元。
据世界卫生组织统计全世界3.5亿以上HBV携带者，约1/4发展为肝癌和肝硬化。
目前我国HBV携带者1.2亿左右，每年有50万人死于与HBV感染有关的疾病，直接医疗费用约500亿元。
当前，药物治疗依然是疾病控制的最常用的手段，因此也是最有市场前景的产业。
目前全球医药市场总额已达3000亿美元以上，估计2010年将达6000亿美元。
此外，不同病人对同一药物的反应不同，表现为不同的药物疗效和毒副作用一直困扰着临床医疗和制药业，也是肿瘤治疗失败的重要原因。
我国仅氨基糖苷类不良用药导致的耳聋病人就超过500万人。
药物错误剂量使用使美国每年至少耗费数百亿美元。
2．选择性药靶发现和合理用药是疾病治疗药物研究、开发及临床应用的关键环节和最亟待解决的重大科学问题当前在药学领域有两大科学问题急需解决：一方面临床应用的大部分药物作用靶标及机理有待阐明；另一方面又有大量新型药靶亟待发现。
疾病药物治疗的关键是高效率和高选择性，尤其是特异性药靶的发现及功能阐明等关键科学问题。
理想的药靶应功能明确，对发病起关键作用(causative)且具有可药性（drugability）等。
3．人类基因组计划及相关技术为理想药靶的发现及药物的研究和开发提供了良好的机遇和获得重大突破的可能目前，已分析并公开了600种生物的全基因组序列，其中170种为真核生物。
更有意义的是人类基因组全序列分析的完成，功能基因组研究在不断深入。
这些成果不仅为阐明生命的本质提供了海量的生物信息资源，同时将为其它学科的发展提供极好的发展机遇。
大量基因组学的研究成果和伴之而产生的大量新技术如生物信息学、化学基因组学、生物芯片、蛋白质组学、转基因和基因敲除等技术也为药靶的发现、验证及多态性分析为核心的基因组药物学研究提供了坚实的理论基础、丰富的生物信息资源及高效的技术手段。
4．实现国家人口与健康领域科研战略目标的需要从基因到药物再到疾病，我国已经在结构生物学和功能基因组学、蛋白质组学、微生物基因组、疾病基因组学、中药复方基础研究和药物先导化合物发现等领域部署了一系列相关课题。
纵观这条人体与健康的生命科学项目战略部署链，可以发现缺了两环：一环是从基因到靶标，另一环则是从药物到临床。
该项目的部署不仅可以完善该科学战略部署链，而且可以充分利用其它项目的研究成果并同时为其它项目研究提供技术平台、筛选靶标和理论基础。