真实的科学 · 真实的图像

一种肽如何从构想变成药物。

真实的实验室照片、来自美国国立卫生研究院的真实分子结构,以及来自大学、诺贝尔奖得主和研究机构的真实视频。

自动化肽合成仪
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HPLC 纯度检测
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液相色谱-质谱联用
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显微镜下的蛋白质晶体
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X 射线衍射仪
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晶体学实验室
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空间站上的蛋白质晶体研究
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细胞培养
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洁净室中的无菌操作
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共聚焦显微镜
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细胞培养
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洁净室中的无菌操作
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共聚焦显微镜
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从氨基酸到药物

每一种肽类药物背后的六个步骤。

  1. 氨基酸

    肽是氨基酸组成的短链,这20种氨基酸同样是构成人体每一种蛋白质的基本单元。

  2. 合成

    大多数现代肽都是在固相树脂上逐个连接氨基酸合成的,布鲁斯·梅里菲尔德(Bruce Merrifield)凭借这一方法获得了1984年诺贝尔化学奖。

  3. 纯化

    高效液相色谱(HPLC)可将目标肽与片段及副产物分离开来。

  4. 身份信息

    质谱通过称量分子质量,确认其序列与预期完全一致。

  5. 结构

    X 射线晶体学、NMR 以及 AlphaFold 等 AI 工具,可以揭示肽链在三维空间中如何折叠。

  6. 药物

    只有通过临床试验和 FDA 审评的产品才能成为获批药物,例如胰岛素、司美格鲁肽和替尔泊肽。

真实的分子结构

分子: 替尔泊肽

拖动即可旋转。下方的每一个原子和化学键均来自美国国立卫生研究院(NIH)的公共数据库 PubChem,没有任何内容由 AI 绘制。

二维结构,三维倾斜视角CNOS
替尔泊肽 二维化学结构
分子式
C225H348N48O68
摩尔质量
4,813.0 g/mol
重原子数
341
PubChem CID
166567236 ↗

来源:PubChem,美国国家医学图书馆(公共领域)。

显微镜下

氨基酸和肽形成晶体时的样子。

真实的显微照片。在偏振光下,晶体会把光分解成不同的颜色,这是科学家研究分子如何堆积排列的方法之一。

NASA 培养的胰岛素晶体
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偏振光下重结晶的氨基酸
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偏振光下的β-丙氨酸晶体
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氨基酸的双折射现象
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仅供科普参考,不构成医疗建议。结构图:PubChem,美国国家医学图书馆(公共领域)。照片:请见图片来源。

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