Screening von Substraten, Inhibitoren und anderen Liganden

Anfrage

Bei Creative Enzymes zählen wir zu den führenden Anbietern im Bereich des Enzym‑Liganden‑Screenings. Unsere Expertise umfasst die schnelle und präzise Evaluierung von Substraten, Inhibitoren und weiteren Liganden für spezifische Enzyme. Abhängig von den Anforderungen Ihres Projekts bieten wir experimentelles Hochdurchsatz‑Screening und computergestützte Simulationen sowie maßgeschneiderte Strategien zur Identifizierung funktioneller Enzyme in Signal- bzw. Stoffwechselwegen oder zur Aufklärung des biologischen Targets kleiner Moleküle.

Ob Ihr Projekt die Wirkstoffforschung, die Optimierung von Biokatalysatoren, Diagnostik oder die industrielle Enzymentwicklung umfasst – unsere Screening‑Services sind darauf ausgelegt, belastbare Ergebnisse und unmittelbar verwertbare Erkenntnisse zu liefern.

Hintergrund zum Screening von Enzymsubstraten, Inhibitoren und weiteren Liganden

Das Screening von Substraten, Inhibitoren und Liganden ist ein grundlegender Prozess in Biochemie, Pharmakologie und Wirkstoffforschung. Dabei wird eine große Anzahl von Molekülen systematisch getestet, um diejenigen zu identifizieren, die mit einem spezifischen biologischen Target interagieren – am häufigsten mit einem Enzym, Rezeptor oder einem anderen Protein.

Diagramm zur Enzym‑Substrat‑Interaktion und zum Bindungsmechanismus von Inhibitoren

Warum wird Screening durchgeführt?

Wirkstoffforschung: Identifikation eines „Hit“-Wirkstoffs – eines Inhibitors oder Antagonisten –, der zu einem Arzneimittel zur Behandlung von Erkrankungen weiterentwickelt werden kann.
Funktionsaufklärung: Identifikation der natürlichen Substrate eines Proteins, wodurch dessen physiologische Rolle im Organismus aufgeklärt wird.
Entwicklung von Sonden (Probes): Identifikation chemischer Werkzeuge (Liganden), die in der Forschung zur Untersuchung der Target‑Funktion in Zellen oder Organismen eingesetzt werden können.
Sicherheits- & Interaktionsbewertung: Abschätzung, ob ein neuer Wirkstoff (Ligand) unbeabsichtigt andere relevante Proteine hemmt und dadurch Nebenwirkungen verursachen könnte.

Zentrale Screening‑Ansätze

Ansatz	Beschreibung	Am besten geeignet für
High‑Throughput Screening (HTS)	Automatisiertes Testen sehr großer Bibliotheken (häufig >100.000 Verbindungen) zur Identifikation erster „Hits“.	Inhibitor-/Liganden‑Entdeckung für klar definierte Targets.
Fragmentbasiertes Screening	Screening kleinerer, einfacher Moleküle („Fragmente“). Treffer werden anschließend zu potenteren Inhibitoren weiterentwickelt.	Identifikation von Ausgangspunkten für schwer adressierbare Drug Targets.
Substrat‑Screening	Einsatz generischer Detektionsmethoden (z. B. Massenspektrometrie), um zu bestimmen, welche Verbindungen aus einer Bibliothek durch ein Enzym unbekannter Funktion umgesetzt werden.	Identifikation natürlicher Substrate für Orphan‑Enzyme.
Virtuelles (In‑silico) Screening	Einsatz von Computermodellen zur Vorhersage, wie gut Moleküle aus einer digitalen Bibliothek an die 3D‑Struktur des Targets binden.	Priorisierung von Verbindungen für physisches Screening – mit Zeit- und Ressourceneinsparung.

Warum Creative Enzymes?

Fortschrittliche Technologie

Modernstes Kandidaten‑Handling und Proben‑Tracking.

Umfassende Screening‑Plattform

Über 240.000 Verbindungen mit drei spezialisierten Subsets, zugeschnitten auf spezifische Screening‑Anforderungen.

Kontinuierlich aktualisierte Bibliotheken

Kandidaten sind zum Zeitpunkt der Auswahl <2 Jahre alt.

Verlässliche Ergebnisse

Verbindungen sind vorvalidiert, um unerwünschte Eigenschaften auszuschließen.

Entwicklungsbereit

Testmengen und Building Blocks für Folgestudien verfügbar.

Anpassbar

Vollständig anpassbare Screening‑Pakete, ausgerichtet auf Ihr Projekt.

Workflow der Screening‑Services

Workflow der Creative‑Enzymes‑Services für das Screening von Substraten, Inhibitoren und Liganden

# Erforderlich für garantierte Pakete, optional für vollständig kundenspezifische Services.

Unsere Screening‑Services

Services	Ausgewählte Services	Merkmale	Preis
Substrat‑Screening und ‑Identifizierung	Bestes Substrat für eine enzymatische Reaktion Natürliche Substrate eines Enzyms	Zentrale Erkenntnisse zur natürlichen Funktion von Enzymen.	Ab 2.000 USD/100 Kandidaten Angebot anfordern
Inhibitor‑Screening und ‑Design	Virtuelles Screening von Enzyminhibitoren Hochdurchsatz‑Screening von Inhibitoren Strukturbasiertes Inhibitor‑Design Ligandenbasiertes Inhibitor‑Design	Nützlich in der Wirkstoffforschung, Forschung und industriellen Anwendungen.	Ab 2.000 USD/100 Kandidaten Angebot anfordern
Identifizierung des Target‑Enzyms	Enzym‑Screening gegen Substrate Direkte biochemische Methoden Methoden genetischer Interaktionen Computergestützte Inferenzmethoden	Leistungsstark für medizinische Forschung, Diagnostik und Metabolomik.	Angebot anfordern
Identifizierung und Screening weiterer Liganden	Screening von Enzymaktivatoren Bewertung von Enzym‑Kofaktoren und Additiven Analyse von Enzymaggregation und Oligomerisierung Identifizierung von Enzym‑Faltungshelfern	Gewährleistet Enzymstabilität, optimierte Lagerung und verbesserte Reaktionsleistung.	Angebot anfordern

Case Studies und Anwendungen in der Praxis

Case 1: Identifizierung selektiver Enzyminhibitoren durch Screening einer Fragmentbibliothek

Die Zunahme multiresistenter Organismen hat einen dringenden Bedarf an neuen Antibiotika geschaffen, die neuartige Signal- bzw. Stoffwechselwege adressieren. Eine Strategie besteht im Screening niedermolekularer Verbindungen gegen Aspartat‑Semialdehyd‑Dehydrogenasen (ASADHs), Schlüsselenzyme der mikrobiellen Biosynthese. Obwohl ASADHs dieselbe Reaktion katalysieren und konservierte aktive Zentren aufweisen, zeigen ASADHs aus gramnegativen Bakterien, grampositiven Bakterien und Pilzen subtile strukturelle Unterschiede, die eine selektive Inhibition ermöglichen. Das Screening einer Fragmentbibliothek identifizierte Aminosäure‑Analoga mit artspezifischer Aktivität, Benzophenon‑Analoga, die gramnegative ASADH hemmen, sowie Halogensäuren oder substituierte aromatische Säuren, die pilzliche Formen inhibieren. Diese selektiven, hochwirksamen Liganden liefern vielversprechende Leitstrukturen für das rationale Design neuer, zielgerichteter antimikrobieller Wirkstoffe.

Screening einer Fragmentbibliothek nach Inhibitoren der Aspartat‑Semialdehyd‑Dehydrogenase (ASADH) Abbildung 1. Fragmentbibliothek‑Screening gegen Vibrio cholerae (vcASADH), Streptococcus pneumoniae (spASADH) und Candida albicans (caASADH). (A) Wasserlösliche Fragmentbibliothek (SFL); (B) organisch lösliche Fragmentbibliothek (OFL). Jede Vertiefung enthält einen Cocktail aus 4 Verbindungen, jeweils eine aus jeder Strukturklasse der jeweiligen Bibliotheken. Cocktails mit guter Inhibition gegen alle 3 Enzymformen sind rot dargestellt, Cocktails mit Inhibition gegen 2 Enzymformen orange und solche mit guter Inhibition gegen nur 1 der 3 Enzyme gelb. Cocktails mit geringer oder keiner Inhibition sind weiß dargestellt. (Gao et al., 2021)

Case 2: Strukturbasiertes virtuelles Screening und Molekulardynamik‑Simulation

In dieser Studie wurden strukturbasiertes virtuelles Screening und Molekulardynamik‑(MD‑)Simulation eingesetzt, um potenzielle COVID‑19‑Therapeutika zu identifizieren, die auf die Guanin‑N7‑Methyltransferase (N7‑MTase) von SARS‑CoV‑2 abzielen – ein zentrales virales Enzym, das für das RNA‑Capping und die Immunflucht verantwortlich ist. Nach Homologiemodellierung und MD‑Analyse der Substratbindestelle screente das Forschungsteam eine Datenbank der Traditionellen Chinesischen Medizin und bewertete Bindungsinteraktionen mittels computergestützter Methoden (MM/GBSA, PCA). Die Ergebnisse zeigten Verbindungen mit hoher Bindungsaffinität zum konservierten Asn388‑Rest und zur G3A‑Substratbindestelle, was auf ein hohes Potenzial zur Hemmung der Virusreplikation durch Störung des RNA‑Cappings hindeutet. Dieser integrierte In‑silico‑Ansatz ist vielversprechend, um wirksame Inhibitoren gegen neu auftretende virale Targets schnell zu identifizieren.

Strukturbasiertes virtuelles Screening und Molekulardynamik‑Simulation der SARS‑CoV‑2‑NSP14‑Methyltransferase zur Identifizierung antiviraler Inhibitoren Abbildung 2. Substratbindestelle der N7‑MTase‑Domäne von NSP14 mit gebundenem Guanosin‑P3‑Adenosin‑5',5'‑Triphosphat (G3A) (a) Template (PDB‑ID: 5c8s) aus SARS‑CoV und (b) modellierte Struktur aus SARS‑CoV‑2; die interagierenden Aminosäurereste sind als Sticks dargestellt. (Selvaraj et al., 2021)

FAQs zu unseren Screening‑Services

F: Wie stellen Sie die Genauigkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Screening‑Ergebnisse sicher?

A: Alle Verbindungen in unseren Bibliotheken werden streng vorvalidiert, um unerwünschte Eigenschaften auszuschließen. In Kombination mit Hochdurchsatz‑Automatisierung, computergestützter Modellierung und erfahrenen Enzymologen sind unsere Ergebnisse reproduzierbar und wissenschaftlich belastbar.
F: Wodurch hebt sich Ihre Screening‑Plattform von anderen ab?

A: Unsere Plattform umfasst eine Bibliothek mit 240.000 Verbindungen, die kontinuierlich aktualisiert wird (alle Kandidaten <2 Jahre alt). Darüber hinaus bieten wir spezialisierte Bibliotheks‑Subsets an, sodass das Screening nicht nur breit angelegt, sondern auch präzise auf die Anforderungen Ihres Projekts ausgerichtet ist.
F: Können Sie sowohl experimentelle als auch computergestützte Ansätze abdecken?

A: Ja. Abhängig von Ihren Zielen bieten wir computergestützte Simulationen, virtuelles Screening oder laborbasiertes Hochdurchsatz‑Screening. Diese duale Kompetenz ermöglicht schnellere Entdeckung, geringere Kosten und höhere Erfolgsraten.
F: Unterstützen Sie auch über die initialen Screening‑Hits hinaus?

A: Selbstverständlich. Zusätzlich zur Identifizierung der Top‑Kandidaten bieten wir Folgestudien wie Aktivitätsvalidierung, gerichtete Evolution, SAR‑Analysen und Mechanismusstudien an. Unsere Services decken den gesamten Weg von der Entdeckung bis zur Anwendung ab.
F: Können Ihre Screening‑Services für besondere Projekte angepasst werden?

A: Ja, jedes Projekt ist individualisierbar. Wir passen Assay‑Formate, Substanzbibliotheken und Workflows an Ihre Enzymklasse, den relevanten Pathway oder Ihr Forschungsziel an. Diese Flexibilität gewährleistet maximale Relevanz und Effizienz.
F: Sind Ihre Services sowohl für akademische als auch industrielle Anwendungen geeignet?

A: Ja. Wir arbeiten weltweit mit Universitäten, Biotech‑Start-ups, Pharmaunternehmen und industriellen Partnern zusammen. Ob Grundlagenforschung, Wirkstoffforschung oder Enzymoptimierung – unsere Services sind skalierbar und auf Ihren Bedarf ausgelegt.

Gestützt durch herausragende Forschende in der Enzymologie konzipiert und realisiert Creative Enzymes maßgeschneiderte Screening‑Services für vielfältige Anwendungen. Nach Eingang Ihrer Anfrage entwickelt unser Team ein projektspezifisches Lösungspaket, um präzise und verwertbare Ergebnisse zu liefern. Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihr Projekt zu besprechen und zu erfahren, wie Creative Enzymes Ihre Forschung beschleunigen kann.

Literatur:

Gao G, Liu X, Pavlovsky A, Viola RE. Identification of selective enzyme inhibitors by fragment library screening. SLAS Discovery. 2010;15(9):1042-1050. doi:10.1177/1087057110381383
Selvaraj C, Dinesh DC, Panwar U, Abhirami R, Boura E, Singh SK. Structure-based virtual screening and molecular dynamics simulation of SARS-CoV-2 Guanine-N7 methyltransferase (NSP14) for identifying antiviral inhibitors against COVID-19. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics. 2021;39(13):4582-4593. doi:10.1080/07391102.2020.1778535

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Projektbeschreibung:

Nur für Forschungs- und Industriezwecke. Nicht für den persönlichen Gebrauch bestimmt. Bestimmte Produkte in Lebensmittelqualität eignen sich für die Formulierungsentwicklung in Lebensmitteln und verwandten Anwendungen.

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