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        国重以化学生物学为基础,充分运用化学方法和技术手段在探索生物体内的分子事件及生物分子相互作用网络,在分子水平上研究复杂生命现象,从“认识物质、  创造物质”到“认识生命,创造生命”,以推动药物化学生物学前沿研究为目标,在分子水平上探讨疾病机制、通过药物研究等方式为人类健康提供服务和保障。国重三个基础研究方向如图:
 
 
 
(一) 疾病机制和新药靶标
       
      化学生物学以化学小分子为探针研究信号转导,过程可控、可逆、作用快、可实时监测,为生物学的研究提供了一个新的强有力的工具。基于化学小分子探针的复杂生物体系中信号转导过程研究,揭示了生命过程的化学本质;发现与疾病相关的重要标记物、药物作用靶标和先导化合物,为疾病诊断和防治奠定基础,是化学生物学关注的重要内容。 目前主要关注的重大疾病包括癌症和心血管系统疾病。
 
(二)药物设计、合成与筛选
 
      蛋白质结构是合理药物分子设计的基础。许多药物分子作用的靶标是蛋白质或者酶类,其活性部位或结合部位是药物作用的位置。这些部位具有特定的空间形状,只能和特定的分子相结合。在设计新的药物分子时,往往要考虑使得所设计的药物小分子结构与靶的活性部位互补,这样才能使得药物分子与靶结合,从而发挥药效。基于靶标分子结构的药物设计需要采用 X 射线衍射分析和核磁共振波谱(NMR)等结构生物学的研究手段,对靶标蛋白质的分子结构进行深入研究,获得相关信息,借助计算机技术建立靶标的蛋白质结构模型。如治疗艾滋病的安瑞那韦(Amprenavir Agenerase) 和奈非那韦( Nelfinavir Viracept) 就是利用人类免疫缺陷病毒(HIV)蛋白酶的晶体结构开发的药物。药物研究以及制药业发展的主要目标是发现与治疗疾病相关的先导分子,而探索先导分子发现方法是实现这一目标的主要途径。高通量药物筛选是国际上最先进的先导化合物发现方法之一,药物靶点库、化合物库与筛选平台的建设是高通量分子药物筛选的基础。我们将深入进行活性先导分子构效关系的理论基础研究,建立生物合理分子设计方法,开发新的药物先导化合物;研究靶点蛋白和脊椎动物疾病模型,建立与优化先导分子筛选方法;利用模式动物与再生生物学技术,开展疾病研究,建立探寻新的药物作用靶点和药物作用新机制。
 
(三)生物分析与药物传输
 
      化学与其他学科,尤其是生命科学的交叉越来越紧密。分析化学作为化学的一个重要分支,与生命科学的融合尤其密切,生物分析化学已经成为分析化学领域的一个重要分支。分析化学为生物分子高效灵敏检测、药物作用机理研究等提供了有力手段,同时为疾病的早期诊断与预警提供了方法学上的可能。发展高灵敏度和高选择性的分离与分析新方法,满足生物目标物分离分析的需要;将化学手段与生物技术相融合,发展新型的生物传感器件与技术,用于疾病相关的重要标志物的检测。这些内容多年来一直是分析化学的一个主要研究领域,而且在今后一段相当长的时期内,仍将是分析化学的一个主攻方向。分子成像技术则是二十世纪末医学影像领域最伟大的科学成就之一。利用分子成像,能够通过图像直接在体显示分子细胞水平的生理和病理过程,在分子生物学与临床医学之间架起相互连接的桥梁。而新型分子探针的构建目前仍然是分子影像学研究的一个核心内容。设计新型的分子影像探针,并将其与先进的光学成像技术相结合,也开始逐渐成为、今后也必将成为分析化学的一个研究热点。
      药物传输是实现药物疗效不可或缺的重要环节。抗肿瘤药物普遍存在选择性差、毒副作用显著等问题。利用现代生物化学技术开发的新型多肽/蛋白质、抗体、疫苗及基因等新型药物在环境及人体内极易失活、降解,导致生物利用度低。先进的药物载体和传输技术是提高药物的生物利用度、增加药物疗效、降低其毒副作用、改善病人耐受性的主要手段。现代新药的成功有赖于相应新型药物传输技术的开发。我们将针对抗肿瘤药物、多肽/蛋白质药物及基因药物,重点以嵌段共聚物、超分子化合物、小分子凝胶及高分子水凝胶等材料为基础,构建兼具环境响应性和靶向功能的多功能、新型智性药物传输系统。