偏头痛HTS模型中载体结构对5-HT受体生物学功能的影响

与阿片受体相比，5-HT受体具有更加严格的立体结构特异性。采用5-HT受体建立用于偏头痛病治疗药物的高通量筛选模型, 将大大促进治疗效果好、副作用小的偏头痛治疗特效新药的研究与发现。由于受体分子在体外测试时的构象若不同于其在生物环境中的真实构象, 就可能使在体外获得的活性化合物在体内环境中变成无效。因而本研究将对采用5-HT1B、5-HT1D受体建立偏头痛药物的高通量筛选模型中的关键性基础问题，即5-HT受体对载体材料的选择原则；5-HT受体在载体材料表面的固定化模式：固定化过程中5-HT受体构象的变化及对其生物学功能的影响；以及基于5-HT受体建立的高通量筛选模型的筛选效果与5-HT受体构象变化的关系等，进行深入的研究。最大可能地降低载体对5-HT受体构象变化的诱导作用。通过对载体表面结构的调节和固定化条件的确定, 构建可有效保持5-HT受体医学功能的偏头痛药物高通量筛选的模型。

偏头痛是一种大众化疾病，其发病机制与5-HT受体的功能紊乱有关。以5-HT受体为靶点建立的高通量药物筛选（High throughput screening，HTS）模型，将有助于副作用小、成瘾性低的偏头痛药物的研制与开发。由于无需分离、易于固定药物靶点和检测其活性，临近闪烁分析法（Scintillation proximity assay，SPA）通常是HTS系统中的第一环节。此外，如果受体分子在体外测试时的构象不同于其在生物环境中的真实构象, 就可能使在体外获得的活性化合物在体内环境中变成无效。因此，保持受体在筛选过程中的构象，提高筛选质量，已成为当前HTS中至关重要和亟待解决的问题。在基于SPA的HTS中，载体材料和制备受体的性质是影响筛选质量的重要因素。本项目中，我们采用两步分散聚合及后续修饰的方法制备了具有不同表面特征的高分子荧光载体材料；研究了具有不同表面结构的载体材料对生物大分子的固定化过程和对大分子构象的影响；分析了表面修饰的载体对生物大分子的非特异性吸附的阻抗性能；制备了5-HT1B/1D受体，并初步进行了5-HT1B/1D受体的SPA测试。.通过这些研究，我们得出了以下结论：1）两步分散聚合法能有效提高闪烁微球的单分散性；2）空间臂修饰的闪烁微球有利于提高载体材料与生物大分子的生物相容性；3）一定量的壳聚糖修饰微球(M8)和壳聚糖继续修饰接枝了长链空间臂的微球(M5)对酶的固定化具有一定的普适性；4）烯丙基聚乙二醇（APEG）修饰微球具有很好的阻抗蛋白质非特异性吸附的性能；5）5-HT1B受体在细胞上的表达效果比5-HT1D受体好，而M5是固定5-HT受体的最佳选择。这些研究是为进一步提高筛选的质量而进行的大胆尝试，而且初步用于了5-HT受体的SPA测试，所得结果对阐明HTS过程、提高HTS的质量具有重要的促进作用。.本研究所取得的结果，不但为抗偏头痛药物的筛选提供了主要的理论依据与技术支撑，而且还在载体材料的表面结构对生物大分子构象的影响以及其对HTS的质量的影响等的研究结果上有所突破，在研究方法上有所创新。现已取得的阶段性研究成果（2009年以来）有：已在国际国内专业期刊发表相关论文9篇（SCI 5篇、CSCD 4篇），审稿及待投研究文章5篇；申请中国发明专利1项，与国内外专家进行学术交流10多次; 培养博士研究生6名，硕士研究生2名.