Binding‐Site Purification of Actives (B‐SPA) Enables Efficient Large‐Scale Progression of Fragment Hits by Combining Multi‐Step Array Synthesis With HT Crystallography
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Fragment approaches are long‐established in target‐based ligand discovery, yet their full transformative potential lies dormant because progressing the initial weakly binding hits to potency remains a formidable challenge. The only credible progression paradigm involves multiple cycles of costly conventional design‐make‐test‐analyse medicinal chemistry. We propose an alternative approach to fragment elaboration, namely performing large numbers of parallel and diverse automated multiple step reactions, and evaluating the binding of the crude reaction products by high‐throughput protein X‐ray crystallography. We show it is effective and low‐cost to perform, in parallel, large numbers of non‐uniform multi‐step reactions, because, even without compound purification, crystallography provides a high‐quality readout of binding. This can detect low‐level binding of weakly active compounds, which the target binding site extracts directly from crude reaction mixtures. In this proof‐of‐concept study, we have expanded a fragment hit, from a crystal‐based screen of the second bromodomain of pleckstrin homology domain‐interacting protein (PHIP(2)), using array synthesis on low‐cost robotics. We were able to implement 6 independent multi‐step reaction routes of up to 5 steps, attempting the synthesis of 1876 diverse expansions, designs entirely driven by synthetic tractability. The expected product was present in 1108 (59%) crude reaction mixtures, detected by liquid chromatography mass spectrometry (LCMS). 22 individual products were resolved in the crystal structures of crude reaction mixtures added to crystals, providing an initial structure activity relationship map. 19 of these showed binding pose stability, while, through binding instability in the remaining 3 products, we could resolve a stereochemical preference for mixtures containing racemic compounds. One compound showed biochemical potency (IC 50 =34 μM) and affinity (K d =50 μM) after resynthesis. This approach therefore lends itself to routine fragment progression, if coupled with algorithmically guided compound and reaction design and new formalisms for data analysis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».