高通量筛选平台是首都医学科学创新中心的关键技术辅助平台。平台构建了规模达22万种的小分子化合物库，涵盖上市药物与临床期小分子药物库、已知活性化合物库、结构多样性化合物库、天然产物库，以及针对特定疾病类型和信号通路的靶点相关化合物库等多样化资源。

平台配备先进的全自动高通量筛选系统，能够支持多种生化及细胞水平筛选模型的建立与优化，并兼容荧光、Alpha Screen、化学发光、可见光吸收及基于图像的多指标检测等多种检测技术。此外，平台还提供虚拟筛选、分子对接、分子动力学模拟等计算机辅助药物设计服务。

平台致力于通过与创新中心内部实验室、首都医科大学及其附属医院，以及外部机构的广泛合作，将疾病机制见解转化为临床前候选药物与化学探针，发现并验证新的治疗靶点与作用通路，从而推动转化医学研究进程。

骨架化合物库代表了整个22万化合物库的结构多样性。

使用Instant JChem（IJC）注册化合物信息。IJC是一款化合物信息管理软件，支持科学家创建、管理和分析化学结构及其相关的非化学活性数据。

• 兼容384/1536孔微孔板

• 每天可筛选14,000个化合物（384孔微孔板） / 56,000个化合物（1,536孔微孔板）

• 支持基于酶活性/结合活性/细胞表型/离子通道的化合物筛选

• 所有设备均单独于或整合使用

平台内建的小分子化合物库包含22万种来源多样的化合物，可开展苗头化合物的高通量（HTS）或高内涵（HCS）筛选。用户可根据疾病靶点、实验目的等灵活选择合适的化合物库。其中，L1700-I已知活性化合物库支持单个挑取，随取随用。

（1）高通量均相筛选：基于HTRF和ALPHA等均相筛选技术，对特定的生物标志物进行高通量的定量和相关药物的筛选。

（2）荧光素酶检测筛选：基于不同荧光素酶体系，对药物的活力和毒性进行筛选，也可对靶点蛋白定量检测。

（3）GPCR/激酶药物筛选：G蛋白偶联受体和激酶是重要的药物靶点家族，平台可通过多种方式对此类靶点进行高通量筛选。

（4）二元/三元复合物结合筛选：可对蛋白互作体系开展高通量的互作抑制剂和激动剂筛选。

（1）高内涵差异化筛选：高内涵技术可以开展亚细胞、细胞水平到三维复杂样本的差异化筛选，可以用于复杂细胞机制的靶点和药物挖掘，以及直观地评估药物的靶向性和安全性。

（2）Cell Painting筛选：近年来以细胞全景绘制（Cell painting）技术为主导的形态学筛选推动了AI制药的新浪潮。与传统的靶向性表型筛选不同，结合机器自学习的形态学筛选从细胞的多个维度和结构的变化出发，挖掘有效的表型并用于进一步的评价，分析候选药物或者靶点的工作机制和生物学效果。

（3）DRUG-seq：通过Well Barcode标记和唯一分子标识符 (UMI) 定量，对96/384孔板中的微量细胞进行转录组扩增，将预扩增得到的cDNA产物Polling至一起建库。主要用于在药物研发过程中，大规模同时检测数百种候选化合物和实验条件的样本的转录本，从转录水平分析药物对细胞的作用。

（1）发现苗头化合物：从百万级别的化合物库中快速识别能与特定疾病靶点（如蛋白质、酶）结合的潜在的活性分子，为后续实验验证提供起点；

（2）超高通量化合物筛选：基于AI驱动的虚拟筛选方法实现了较大的速度提升，可快速的实现超高通量化合物（千万级别）的虚拟筛选；

（3）定制化合物库筛选：根据项目需求，定制化合物进行虚拟筛选，比如天然产物库，MPO化合物库等；

（4）应对耐药性：针对因靶点突变而产生的耐药性问题，筛选能有效结合突变体、克服耐药的新一代抑制剂；

（5）探索变构调节剂：通过针对蛋白表面非活性位点（变构位点）的筛选，发现能调节蛋白功能的新型变构抑制剂或激动剂；

（6）PPI抑制剂筛选：从大规模化合物库中快速识别能够特异性地靶向并占据蛋白相互作用界面、从而阻断或调控该相互作用的小分子抑制剂。

（1）预测结合模式：模拟分析活性化合物与特定疾病靶点活性口袋的具体相互作用，阐明其作用机理；

（2）反向找靶：基于化合物与靶点作用模式以及结合亲和力打分，筛选可能与药物小分子结合的靶点；

（3）指导化合物结构优化：基于配受体间结合模式，指导合理地优化药物分子结构。

（1）评估化合物结合稳定性：通过模拟分析蛋白质-配体复合物在生理环境下的稳定性（如计算RMSD、RMSF），验证从分子对接或虚拟筛选中获得的苗头化合物结合模式的可靠性；

（2）阐明药物作用与耐药机制：在原子层面动态模拟药物与靶点蛋白的结合过程，揭示其如何稳定结合、如何诱导蛋白构象变化，以及突变如何导致耐药性；

（3）指导先导化合物理性优化：通过能量分解分析，识别出对结合贡献最大的关键氨基酸残基和化学基团，从而指导结构修饰以增强亲和力或改善选择性。