JP2003504641A - Thermochemical sensors and uses thereof - Google Patents

Thermochemical sensors and uses thereof

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JP2003504641A
JP2003504641A JP2001510836A JP2001510836A JP2003504641A JP 2003504641 A JP2003504641 A JP 2003504641A JP 2001510836 A JP2001510836 A JP 2001510836A JP 2001510836 A JP2001510836 A JP 2001510836A JP 2003504641 A JP2003504641 A JP 2003504641A
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target
virus
ligand
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Application number
JP2001510836A
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Japanese (ja)
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パトリック アール. コネリー
ジャニド アスガル アリ
フランク ジョセフ ブルゼス
カルロス エイチ. フェールマン
Original Assignee
ザ アルゼクシス カンパニー インコーポレーティッド
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Publication date
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    • G01N25/20Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
    • G01N25/48Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation
    • G01N25/4846Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation for a motionless, e.g. solid sample

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Abstract

(57)【要約】 本明細書に記載の方法は、被験リガンドまたは基質と標的(例えば、標的タンパク質)との結合事象を熱出力の発生と関連付ける。本明細書の方法を用いて薬物をスクリーニングすることができる。 (57) Abstract The methods described herein relate the binding event between a test ligand or substrate and a target (eg, a target protein) with the generation of a thermal output. Drugs can be screened using the methods herein.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 関連出願 本出願は、参照として本明細書に組み入れられる、1999年7月19日に出願され
た仮出願第60/144,570の恩典を主張するものである。
RELATED APPLICATION This application claims the benefit of Provisional Application No. 60 / 144,570, filed July 19, 1999, which is incorporated herein by reference.

【0002】 発明の分野 本発明は、リガンドまたは基質をスクリーニングするための熱化学センサ(例
えば、熱量計)の使用に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the use of thermochemical sensors (eg, calorimeters) for screening ligands or substrates.

【0003】 発明の背景 天然物および合成化学データベースのランダムスクリーニング(例えば、活性
についての試験)は、目的の標的生体分子と相互作用する化合物を発見するため
の強力な方法である。標的生体分子と相互作用する物質を同定することは極めて
重要な段階であることが多く、一般的に新薬発見に必要な条件である。生体分子
と相互作用する物質はリガンドと呼ばれる。リガンドは、2つの主なカテゴリー
:標的生体分子に結合し、標的生体分子と安定な複合体を形成する結合リガンド
;および標的生体分子と相互作用し、化学的に修飾される基質に分類することが
できる。生体分子標的のリガンドは、標的生体分子と物理的に会合する能力によ
り同定することができる。結合工程および基質代謝回転は、一般的に、複合体形
成または化学反応が起こったか起こらなかったかを明らかにするアッセイ法によ
り調べられる。これらのアッセイ法は、例えば、目的の複合体またはリガンドの
分光学的特性またはクロマトグラフィー特性の変化に依存していることが多い。
BACKGROUND OF THE INVENTION Random screening of natural product and synthetic chemical databases (eg, testing for activity) is a powerful method for discovering compounds that interact with target biomolecules of interest. Identifying substances that interact with target biomolecules is often a crucial step and is generally a necessary condition for drug discovery. Substances that interact with biomolecules are called ligands. Ligands are classified into two main categories: bound ligands that bind to and form stable complexes with target biomolecules; and substrates that interact with target biomolecules and are chemically modified. You can Biomolecule targeting ligands can be identified by their ability to physically associate with a target biomolecule. Binding steps and substrate turnover are generally examined by assays that reveal whether complex formation or a chemical reaction has taken place. These assays are often dependent, for example, on changes in the spectroscopic or chromatographic properties of the complex or ligand of interest.

【0004】 大規模スクリーニングアッセイ法は、多くの点でその有用性が制限される場合
がある。例えば、特に標的の機能が未知の場合、ある特定の標的タンパク質に対
して検索される、おびただしい数の推定リガンドが困難な仕事の代表例である。
特に、酵素的アッセイ法では、スクリーニングすることができる適切な基質を選
択するために標的機能の知識が必要とされる。機能未知の標的と相互作用する化
合物のスクリーニングが、様々な生物のゲノムを配列決定する取り組みの結果と
して近年、重要視されてきた。例えば、微生物学の分野において、少なくとも16
種の細菌および真菌の完全なゲノムが配列決定されている。これらの配列データ
は、新たな抗菌剤となる可能性がある多数の新たなタンパク質標的の同定に結び
ついた。抗菌剤発見のための特に魅力的な標的は、細菌増殖に必須であるが、真
核生物において対応物がない標的である。これらの可能性のある標的の多くは機
能未知であるので、大規模スクリーニングアッセイ法に頼る新薬発見プログラム
に効果的にかけにくい。
Large-scale screening assays can be limited in their utility in many ways. For example, a large number of putative ligands searched for a particular target protein is a representative example of a difficult task, especially when the function of the target is unknown.
In particular, enzymatic assays require knowledge of the target function in order to select the appropriate substrate that can be screened. Screening for compounds that interact with targets of unknown function has gained importance in recent years as a result of efforts to sequence the genomes of various organisms. For example, in the field of microbiology, at least 16
The complete genomes of species bacteria and fungi have been sequenced. These sequence data have led to the identification of a number of new protein targets that could be new antibacterial agents. A particularly attractive target for antimicrobial discovery is one that is essential for bacterial growth but has no counterpart in eukaryotes. Many of these potential targets are of unknown function, making them difficult to effectively target new drug discovery programs that rely on large-scale screening assays.

【0005】 機能未知の標的のためのアッセイ法に関する制限に加えて、多くのスクリーニ
ングアッセイ法は、試験することができる化合物の範囲を制限するように化合物
と標的との相互作用を測定する。例えば、多くのタンパク質は複数の機能を有す
るが、ほとんどのアッセイ法は、このような機能の1つしか検出することができ
ない。このようなアッセイ法は、試験することができる化合物の範囲を制限する
。現在利用可能なスクリーニングアッセイ法へのさらなる制限として、(i)不
均一アッセイ法において必要なことが多い、長さおよび/または費用のかかる分
離段階;(ii)色のついた化合物もしくは懸濁液または濁った抽出物の活性を効
果的に検出することができないアッセイ法に関連する光学的検出の問題;(iii
)アッセイ法がハイスループットアッセイ法でない場合、可能性のある化合物の
小さなサブセットの退屈かつ煩雑な試験;(iv)細胞株および/または動物を使
用することが必要とされるアッセイ法の費用および難しさ;(v)被験化合物と
標的との相互作用の強さについての情報が現在最も使用されているアッセイ法で
得られないこと、が挙げられる。
In addition to the limitations associated with assays for targets of unknown function, many screening assays measure compound-target interactions to limit the range of compounds that can be tested. For example, many proteins have multiple functions, but most assays are able to detect only one of these functions. Such assays limit the range of compounds that can be tested. Additional limitations to currently available screening assays include (i) lengthy and / or expensive separation steps often required in heterogeneous assays; (ii) colored compounds or suspensions. Or optical detection problems associated with assays that are unable to effectively detect the activity of cloudy extracts; (iii
) If the assay is not a high throughput assay, the tedious and cumbersome test of a small subset of potential compounds; (iv) the cost and difficulty of the assay required to use cell lines and / or animals. (V) that information on the strength of the interaction between the test compound and the target cannot be obtained by the most used assay method at present.

【0006】 従って、検出可能な標的機能の範囲を著しく制限することなく、標的と被験化
合物との相互作用を検出することができる比較的安価な大規模アッセイ法が必要
とされる。
[0006] Therefore, there is a need for a relatively inexpensive, large-scale assay that can detect the interaction between a target and a test compound without significantly limiting the range of detectable target function.

【0007】 発明の概要 本明細書に記載の方法は、被験化合物(例えば、被験リガンドまたは被験基質
)と標的(例えば、標的タンパク質または核酸)との相互作用(例えば、結合)
を熱の変化と関連付ける。熱出力は熱量計により検出される。本発明の方法より
、標的の活性の種類、範囲、または特定の同一性に制限を課し、厳しく強いるこ
となく、相互作用を分析することができる。一例として、本発明の方法より、未
知の十分に特徴付けられていない、または単に推定されただけの、もしくは大ま
かに述べられた活性を有する標的に対する相互作用物質(例えば、基質)を同定
することができる。本発明の方法は、例えば、標的が酵素である場合、1つまた
は複数の被験基質を1つまたは複数の産物に変換した際に発生する熱の変化を検
出するか、標的および相互作用物質がリガンドおよび対応リガンドである場合、
結合した際に発生する熱の変化を検出する。熱の吸収または放出は化学反応の普
遍的な特性であり、従って、本発明の方法の法的権限は、過度に制限を強いて標
的の性質または標的と他の分子との相互作用についての仮説を立てる方法の法的
権限を超えることができる。本発明の態様の中には、標的の性質または標的とそ
の相互作用物質(例えば、天然のリガンド、基質、または結合パートナー)との
相互作用についての仮説を必要としないものもある。本発明の他の方法は、可能
性のある相互作用物質を選択する指針に、標的(および/もしくは相互作用物質
)の知識、または標的(および/もしくは相互作用物質)についての仮説を取り
入れている。例えば、本発明の態様は、相互作用物質の選択を最適化し、優先順
位をつけて標的を試験するために、標的のゲノム分析または他のバイオインフォ
マティクス分析を使用する。
SUMMARY OF THE INVENTION The methods described herein include the interaction (eg, binding) of a test compound (eg, a test ligand or test substrate) with a target (eg, a target protein or nucleic acid).
Is associated with a change in heat. The heat output is detected by a calorimeter. The methods of the present invention allow interactions to be analyzed without imposing severe restrictions on the type, extent or specific identity of the target activity. As an example, identifying an interactor (eg, a substrate) to a target that has unknown, poorly characterized, or simply deduced, or roughly stated activity by the method of the present invention. You can The method of the present invention detects, for example, when the target is an enzyme, a change in heat generated upon conversion of one or more test substrates into one or more products, or when the target and interacting substances are If it is a ligand and the corresponding ligand,
Detect the change in heat generated when they are bonded. The absorption or release of heat is a universal property of chemical reactions and, therefore, the legal authority of the methods of the present invention imposes unduly limiting hypotheses about the nature of the target or the interaction of the target with other molecules. Beyond the legal authority of how to stand. Some aspects of the invention do not require a hypothesis about the nature of the target or the interaction of the target with its interactors (eg, natural ligands, substrates, or binding partners). Other methods of the invention incorporate knowledge of the target (and / or interactant), or a hypothesis about the target (and / or interactant), as a guide for selecting potential interactants. . For example, aspects of the invention use genomic or other bioinformatics analysis of the target to optimize and prioritize testing of the target for interactant selection.

【0008】 従って、1つの局面において、本発明は、標的(例えば、タンパク質)を分析
する方法を特徴とする。(前記方法をタンパク質に関して説明するが、本明細書
に記載の方法により他の標的分子(例えば、他の高分子、例えば、核酸)を分析
することができる。)本方法は、以下の段階を含む: (1)選択的に、標的(例えば、タンパク質)に推定の機能を割り当てる段階。
推定の機能は、任意の手段(例えば、標的が有する(または場合によっては有さ
ない)特徴の同定)により割り当てることができる。例示的な特徴として、構造
的特徴(例えば、タンパク質の場合、別のタンパク質との予め選択されたレベル
の配列同一性);配列もしくはモチーフ、またはタンパク質折り畳みの保有;標
的と別の分子(例えば、機能既知のタンパク質)との3次元構造の類似性;プロ
モーター構造または他の3'、5'、もしくは他の調節構造;染色体上の位置または
他の遺伝的特性(例えば、サプレッサー、栄養要求体、透過酵素、薬物抵抗性、
薬物感受性、または他の類似する活性もしくは特性);発現プロフィール(例え
ば、組織特異性、疾患または障害特異的発現、一過性発現パターン);供給源(
例えば、標的が得られた種が挙げられる。標的と機能既知の分子(例えば、タン
パク質)が共有する(または場合によっては共有しない)特徴を同定すると、機
能既知の分子(例えば、タンパク質)の活性を標的に割り当てることができる。
例えば、推定の機能は、例えば、タンパク質またはこのタンパク質をコードする
核酸の配列と参照配列とを比較することにより(例えば、標的タンパク質が予め
選択された配列(例えば、予め選択されたモチーフ、例えば、コンセンサス配列
)を含むかを確かめることにより)、またはタンパク質と、既知の3次元構造を
有する別のタンパク質とを比較することにより(例えば、タンパク質折り畳みの
有無を確かめることにより)、または標的タンパク質の結晶の3次元構造と機能
既知の他のタンパク質の結晶の3次元構造とを比較することにより割り当てるこ
とができる; (2)候補相互作用物質のライブラリー(例えば、タンパク質の可能性のある基
質または結合リガンドのライブラリー)を提供する段階(好ましくは、ライブラ
リーは、少なくとも1つの、より好ましくは複数のメンバーを含み、各メンバー
は、割り当てられた推定の機能を有するタンパク質と相互作用することが知られ
ている。一例として、ライブラリーは複数のプロテアーゼ基質を含むことができ
る。推定の機能の割り当ては、例えば、特定の相互作用物質ライブラリーの選択
を助けることでスクリーニングストラテジーを最適化することができる); (3)標的(例えば、タンパク質)を含む反応混合物を提供する段階; (4)標的(例えば、タンパク質)をライブラリーのメンバーに接触させる段階
; (5)反応混合物の熱出力の変化を評価する段階; (6)選択的に、得られた熱の変化の値を既定の値と比較することによって、例
えば、標的(例えば、タンパク質)の基質またはリガンドであるライブラリーメ
ンバーを同定することで標的(例えば、タンパク質)を分析する段階。(この方
法ならびに本明細書に記載の他の全ての方法において、方法の段階への文字また
は数字の指定は、単に読者の便宜を図るためのものであり、特に必要のない限り
、これらの段階が列挙された順番で行われなければならないという意味ではない
。)
Accordingly, in one aspect, the invention features a method of analyzing a target (eg, protein). (While the method is described with respect to proteins, other target molecules (eg, other macromolecules, such as nucleic acids) can be analyzed by the methods described herein.) The method comprises the following steps. Including: (1) selectively assigning a putative function to a target (eg, protein).
The function of inference can be assigned by any means, eg, identification of features that the target has (or optionally does not have). Exemplary features include structural features (eg, in the case of a protein, a preselected level of sequence identity with another protein); retention of sequences or motifs, or protein folds; target and another molecule (eg, 3D structural similarity to proteins of known function); promoter structures or other 3 ', 5'or other regulatory structures; chromosomal location or other genetic characteristics (eg suppressors, auxotrophs, Permeation enzyme, drug resistance,
Drug sensitivity, or other similar activity or property); expression profile (eg, tissue specificity, disease or disorder specific expression, transient expression pattern); source (
For example, the species from which the target was obtained. Upon identifying features that the target and a molecule of known function (eg, protein) share (or optionally do not share), the activity of the molecule of known function (eg, protein) can be assigned to the target.
For example, the putative function can be determined, for example, by comparing the sequence of a protein or a nucleic acid encoding the protein with a reference sequence (e.g., the target protein has a preselected sequence (e.g., a preselected motif, e.g., A consensus sequence)), or by comparing a protein with another protein having a known three-dimensional structure (eg, by checking for protein folding), or a crystal of the target protein. Can be assigned by comparing the three-dimensional structure of a protein with the three-dimensional structure of a crystal of another protein of known function; Providing a library of ligands (preferably the library is It is known to contain at least one, and more preferably multiple members, each member being known to interact with a protein having an assigned putative function .. As an example, a library may contain multiple protease substrates. The putative function assignment can optimize the screening strategy, eg, by aiding selection of a particular interactant library); (3) reaction mixture containing the target (eg, protein). (4) contacting a target (eg, protein) with a member of the library; (5) assessing changes in the heat output of the reaction mixture; (6) selectively obtaining the resulting heat. By comparing the value of the change in the target value (eg, protein) with a library that is a ligand or ligand of the target (eg, protein) Analyzing the target (eg, protein) by identifying members. (In this method as well as all other methods described herein, the designation of letters or numbers to the steps of the method is for the convenience of the reader only and unless otherwise necessary. Does not mean that they must be done in the order listed.)

【0009】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、細菌、原生動物、ウ
イルス(例えば、ファージ)、または真菌を含む病原体、例えば、原核生物病原
体または真核生物病原体により産生される。例えば、タンパク質は、以下の任意
の種により産生されるタンパク質であり得る:アクイフェックス アエオリクス
(Aquifex aeolicus)、ピロコッカス ホリコシ(Pyrococcus horikoshii)、枯
草菌(Bacillus subtilis)、トレポネーマ パリダム(Treponema pallidum)、
ボレリア ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ヘリコバクター ピロリ
(Helicobacter pylori)、アルカエグロブス フルギダス(Archaeoglobus fulg
idus)、メタノバクテリウム サーモ(Methanobacterium thermo)、大腸菌(Es
cherichia coli)、マイコプラズマ ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、
シネコシスティス(Synechocystis)sp. 、メタノコッカス ジャナシ(Methanoc
occus jannaschii)、サッカロミセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae
)、マイコプラズマ ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)、インフルエンザ
菌(Haemophilus influenzae)、リケッチア プロワツェキイ(Rickettsia prow
azekii)、ピロコッカス アビシ(Pyrococcus abyssii)、バチルス(Bacillus
)sp. 、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ウレアプラズマ ウレアリチカム
(Ureaplasma urealyticum)、ピロバキュラム アエロフィラム(Pyrobaculum a
erophilum)、ピロコッカス フリオサス(Pyrococcus furiosus)、結核菌(Myc
obacterium tuberculosis)、ナイセリア ゴノルヘア(Neisseria gonorhea)、
ナイセリア メニンギディティス(Neisseria meningiditis)、ストレプトコッ
カス ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ボレリア ブルグドルフェリ(Bo
rellia burgdorferi)、カウロバクター クレセンタス(Caulobacter crescentu
s)、クロロビウム テピダム(Chlorobium tepidum)、デイノコッカス ラジオ
デュランス(Deinococcus radiodurans)、エンテロコッカス フェカーリス(Enter
ococcus faecalis)、レジオネラ ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、
マイコバクテリウム アビウム(Mycobacterium avium)、結核菌(Mycobacteriu
m tuberculosis)、メタノコッツカス ジャナシ(Methanococcus jannaschii)
、ナイセリア メニンジティディス(Neisseria meningitides)、シュードモナ
ス プチダ(Pseudomonas putida)、ポルフィロモナス ギンギバリス(Porphyro
monas gingivalis)、サルモネラ チフィムリウム(Salmonella typhimurium)
、シュワネラ プトレファシエンス(Shewanella putrefaciens)、 肺炎連鎖菌
(Streptococcus pneumoniae)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、クロストリジ
ウム アセトブチリクム(Clostridium acetobutylicum)、カンピロバクター ジ
ェジュニ(Campylobacter jejuni)、ハロバクテリウム サリナリウム インステ
ィチュート(Halobacterium salinarium Institute)、リステリア モノサイト
ゲネス(Listeria monocytogenes)、結核菌サンガー(Mycobacterium tubercul
osis Sanger)、マイコプラズマ ミコイデス(Mycoplasma mycoides)、ナイセ
リア メニンギディティス(Neisseria meningitides)株、ストレプトマイセス
コエリコラー(Streptomyces coelicolor)、アクチノバチルス アクチノマイセ
(Actinobacillus actinomyce)、クラミジア トラコマチス(Chlamydia tracho
matis)、ハロバクテリウム(Halobacterium)sp. 、マイコプラズマ カプリコ
ルム(Mycoplasma capricolum)、ナイセリア ゴノレア(Neisseria gonorrhea
)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、アスペルギルス ニデュランス(Asper
gillus nidulans)、カンジダ アルビカンス(Candida albicans)、リーシュマ
ニア メジャー(Leishmania major)、アカパンカビ(Neurospora crassa)、ニ
ューモシスチス カリニ(Pneumocystis carinii)、熱帯熱マラリア原虫(Plasm
odium falciparum)、サッカロミセス セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae
)、シゾサッカロミセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、トリパノソー
マ クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ ブルーセイ(Trypanosoma
brucei)、アベルソン(Abelson)マウス白血病ウイルス、アデノ随伴ウイルス
2または3、1型、2型、または3型デングウイルス、A〜G型肝炎ウイルス、肝炎GB
ウイルスB、ヒトTリンパ球向性ウイルス1型または2型、ヒトTリンパ球向性ウイ
ルスI型、ヒトアデノウイルス12型または2型、ヒトヘルペスウイルス1〜4、ヒト
免疫不全症ウイルス1〜2型、ヒトパラインフルエンザウイルス3、ヒト呼吸器系
合包体ウイルス、伝染性造血器壊死症ウイルス、インフルエンザA型ウイルス、
インフルエンザB型ウイルス、インフルエンザC型ウイルス、および麻疹ウイルス
。本発明の方法を使用して試験される標的を産生する種のさらなる例を以下で説
明する。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is produced by a pathogen, including a bacterium, protozoa, virus (eg, phage), or fungus, eg, a prokaryotic or eukaryotic pathogen. For example, the protein can be a protein produced by any of the following species: Aquifex aeolicus, Pyrococcus horikoshii, Bacillus subtilis, Treponema pallidum,
Borrelia burgdorferi, Helicobacter pylori, Archaeoglobus fulg
idus), Methanobacterium thermo, E. coli (Es
cherichia coli), Mycoplasma pneumoniae,
Synechocystis sp., Methanococcus janas (Methanoc)
occus jannaschii), Saccharomyces cerevisiae
), Mycoplasma genitalium, Haemophilus influenzae, Rickettsia prow
azekii), Pyrococcus abyssii, Bacillus
) Sp., Pseudomonas aeruginosa, Ureaplasma urealyticum, Pyrobaculum aeruginosa
erophilum), Pyrococcus furiosus, Mycobacterium tuberculosis (Myc)
obacterium tuberculosis), Neisseria gonorhea,
Neisseria meningiditis, Streptococcus pyogenes, Borrelia burgdorferi (Bo)
rellia burgdorferi), Caulobacter crescentu
s), Chlorobium tepidum, Deinococcus radiodurans, Enterococcus faecalis (Enter)
ococcus faecalis), Legionella pneumophila,
Mycobacterium avium, Mycobacteriu
m tuberculosis), Methanococcus jannaschii
, Neisseria meningitides, Pseudomonas putida, Porphyromonas gingivalis (Porphyro)
monas gingivalis), Salmonella typhimurium
, Shewanella putrefaciens, Streptococcus pneumoniae, Vibrio cholerae, Clostridium acetobutylicum, Campylobacter jejunin, Halobacterium Institute), Listeria monocytogenes, Mycobacterium tubercul
osis Sanger), Mycoplasma mycoides, Neisseria meningitides strain, Streptomyces
Streptomyces coelicolor, Actinobacillus actinomyce, Chlamydia trachomatis
matis), Halobacterium sp., Mycoplasma capricolum, Neisseria gonorrhea
), Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus nidulans (Asper)
gillus nidulans), Candida albicans, Leishmania major, Neurospora crassa, Pneumocystis carinii, Plasmodium falciparum (Plasm)
odium falciparum), Saccharomyces cerevisiae
), Schizosaccharomyces pombe, Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei
brucei), Abelson murine leukemia virus, adeno-associated virus
Dengue virus 2 or 3, type 1, type 2, or type 3, hepatitis A virus, hepatitis GB
Virus B, human T lymphotropic virus type 1 or 2, human T lymphotropic virus type I, human adenovirus type 12 or 2, human herpesvirus 1-4, human immunodeficiency virus 1-2 Type, human parainfluenza virus 3, human respiratory system inclusion virus, infectious hematopoietic necrosis virus, influenza A virus,
Influenza B virus, influenza C virus, and measles virus. Further examples of species producing targets tested using the methods of the invention are described below.

【0010】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、真核生物(例えば、
単細胞生物または多細胞生物)により産生される。このような真核生物の例とし
て、シロイヌナズナM(Arabidopsis thaliana M)、マレー糸状虫(Brugia mala
yi)、線虫(Caenorhabditis elegans)、キイロショウジョウバエ(Drosophila
melanogaster)、シストソマ マンソニ(Shistosoma mansoni)、シストソマ
ジャポニカム(Shistosoma japonicum)、および哺乳動物(例えば、ヒト)が挙
げられる。好ましくは、標的はヒトにより産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) is eukaryotic (eg
Unicellular or multicellular organisms). Examples of such eukaryotes include Arabidopsis thaliana M, and the Brugia mala.
yi), nematode (Caenorhabditis elegans), Drosophila
melanogaster), Shistosoma mansoni, Shistosoma
Examples include japonicum (Shistosoma japonicum), and mammals (eg, humans). Preferably the target is produced by humans.

【0011】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、生物の細胞小器官(
例えば、ミトコンドリア)により産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is an organelle of an organism (
(Eg, mitochondria).

【0012】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、既知の活性(例えば
、酵素活性)を有さないか、または測定が困難な活性を有する。好ましい態様に
おいて、タンパク質は既知の第1の活性を有し、第2の活性(例えば、未知の活性
)によって、このタンパク質と相互作用する相互作用物質を含むライブラリーに
対して試験される。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) has no known activity (eg, enzymatic activity) or has an activity that is difficult to measure. In a preferred embodiment, the protein has a known first activity and is tested against a library containing interactants that interact with the protein by a second activity (eg, an unknown activity).

【0013】 好ましい態様において、標的は、天然に存在するタンパク質またはその断片;
機能および/または構造が未知のタンパク質;リガンド、基質、または他の相互
作用分子が未知のタンパク質である。他の態様において、タンパク質は少なくと
も1つの酵素活性を有する。
In a preferred embodiment, the target is a naturally occurring protein or fragment thereof;
A protein of unknown function and / or structure; a protein of unknown ligand, substrate, or other interacting molecule. In other embodiments, the protein has at least one enzymatic activity.

【0014】 好ましい態様において、標的は、核酸分子、例えば、DNAまたはRNA(例えば、
構造RNA、例えば、リボザイム)である。
In a preferred embodiment, the target is a nucleic acid molecule, such as DNA or RNA (eg,
Structural RNA, eg ribozymes).

【0015】 好ましい態様において、複数のライブラリーメンバーが、例えば、同じ反応混
合物中で同時に試験され、これにより、本発明の方法の処理量を増大することが
できる。複数のライブラリーメンバー(例えば、プラスの結果を生じるもの)を
さらに小さな群に分け、これらのさらに小さな群を試験することができる。複数
のライブラリーメンバーまたは小さな群(例えば、プラスの結果を生じるもの)
から、1つまたは複数のライブラリーメンバーを個々に試験することができる。
In a preferred embodiment, multiple library members are tested simultaneously, eg, in the same reaction mixture, which can increase the throughput of the method of the invention. Multiple library members (eg, those that produce positive results) can be divided into smaller groups and these smaller groups can be tested. Multiple library members or small groups (eg, those that give positive results)
From, one or more library members can be individually tested.

【0016】 好ましい態様において、本方法は、異なる条件下で(例えば、異なる塩濃度、
異なるpH、または異なる補因子の存在下で)、1つまたは複数の段階(例えば、
段階(4)および(5)の一方または両方)を繰り返すことをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method is performed under different conditions (eg, different salt concentrations,
At different pH, or in the presence of different cofactors), in one or more steps (eg,
Further comprising repeating one or both of steps (4) and (5)).

【0017】 好ましい態様において、本方法は、ライブラリーの第2のメンバーまたはその
後のメンバーを使用して、少なくとも1つの段階(例えば、段階(3)〜(6))
を繰り返すことをさらに含む。好ましい態様において、複数のライブラリーメン
バー(例えば、候補物質または被験リガンド)が試験される。好ましい態様にお
いて、複数のライブラリーメンバーには、少なくとも10個、102個、103個、104
個、105個、106個、107個、または108個の化合物が含まれる。好ましい態様にお
いて、複数のライブラリーメンバーの少なくとも10個、102個、103個、104個、1
05個、106個、107個、または108個が構造的特徴または機能的特徴を共有する。
In a preferred embodiment, the method uses at least one step (eg, steps (3)-(6)) using a second or subsequent member of the library.
It further includes repeating. In a preferred embodiment, multiple library members (eg, candidate substances or test ligands) are tested. In a preferred embodiment, the plurality of library members has at least 10, 10 2 , 10 3 , 10 4
Number, 10 5, 10 6, contains 10 7, or 10 8 compounds. In a preferred embodiment, at least 10, 10 2 , 10 3 , 10 4 , 1 of the plurality of library members
0 5 , 10 6 , 10 7 , or 10 8 share structural or functional features.

【0018】 好ましい態様において、ライブラリーには、共通の特徴を有する複数のメンバ
ーが含まれる。例えば、複数のメンバーの全てが、酵素補因子;(例えば、生合
成酵素もしくは消化酵素の)基質(例えば、プロテアーゼ基質)(炭水化物、ヌ
クレオシド/ヌクレオチド、アミノ酸、脂質を含む);ビタミン;ホルモン;核
酸;例えば、DNA分子;または天然物(例えば、細菌由来の天然物)である。ラ
イブラリーには、前記のメンバーの任意の代謝産物、前駆体、または中間体が含
まれ得る。
In a preferred embodiment, the library contains a plurality of members with common characteristics. For example, all of the members are enzyme cofactors; substrates (eg, biosynthetic or digestive enzymes) (eg, protease substrates) (including carbohydrates, nucleosides / nucleotides, amino acids, lipids); vitamins; hormones; nucleic acids For example, a DNA molecule; or a natural product (for example, a natural product derived from a bacterium). The library can include any metabolite, precursor, or intermediate of the aforementioned members.

【0019】 好ましい態様において、ライブラリーは、基質ライブラリー;補因子ライブラ
リー;炭水化物生合成および/もしくは分解ライブラリー;プリンおよびピリミ
ジン生合成および/もしくは分解ライブラリー;アミノ酸生合成および/もしくは
分解ライブラリー;脂質生合成および/もしくは分解ライブラリー;ビタミンお
よび/もしくはホルモンライブラリー;核酸(例えば、DNA)ライブラリー;また
は天然物ライブラリー(例えば、細菌由来の天然物ライブラリー)である。
In a preferred embodiment, the library is a substrate library; a cofactor library; a carbohydrate biosynthesis and / or degradation library; a purine and pyrimidine biosynthesis and / or degradation library; an amino acid biosynthesis and / or degradation library. Larry; lipid biosynthesis and / or degradation library; vitamin and / or hormone library; nucleic acid (eg, DNA) library; or natural product library (eg, natural product library from bacteria).

【0020】 好ましい態様において、ライブラリーメンバーは、標的(例えば、標的タンパ
ク質)と相互作用する可能性を有する化学種である。好ましくは、ライブラリー
メンバーは候補基質または被験リガンドである。
In a preferred embodiment, library members are chemical species that have the potential to interact with a target (eg, target protein). Preferably, the library member is a candidate substrate or test ligand.

【0021】 好ましい態様において、ライブラリーメンバー(可能性のある相互作用物質ま
たは候補相互作用物質)は、酵素基質、代謝産物、補因子、天然物(例えば、細
菌由来の天然物)、炭水化物、多糖類、核酸(例えば、ヌクレオシドまたはヌク
レオチド前駆体、二本鎖DNA(ds)または一本鎖(ss)DNA分子、環状核酸、超コ
イル核酸)、アミノ酸(例えば、Dアミノ酸もしくはLアミノ酸またはその前駆体
)、ビタミン、ホルモン、脂質、有機低分子、金属、ペプチド、タンパク質、脂
質、糖タンパク質、糖脂質、遷移状態の類似体、およびその組合わせからなる群
より選択される。
In a preferred embodiment, the library members (potential interactors or candidate interactors) are enzyme substrates, metabolites, cofactors, natural products (eg natural products of bacterial origin), carbohydrates, Sugars, nucleic acids (eg nucleoside or nucleotide precursors, double stranded DNA (ds) or single stranded (ss) DNA molecules, circular nucleic acids, supercoiled nucleic acids), amino acids (eg D or L amino acids or precursors thereof) ), Vitamins, hormones, lipids, small organic molecules, metals, peptides, proteins, lipids, glycoproteins, glycolipids, transition state analogs, and combinations thereof.

【0022】 好ましい態様において、本方法は、第2のライブラリーの少なくとも1つのメン
バーに対してタンパク質を試験することをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises testing the protein against at least one member of the second library.

【0023】 好ましい態様において、2つまたはそれ以上のライブラリーが同時に試験され
る。一例として、標的を、第1のライブラリー(例えば、補因子ライブラリー)
の各メンバー(または一部のメンバー)に対して試験し、第2のライブラリー(
例えば、可能性のある基質のライブラリー)の各メンバー(または一部のメンバ
ー)に対して試験することができる。従って、第1のライブラリーが50個のメン
バー(第11、第12、...第150)を有し、第2のライブラリーが50個のメンバー(
第21、第22、...第250...)を有する2つのライブラリーの場合、標的を、全てま
たは複数の新規の組合わせ(例えば、(第11、第21)、(第11、第22)...(第1 1 、第250)など)に対して試験する。
[0023]   In a preferred embodiment, two or more libraries are tested simultaneously.
It As an example, target the first library (eg, cofactor library)
Each member (or some members) of the second library (
For example, each member (or some members) of a potential substrate library
-) Can be tested against. Therefore, the first library contains 50 members.
Bar (1st1, First2, ... 1st50) And the second library has 50 members (
No. 21,No. 22,...No. 250In case of two libraries with ...)
Or multiple new combinations (eg, (first1,No. 21), (First1,No. 22) ... (first 1 ,No. 250)))).

【0024】 好ましい態様において、ライブラリーメンバーは、コンビナトリアルライブラ
リーのメンバーである。
In a preferred embodiment, the library members are members of a combinatorial library.

【0025】 好ましい態様において、標的は、被験化合物と相互作用する(例えば、被験化
合物に結合し、好ましくは被験化合物を修飾する)。本明細書で使用する「修飾
する」とは、被験化合物または標的において結合(例えば、非共有結合もしくは
共有結合)を生じる、または結合を破壊することを含む。修飾として、切断、分
解、加水分解、リン酸化標識レベルの変化、連結、合成、および同様の反応が挙
げられる。修飾として、活性(例えば、酵素活性)の変化、相の物理的変化、凝
集または重合の変化が挙げられ得る。
In a preferred embodiment, the target interacts with the test compound (eg, binds to the test compound and preferably modifies the test compound). As used herein, "modifying" includes causing or abolishing binding (eg, non-covalent or covalent binding) at a test compound or target. Modifications include cleavage, degradation, hydrolysis, changes in phosphorylated label level, ligation, synthesis, and similar reactions. Modifications can include changes in activity (eg, enzymatic activity), physical changes in phase, changes in aggregation or polymerization.

【0026】 好ましい態様において、本方法は、標的の構造または機能を分析し(例えば、
標的の物理的特性を分析し;標的のインビトロ活性またはインビボ活性を分析し
;例えば、保存アミノ酸ドメインの存在について標的の配列(例えば、アミノ酸
配列またはヌクレオチド配列)を分析し)、それにより標的の構造または機能を
予想することをさらに含む。好ましい態様において、標的とライブラリーとを接
触させる前に、標的の構造または機能の分析を行う。
In a preferred embodiment, the method analyzes the structure or function of the target (eg,
Analyzing the physical properties of the target; analyzing the in vitro or in vivo activity of the target; eg, analyzing the target sequence (eg, amino acid sequence or nucleotide sequence) for the presence of conserved amino acid domains), and thereby the structure of the target Or further includes predicting function. In a preferred embodiment, analysis of target structure or function is performed prior to contacting the target with the library.

【0027】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいてライブラリー
メンバー(例えば、候補基質または被験リガンド)を選択し、候補基質または被
験リガンドがそれぞれ基質またはリガンドであることを確認することをさらに含
む。
In a preferred embodiment, the method selects library members (eg, candidate substrates or test ligands) based on their interaction with the target and confirms that the candidate substrate or test ligand is the substrate or ligand, respectively. Further including:

【0028】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいてライブラリー
メンバーを選択し、ライブラリーメンバーと細胞(例えば、培養細胞)または動
物とを接触させ、選択的に、ライブラリーメンバーが細胞または動物に影響を及
ぼすかどうかを確かめることをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method selects library members based on their interaction with a target, contacting the library members with cells (eg, cultured cells) or animals, and selectively It further includes ascertaining whether the member affects cells or animals.

【0029】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいて相互作用物質
(例えば、ライブラリーメンバー)を選択し、ライブラリー(例えば、候補基質
または被験リガンド)を精製し、ライブラリーメンバー(例えば、候補基質また
は被験リガンド)を結晶化し、ライブラリーメンバー(例えば、候補基質または
被験リガンド)の物理的特性(例えば、分子量、等電点、配列(関連する場合)
、または結晶構造)を評価することをさらに含む。ライブラリーメンバーを単独
で結晶化してもよく、標的と複合体化させてもよい。
In a preferred embodiment, the method selects interacting agents (eg, library members) based on their interaction with the target, purifies the library (eg, candidate substrate or test ligand), and Crystallize the member (eg, candidate substrate or test ligand) and the physical properties (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if relevant)) of the library member (eg, candidate substrate or test ligand)
, Or a crystal structure). The library member may be crystallized alone or complexed with the target.

【0030】 好ましい態様において、本方法は、標的と相互作用するために選択されたライ
ブラリーメンバーを使用して、標的と選択されたライブラリーメンバーとの相互
作用を調節する薬剤を(例えば、選択されたライブラリーメンバーに結合するか
、または選択されたライブラリーメンバーと相互作用することにより)同定する
ことをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method uses the library members selected to interact with the target, and selects agents that modulate the interaction of the target with the selected library member (eg, selection). Binding to a selected library member or by interacting with a selected library member).

【0031】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいて相互作用物質
(例えば、ライブラリーメンバー)を選択し、選択されたライブラリーメンバー
(例えば、候補基質または被験リガンド)の特性を最適化すること(例えば、標
的に対する親和性を最適化する、分子量を変化させる(例えば、分子量を小さく
する)、または溶解度を変化させる(例えば、大きくする)こと)をさらに含む
。本明細書に開示された既知の1つまたは複数の方法を使用して、最適化を行う
ことができる。
In a preferred embodiment, the method selects an interacting agent (eg, a library member) based on its interaction with a target and characterizes the selected library member (eg, a candidate substrate or test ligand). (Eg optimizing affinity for target, varying molecular weight (eg decreasing molecular weight), or varying solubility (eg increasing)). Optimization can be performed using one or more of the known methods disclosed herein.

【0032】 好ましい態様において、熱出力の変化は微小熱量計で測定される。[0032]   In a preferred embodiment, the change in heat output is measured with a microcalorimeter.

【0033】 好ましい態様において、本方法は、タンパク質とライブラリーメンバーとの相
互作用の物理定数(例えば、kcat、KM、またはKD)を決定することをさらに含む
In a preferred embodiment, the method further comprises determining a physical constant of protein-library member interaction (eg, k cat , K M , or K D ).

【0034】 好ましい態様において、本方法は、本明細書の他の場所に記載のように結合反
応(例えば、代理リガンド(surrogate ligand))を使用することを含んでもよ
い。
In a preferred embodiment, the method may include using a binding reaction (eg, a surrogate ligand) as described elsewhere herein.

【0035】 別の局面において、本発明は、相互作用物質(または標的)を混合物から精製
または単離する方法を特徴とする。(以下に記載の態様において、アッセイ試薬
として標的を使用して相互作用物質(例えば、基質または対応リガンド)を精製
または単離するが、アッセイ試薬として相互作用物質(例えば、基質)を使用し
て標的を単離または精製する同様の方法もまた本発明の範囲内である。)相互作
用物質は、例えば、標的(例えば、タンパク質)と相互作用するリガンド、受容
体、対応リガンド、補因子、または基質であり得る。混合物は、多くの成分から
なる生物学的試料(例えば、全血)、細胞ホモジネートまたは溶解物、組織試料
、生物学的液体試料であり得る。(前記方法をタンパク質に関して説明するが、
本明細書に記載の方法により他の分子(本明細書では標的(例えば、他の高分子
、例えば、核酸)と呼ぶ)を分析することができる。)本方法は、以下の段階を
含む: (1)混合物を提供する段階; (2)混合物を、第1の画分および第2の画分(例えば、可溶性画分および膜画分
)を含む複数の画分に分ける段階; (3)標的と第1の画分とを接触させて、第1の反応混合物を形成する段階; (4)第1の反応混合物の熱出力の変化を評価する段階; (5)選択的に、得られた熱の変化の値を既定の値と比較する段階; (6)標的と第2の画分とを接触させて、第2の反応混合物を形成する段階; (7)第2の反応混合物の熱出力の変化を評価する段階; (8)選択的に、得られた熱の変化の値を既定の値と比較する段階; (9)例えば、第1の反応の熱の変化を第2の反応の熱の変化と比較することによ
り評価を行い、画分を選択して、相互作用物質(例えば、標的(例えば、タンパ
ク質標的)のリガンドまたは基質)を精製または単離する段階。
In another aspect, the invention features a method of purifying or isolating an interactant (or target) from a mixture. (In the embodiments described below, the target is used as an assay reagent to purify or isolate the interactant (eg, substrate or corresponding ligand), but the interactant (eg, substrate) is used as the assay reagent. Similar methods of isolating or purifying a target are also within the scope of the invention.) An interactant is, for example, a ligand, a receptor, a corresponding ligand, a cofactor, or a ligand that interacts with the target (eg, a protein). It can be a substrate. The mixture can be a biological sample (eg, whole blood), a cell homogenate or lysate, a tissue sample, a biological fluid sample consisting of many components. (The method will be described with respect to proteins,
Other molecules, referred to herein as targets (eg, other macromolecules such as nucleic acids), can be analyzed by the methods described herein. ) The method comprises the following steps: (1) providing a mixture; (2) including a first fraction and a second fraction (eg, a soluble fraction and a membrane fraction) Dividing into a plurality of fractions; (3) contacting the target with a first fraction to form a first reaction mixture; (4) assessing the change in heat output of the first reaction mixture Step; (5) selectively comparing the obtained heat change value with a predetermined value; (6) contacting the target with a second fraction to form a second reaction mixture (7) evaluating the change in the heat output of the second reaction mixture; (8) selectively comparing the obtained value of the change in heat with a predetermined value; (9) eg Evaluation is performed by comparing the change in heat of one reaction with the change in heat of the second reaction, and fractions are selected for interaction (eg, target (eg, protein target). A) a ligand or substrate) of)).

【0036】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、細菌、原生動物、ウ
イルス(例えば、ファージ)、または真菌を含む病原体(例えば、原核生物病原
体または真核生物病原体)により産生される。例えば、タンパク質は、以下の任
意の種により産生されるタンパク質であり得る:アクイフェックス アエオリク
ス(Aquifex aeolicus)、ピロコッカス ホリコシ(Pyrococcus horikoshii)、
枯草菌(Bacillus subtilis)、トレポネーマ パリダム(Treponema pallidum)
、ボレリア ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ヘリコバクター ピロ
リ(Helicobacter pylori)、アルカエグロブス フルギダス(Archaeoglobus fu
lgidus)、メタノバクテリウム サーモ(Methanobacterium thermo)、大腸菌(
Escherichia coli)、マイコプラズマ ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)
、シネコシスティス(Synechocystis)sp. 、メタノコッカス ジャナシ(Methan
ococcus jannaschii)、サッカロミセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisia
e)、マイコプラズマ ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)、インフルエン
ザ菌(Haemophilus influenzae)、リケッチア プロワツェキイ(Rickettsia pr
owazekii)、ピロコッカス アビシ(Pyrococcus abyssii)、バチルス(Bacillu
s)sp. 、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ウレアプラズマ ウレアリチカム
(Ureaplasma urealyticum)、ピロバキュラム アエロフィラム(Pyrobaculum a
erophilum)、ピロコッカス フリオサス(Pyrococcus furiosus)、結核菌(Myc
obacterium tuberculosis)、ナイセリア ゴノルヘア(Neisseria gonorhea)、
ナイセリア メニンギディティス(Neisseria meningiditis)、ストレプトコッ
カス ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ボレリア ブルグドルフェリ(Bo
rellia burgdorferi)、カウロバクター クレセンタス(Caulobacter crescentu
s)、クロロビウム テピダム(Chlorobium tepidum)、デイノコッカス ラジオ
デュランス(Deinococcus radiodurans)、エンテロコッカス フェカーリス(Enter
ococcus faecalis)、レジオネラ ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、
マイコバクテリウム アビウム(Mycobacterium avium)、結核菌(Mycobacteriu
m tuberculosis)、メタノコッツカス ジャナシ(Methanococcus jannaschii)
、ナイセリア メニンジティディス(Neisseria meningitides)、シュードモナ
ス プチダ(Pseudomonas putida)、ポルフィロモナス ギンギバリス(Porphyro
monas gingivalis)、サルモネラ チフィムリウム(Salmonella typhimurium)
、シュワネラ プトレファシエンス(Shewanella putrefaciens)、 肺炎連鎖菌
(Streptococcus pneumoniae)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、クロストリジ
ウム アセトブチリクム(Clostridium acetobutylicum)、カンピロバクター ジ
ェジュニ(Campylobacter jejuni)、ハロバクテリウム サリナリウム インステ
ィチュート(Halobacterium salinarium Institute)、リステリア モノサイト
ゲネス(Listeria monocytogenes)、結核菌サンガー(Mycobacterium tubercul
osis Sanger)、マイコプラズマ ミコイデス(Mycoplasma mycoides)、ナイセ
リア メニンギディティス(Neisseria meningitidis)株、ストレプトマイセス
コエリコラー(Streptomyces coelicolor)、アクチノバチルス アクチノマイセ
(Actinobacillus actinomyce)、クラミジア トラコマチス(Chlamydia tracho
matis)、ハロバクテリウム(Halobacterium)sp. 、マイコプラズマ カプリコ
ルム(Mycoplasma capricolum)、ナイセリア ゴノレア(Neisseria gonorrhea
)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、アスペルギルス ニデュランス(Asper
gillus nidulans)、カンジダ アルビカンス(Candida albicans)、リーシュマ
ニア メジャー(Leishmania major)、アカパンカビ(Neurospora crassa)、ニ
ューモシスチス カリニ(Pneumocystis carinii)、熱帯熱マラリア原虫(Plasm
odium falciparum)、サッカロミセス セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae
)、シゾサッカロミセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、トリパノソー
マ クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ ブルーセイ(Trypanosoma
brucei)、アベルソン(Abelson)マウス白血病ウイルス、アデノ随伴ウイルス
2または3、1型、2型、または3型デングウイルス、A〜G型肝炎ウイルス、肝炎GB
ウイルスB、ヒトTリンパ球向性ウイルス1型または2型、ヒトTリンパ球向性ウイ
ルスI型、ヒトアデノウイルス12型または2型、ヒトヘルペスウイルス1〜4、ヒト
免疫不全症ウイルス1〜2型、ヒトパラインフルエンザウイルス3、ヒト呼吸器系
合包体ウイルス、伝染性造血器壊死症ウイルス、インフルエンザA型ウイルス、
インフルエンザB型ウイルス、インフルエンザC型ウイルス、および麻疹ウイルス
。本発明の方法を使用して試験される標的を産生する種のさらなる例を以下で説
明する。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) is produced by a pathogen (eg prokaryotic or eukaryotic pathogen) including bacteria, protozoa, viruses (eg phage), or fungi. For example, the protein can be a protein produced by any of the following species: Aquifex aeolicus, Pyrococcus horikoshii,
Bacillus subtilis, Treponema pallidum
, Borrelia burgdorferi, Helicobacter pylori, Alcaeoglobus fu
lgidus), Methanobacterium thermo, E. coli (
Escherichia coli), Mycoplasma pneumoniae
, Synechocystis sp., Methanococcus janas (Methan
ococcus jannaschii), Saccharomyces cerevisia
e), Mycoplasma genitalium, Haemophilus influenzae, Rickettsia priwatzekii
owazekii), Pyrococcus abyssii, Bacillus
s) sp., Pseudomonas aeruginosa, Ureaplasma urealyticum, Pyrobaculum aeruginosa
erophilum), Pyrococcus furiosus, Mycobacterium tuberculosis (Myc)
obacterium tuberculosis), Neisseria gonorhea,
Neisseria meningiditis, Streptococcus pyogenes, Borrelia burgdorferi (Bo)
rellia burgdorferi), Caulobacter crescentu
s), Chlorobium tepidum, Deinococcus radiodurans, Enterococcus faecalis (Enter)
ococcus faecalis), Legionella pneumophila,
Mycobacterium avium, Mycobacteriu
m tuberculosis), Methanococcus jannaschii
, Neisseria meningitides, Pseudomonas putida, Porphyromonas gingivalis (Porphyro)
monas gingivalis), Salmonella typhimurium
, Shewanella putrefaciens, Streptococcus pneumoniae, Vibrio cholerae, Clostridium acetobutylicum, Campylobacter jejunin, Halobacterium Institute), Listeria monocytogenes, Mycobacterium tubercul
osis Sanger), Mycoplasma mycoides, Neisseria meningitidis strain, Streptomyces
Streptomyces coelicolor, Actinobacillus actinomyce, Chlamydia trachomatis
matis), Halobacterium sp., Mycoplasma capricolum, Neisseria gonorrhea
), Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus nidulans (Asper)
gillus nidulans), Candida albicans, Leishmania major, Neurospora crassa, Pneumocystis carinii, Plasmodium falciparum (Plasm)
odium falciparum), Saccharomyces cerevisiae
), Schizosaccharomyces pombe, Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei
brucei), Abelson murine leukemia virus, adeno-associated virus
Dengue virus 2 or 3, type 1, type 2, or type 3, hepatitis A virus, hepatitis GB
Virus B, human T lymphotropic virus type 1 or 2, human T lymphotropic virus type I, human adenovirus type 12 or 2, human herpesvirus 1-4, human immunodeficiency virus 1-2 Type, human parainfluenza virus 3, human respiratory system inclusion virus, infectious hematopoietic necrosis virus, influenza A virus,
Influenza B virus, influenza C virus, and measles virus. Further examples of species producing targets tested using the methods of the invention are described below.

【0037】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、真核生物(例えば、
単細胞生物または多細胞生物)により産生される。このような真核生物の例とし
て、シロイヌナズナM(Arabidopsis thaliana M)、マレー糸状虫(Brugia mala
yi)、線虫(Caenorhabditis elegans)、キイロショウジョウバエ(Drosophila
melanogaster)、シストソマ マンソニ(Shistosoma mansoni)、シストソマ
ジャポニカム(Shistosoma japonicum)、および哺乳動物(例えば、ヒト)が挙
げられる。好ましくは、標的はヒトにより産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) is eukaryotic (eg
Unicellular or multicellular organisms). Examples of such eukaryotes include Arabidopsis thaliana M, and the Brugia mala.
yi), nematode (Caenorhabditis elegans), Drosophila
melanogaster), Shistosoma mansoni, Shistosoma
Examples include japonicum (Shistosoma japonicum), and mammals (eg, humans). Preferably the target is produced by humans.

【0038】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、生物の細胞小器官(
例えば、ミトコンドリア)により産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) is the organelle (
(Eg, mitochondria).

【0039】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、既知の活性(例えば
、酵素活性)を有さないか、または測定が困難な活性を有する。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) has no known activity (eg enzymatic activity) or has an activity which is difficult to measure.

【0040】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、天然に存在するタン
パク質またはその断片;機能および/または構造が未知のタンパク質;リガンド
、基質、または他の相互作用分子が未知のタンパク質である。他の態様において
、標的(例えば、タンパク質)は少なくとも1つの酵素活性を有する。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is a naturally occurring protein or fragment thereof; a protein of unknown function and / or structure; a protein of unknown ligand, substrate, or other interacting molecule. . In other embodiments, the target (eg, protein) has at least one enzymatic activity.

【0041】 好ましい態様において、標的は、核酸分子、例えば、DNAまたはRNA(例えば、
構造RNA、例えば、リボザイム)である。
In a preferred embodiment, the target is a nucleic acid molecule, such as DNA or RNA (eg,
Structural RNA, eg ribozymes).

【0042】 好ましい態様において、本方法は、異なる条件下で(例えば、異なる塩濃度、
異なるpH、または補因子の存在下で)、1つまたは複数の段階(例えば、段階(4
)および(5)の一方または両方)を繰り返すことをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method is performed under different conditions (eg different salt concentrations,
At different pHs, or in the presence of cofactors, one or more steps (eg step (4
) And (5) one or both) is further included.

【0043】 好ましい態様において、標的は、相互作用物質と相互作用する(例えば、相互
作用物質に結合し、好ましくは相互作用物質を修飾する)。本明細書で使用する
「修飾する」とは、被験化合物または標的において結合(例えば、非共有結合も
しくは共有結合)を生じる、または結合を破壊することを含む。修飾として、切
断、分解、加水分解、リン酸化標識レベルの変化、連結、合成、および同様の反
応が挙げられる。修飾として、活性(例えば、酵素活性)の変化、相の物理的変
化、凝集または重合の変化が挙げられ得る。
In a preferred embodiment, the target interacts with (eg, binds to, and preferably modifies the interactant) the interactant. As used herein, "modifying" includes causing or abolishing binding (eg, non-covalent or covalent binding) at a test compound or target. Modifications include cleavage, degradation, hydrolysis, changes in phosphorylated label level, ligation, synthesis, and similar reactions. Modifications can include changes in activity (eg, enzymatic activity), physical changes in phase, changes in aggregation or polymerization.

【0044】 好ましい態様において、本方法は、相互作用物質の構造または機能を分析する
こと(例えば、相互作用物質の物理的特性を分析すること)をさらに含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises analyzing the structure or function of the interactant (eg, analyzing the physical properties of the interactant).

【0045】 好ましい態様において、本方法は、例えば、標的との相互作用に基づいて相互
作用物質を選択し、相互作用物質が、例えば、基質またはリガンドであることを
確認することをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises, for example, selecting an interacting agent based on its interaction with the target and confirming that the interacting agent is, for example, a substrate or a ligand.

【0046】 好ましい態様において、本方法は、精製または単離された相互作用物質と、細
胞(例えば、培養細胞)または動物とを接触させ、選択的に、精製または単離さ
れた相互作用物質が細胞または動物に影響を及ぼすかどうかを確かめることをさ
らに含む。
In a preferred embodiment, the method comprises contacting a purified or isolated interactant with a cell (eg, a cell in culture) or an animal, wherein the purified or isolated interactant is selectively It further includes ascertaining whether it affects the cell or animal.

【0047】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいて相互作用物質
(例えば、ライブラリーメンバー)を選択し、精製または単離された相互作用物
質を精製し、精製または単離された相互作用物質を結晶化し、精製または単離さ
れた相互作用物質の物理的特性を評価することをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method selects an interactant (eg, a library member) based on its interaction with a target, purifies the purified or isolated interactant, and purifies or isolates it. The method further comprises crystallizing the interacted substance, and evaluating the physical properties of the purified or isolated interactant.

【0048】 好ましい態様において、本方法は、精製または単離された相互作用物質の特性
を最適化すること(例えば、標的に対する親和性を最適化する、分子量を変化さ
せる(例えば、分子量を小さくする)、または溶解度を変化させる(例えば、大
きくする)こと)をさらに含む。本明細書に開示された既知の1つまたは複数の
方法を使用して、最適化を行うことができる。
In a preferred embodiment, the method optimizes the properties of the purified or isolated interactant (eg, optimizes affinity for target, alters molecular weight (eg, reduces molecular weight). ), Or changing (eg, increasing) the solubility). Optimization can be performed using one or more of the known methods disclosed herein.

【0049】 好ましい態様において、熱出力の変化は微小熱量計で測定される。[0049]   In a preferred embodiment, the change in heat output is measured with a microcalorimeter.

【0050】 好ましい態様において、本方法は、標的と精製または単離された相互作用物質
との相互作用の物理定数(例えば、kcat、KM、またはKD)を決定することをさら
に含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises determining the physical constant (eg, k cat , K M , or K D ) of the interaction of the target with the purified or isolated interactant.

【0051】 好ましい態様において、本方法は、本明細書の他の場所に記載のように結合反
応(例えば、代理リガンド)を使用することを含んでもよい。
In a preferred embodiment, the method may include using a binding reaction (eg, a surrogate ligand) as described elsewhere herein.

【0052】 別の局面において、本発明は、標的を分析する(例えば、相互作用物質(例え
ば、タンパク質の基質またはリガンド)を発見する)方法を特徴とする。本方法
は、以下の段階を含む: (a)標的を含む反応混合物を提供する段階; (b)標的と候補相互作用物質(例えば、候補基質または被験リガンド)とを接
触させる段階; (c)反応混合物の熱の変化を評価する段階; (d)選択的に、得られた熱の変化の値を既定の値と比較し、それにより標的を
分析する(例えば、標的の基質を発見する)段階。以下の議論の多くがタンパク
質およびその相互作用物質(例えば、基質または対応リガンド)に向けられてい
るが、本方法を他の標的および他の相互作用物質に適用できることが理解される
と思われる。
In another aspect, the invention features a method of analyzing a target (eg, discovering an interactor (eg, a protein substrate or ligand)). The method comprises the following steps: (a) providing a reaction mixture containing the target; (b) contacting the target with a candidate interactor (eg, a candidate substrate or test ligand); (c) Evaluating the heat change of the reaction mixture; (d) optionally comparing the resulting heat change value with a predetermined value, thereby analyzing the target (eg, discovering the target substrate). Stages. Although much of the discussion below is directed to proteins and their interactors (eg, substrates or corresponding ligands), it will be appreciated that the method is applicable to other targets and other interactants.

【0053】 好ましい態様において、相互作用物質(例えば、基質またはリガンド)は、反
応混合物の熱の変化(例えば、既定の値を超える変化)により同定される。
In a preferred embodiment, the interactant (eg, substrate or ligand) is identified by a change in the reaction mixture's heat (eg, a change above a predetermined value).

【0054】 好ましい態様において、複数の候補相互作用物質(例えば、候補基質または被
験リガンド)(例えば、候補相互作用物質のライブラリー)が試験される。好ま
しい態様において、複数の候補基質または被験リガンド(例えば、候補基質また
は被験リガンドのライブラリー)には、少なくとも10個、102個、103個、104
、105個、106個、107個、もしくは108個の候補基質または被験リガンドが含まれ
る。従って、好ましい態様において、方法は、以下の段階を含む: (a)複数の候補相互作用物質のうちの第1の相互作用物質および標的を含む反応
混合物を提供する段階; (b)第1の相互作用物質と標的分子とを相互作用させる段階; (c)反応混合物における熱の変化を測定する段階;ならびに (d)選択的に、複数の候補相互作用物質のうちの残った各相互作用物質につい
て段階(a)、(b)、および(c)を行い、それにより複数の相互作用物質を試
験して、複数の相互作用物質のうちの1つまたは複数が標的と相互作用すること
を確かめる段階。
In a preferred embodiment, multiple candidate interactors (eg, candidate substrates or test ligands) (eg, a library of candidate interactors) are tested. In a preferred embodiment, the plurality of candidate substrates or test ligand (e.g., a library of candidate substrates or test ligand), at least 10, 10 2, 10 3, 10 4, 10 5, 10 6, 10 7 or 10 8 candidate substrates or test ligands are included. Thus, in a preferred embodiment, the method comprises the steps of: (a) providing a reaction mixture comprising a first interactor of a plurality of candidate interactors and a target; (b) a first Interacting the interacting substance with a target molecule; (c) measuring a change in heat in the reaction mixture; and (d) optionally each remaining interacting substance of the plurality of candidate interacting substances. Steps (a), (b), and (c) for testing multiple interactants to confirm that one or more of the interactants interacts with the target. Stages.

【0055】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、細菌、原生動物、ウ
イルス(例えば、ファージ)、または真菌を含む病原体(例えば、原核生物病原
体または真核生物病原体)により産生される。例えば、タンパク質は、以下の任
意の種により産生されるタンパク質であり得る:アクイフェックス アエオリク
ス(Aquifex aeolicus)、ピロコッカス ホリコシ(Pyrococcus horikoshii)、
枯草菌(Bacillus subtilis)、トレポネーマ パリダム(Treponema pallidum)
、ボレリア ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ヘリコバクター ピロ
リ(Helicobacter pylori)、アルカエグロブス フルギダス(Archaeoglobus fu
lgidus)、メタノバクテリウム サーモ(Methanobacterium thermo)、大腸菌(
Escherichia coli)、マイコプラズマ ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)
、シネコシスティス(Synechocystis)sp. 、メタノコッカス ジャナシ(Methan
ococcus jannaschii)、サッカロミセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisia
e)、マイコプラズマ ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)、インフルエン
ザ菌(Haemophilus influenzae)、リケッチア プロワツェキイ(Rickettsia pr
owazekii)、ピロコッカス アビシ(Pyrococcus abyssii)、バチルス(Bacillu
s)sp. 、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ウレアプラズマ ウレアリチカム
(Ureaplasma urealyticum)、ピロバキュラム アエロフィラム(Pyrobaculum a
erophilum)、ピロコッカス フリオサス(Pyrococcus furiosus)、結核菌(Myc
obacterium tuberculosis)、ナイセリア ゴノルヘア(Neisseria gonorhea)、
ナイセリア メニンギディティス(Neisseria meningiditis)、ストレプトコッ
カス ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ボレリア ブルグドルフェリ(Bo
rellia burgdorferi)、カウロバクター クレセンタス(Caulobacter crescentu
s)、クロロビウム テピダム(Chlorobium tepidum)、デイノコッカス ラジオ
デュランス(Deinococcus radiodurans)、エンテロコッカス フェカーリス(Enter
ococcus faecalis)、レジオネラ ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、
マイコバクテリウム アビウム(Mycobacterium avium)、結核菌(Mycobacteriu
m tuberculosis)、メタノコッツカス ジャナシ(Methanococcus jannaschii)
、ナイセリア メニンジティディス(Neisseria meningitides)、シュードモナ
ス プチダ(Pseudomonas putida)、ポルフィロモナス ギンギバリス(Porphyro
monas gingivalis)、サルモネラ チフィムリウム(Salmonella typhimurium)
、シュワネラ プトレファシエンス(Shewanella putrefaciens)、 肺炎連鎖菌
(Streptococcus pneumoniae)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、クロストリジ
ウム アセトブチリクム(Clostridium acetobutylicum)、カンピロバクター ジ
ェジュニ(Campylobacter jejuni)、ハロバクテリウム サリナリウム インステ
ィチュート(Halobacterium salinarium Institute)、リステリア モノサイト
ゲネス(Listeria monocytogenes)、結核菌サンガー(Mycobacterium tubercul
osis Sanger)、マイコプラズマ ミコイデス(Mycoplasma mycoides)、ナイセ
リア メニンギディティス(Neisseria meningitidis)株、ストレプトマイセス
コエリコラー(Streptomyces coelicolor)、アクチノバチルス アクチノマイセ
(Actinobacillus actinomyce)、クラミジア トラコマチス(Chlamydia tracho
matis)、ハロバクテリウム(Halobacterium)sp. 、マイコプラズマ カプリコ
ルム(Mycoplasma capricolum)、ナイセリア ゴノレア(Neisseria gonorrhea
)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、アスペルギルス ニデュランス(Asper
gillus nidulans)、カンジダ アルビカンス(Candida albicans)、リーシュマ
ニア メジャー(Leishmania major)、アカパンカビ(Neurospora crassa)、ニ
ューモシスチス カリニ(Pneumocystis carinii)、熱帯熱マラリア原虫(Plasm
odium falciparum)、サッカロミセス セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae
)、シゾサッカロミセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、トリパノソー
マ クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ ブルーセイ(Trypanosoma
brucei)、アベルソン(Abelson)マウス白血病ウイルス、アデノ随伴ウイルス
2または3、1型、2型、または3型デングウイルス、A〜G型肝炎ウイルス、肝炎GB
ウイルスB、ヒトTリンパ球向性ウイルス1型または2型、ヒトTリンパ球向性ウイ
ルスI型、ヒトアデノウイルス12型または2型、ヒトヘルペスウイルス1〜4、ヒト
免疫不全症ウイルス1〜2型、ヒトパラインフルエンザウイルス3、ヒト呼吸器系
合包体ウイルス、伝染性造血器壊死症ウイルス、インフルエンザA型ウイルス、
インフルエンザB型ウイルス、インフルエンザC型ウイルス、および麻疹ウイルス
。本発明の方法を使用して試験される標的を産生する種のさらなる例を以下で説
明する。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is produced by a pathogen (eg, prokaryotic or eukaryotic pathogen), including bacteria, protozoa, viruses (eg, phage), or fungi. For example, the protein can be a protein produced by any of the following species: Aquifex aeolicus, Pyrococcus horikoshii,
Bacillus subtilis, Treponema pallidum
, Borrelia burgdorferi, Helicobacter pylori, Alcaeoglobus fu
lgidus), Methanobacterium thermo, E. coli (
Escherichia coli), Mycoplasma pneumoniae
, Synechocystis sp., Methanococcus janas (Methan
ococcus jannaschii), Saccharomyces cerevisia
e), Mycoplasma genitalium, Haemophilus influenzae, Rickettsia priwatzekii
owazekii), Pyrococcus abyssii, Bacillus
s) sp., Pseudomonas aeruginosa, Ureaplasma urealyticum, Pyrobaculum aeruginosa
erophilum), Pyrococcus furiosus, Mycobacterium tuberculosis (Myc)
obacterium tuberculosis), Neisseria gonorhea,
Neisseria meningiditis, Streptococcus pyogenes, Borrelia burgdorferi (Bo)
rellia burgdorferi), Caulobacter crescentu
s), Chlorobium tepidum, Deinococcus radiodurans, Enterococcus faecalis (Enter)
ococcus faecalis), Legionella pneumophila,
Mycobacterium avium, Mycobacteriu
m tuberculosis), Methanococcus jannaschii
, Neisseria meningitides, Pseudomonas putida, Porphyromonas gingivalis (Porphyro)
monas gingivalis), Salmonella typhimurium
, Shewanella putrefaciens, Streptococcus pneumoniae, Vibrio cholerae, Clostridium acetobutylicum, Campylobacter jejunin, Halobacterium Institute), Listeria monocytogenes, Mycobacterium tubercul
osis Sanger), Mycoplasma mycoides, Neisseria meningitidis strain, Streptomyces
Streptomyces coelicolor, Actinobacillus actinomyce, Chlamydia trachomatis
matis), Halobacterium sp., Mycoplasma capricolum, Neisseria gonorrhea
), Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus nidulans (Asper)
gillus nidulans), Candida albicans, Leishmania major, Neurospora crassa, Pneumocystis carinii, Plasmodium falciparum (Plasm)
odium falciparum), Saccharomyces cerevisiae
), Schizosaccharomyces pombe, Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei
brucei), Abelson murine leukemia virus, adeno-associated virus
Dengue virus 2 or 3, type 1, type 2, or type 3, hepatitis A virus, hepatitis GB
Virus B, human T lymphotropic virus type 1 or 2, human T lymphotropic virus type I, human adenovirus type 12 or 2, human herpesvirus 1-4, human immunodeficiency virus 1-2 Type, human parainfluenza virus 3, human respiratory system inclusion virus, infectious hematopoietic necrosis virus, influenza A virus,
Influenza B virus, influenza C virus, and measles virus. Further examples of species producing targets tested using the methods of the invention are described below.

【0056】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、真核生物(例えば、
単細胞生物または多細胞生物)により産生される。このような真核生物の例とし
て、シロイヌナズナM(Arabidopsis thaliana M)、マレー糸状虫(Brugia mala
yi)、線虫(Caenorhabditis elegans)、キイロショウジョウバエ(Drosophila
melanogaster)、シストソマ マンソニ(Shistosoma mansoni)、シストソマ
ジャポニカム(Shistosoma japonicum)、および哺乳動物(例えば、ヒト)が挙
げられる。好ましくは、標的はヒトにより産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) is eukaryotic (eg
Unicellular or multicellular organisms). Examples of such eukaryotes include Arabidopsis thaliana M, and the Brugia mala.
yi), nematode (Caenorhabditis elegans), Drosophila
melanogaster), Shistosoma mansoni, Shistosoma
Examples include japonicum (Shistosoma japonicum), and mammals (eg, humans). Preferably the target is produced by humans.

【0057】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、生物の細胞小器官(
例えば、ミトコンドリア)により産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is an organelle of an organism (
(Eg, mitochondria).

【0058】 好ましい態様において、標的は、既知の活性(例えば、酵素活性)を有さない
か、または測定が困難な活性を有する。好ましい態様において、標的は、既知の
第1の活性を有し、第2の活性(例えば、未知の活性)によって、標的と相互作用
する相互作用物質を含むライブラリーに対して試験される。
In a preferred embodiment, the target has no known activity (eg enzymatic activity) or has an activity that is difficult to measure. In a preferred embodiment, the target has a known first activity and is tested against a library containing interactors that interact with the target by a second activity (eg, an unknown activity).

【0059】 好ましい態様において、標的は、天然に存在するタンパク質またはその断片;
機能および/または構造が未知のタンパク質;リガンド、基質、または他の相互
作用分子が未知のタンパク質である。他の態様において、標的(例えば、タンパ
ク質)は少なくとも1つの酵素活性を有する。
In a preferred embodiment, the target is a naturally occurring protein or fragment thereof;
A protein of unknown function and / or structure; a protein of unknown ligand, substrate, or other interacting molecule. In other embodiments, the target (eg, protein) has at least one enzymatic activity.

【0060】 好ましい態様において、標的は、核酸分子、例えば、DNAまたはRNA(例えば、
構造RNA、例えば、リボザイム)である。
In a preferred embodiment, the target is a nucleic acid molecule, such as DNA or RNA (eg,
Structural RNA, eg ribozymes).

【0061】 好ましい態様において、複数の候補相互作用物質(例えば、ライブラリーメン
バー)が、例えば、同じ反応混合物中で同時に試験され、これにより、本発明の
方法の処理量を増大することができる。複数のライブラリーメンバー(例えば、
プラスの結果を生じるもの)をさらに小さな群に分け、これらのさらに小さな群
を試験することができる。複数のライブラリーメンバーまたは小さな群(例えば
、プラスの結果を生じるもの)から、1つまたは複数のライブラリーメンバーを
個々に試験することができる。
In a preferred embodiment, multiple candidate interactors (eg, library members) are tested simultaneously, eg, in the same reaction mixture, which can increase the throughput of the methods of the invention. Multiple library members (for example,
Those that produce a positive result) can be divided into smaller groups and these smaller groups can be tested. One or more library members can be individually tested from multiple library members or small groups (eg, those that give a positive result).

【0062】 好ましい態様において、本方法は、異なる条件下で(例えば、異なる塩濃度、
異なるpH、または異なる補因子の存在下で)、1つまたは複数の段階を繰り返す
ことをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method is performed under different conditions (eg different salt concentrations,
Further, repeating one or more steps, at different pHs, or in the presence of different cofactors).

【0063】 好ましい態様において、本方法は、候補相互作用物質ライブラリーの第2のメ
ンバーまたはその後のメンバーを使用して、少なくとも1つの段階を繰り返すこ
とをさらに含む。好ましい態様において、複数の候補相互作用物質(例えば、ラ
イブラリーメンバー)が試験される。好ましい態様において、複数の候補相互作
用物質(例えば、ライブラリーメンバー)には、少なくとも10個、102個、103
、104個、105個、106個、107個、または108個の化合物が含まれる。好ましい態
様において、ライブラリーメンバーの少なくとも10個、102個、103個、104個、1
05個、106個、107個、または108個が構造的特徴または機能的特徴を共有する。
In a preferred embodiment, the method further comprises repeating at least one step using a second member of the candidate interactor library or a subsequent member. In a preferred embodiment, multiple candidate interactors (eg, library members) are tested. In preferred embodiments, the plurality of candidate interactors (eg, library members) has at least 10, 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 , or 10 Eight compounds are included. In a preferred embodiment, at least 10, 10 2 , 10 3 , 10 4 , 1 of library members
0 5 , 10 6 , 10 7 , or 10 8 share structural or functional features.

【0064】 好ましい態様において、候補相互作用物質ライブラリーには、共通の特徴を有
する複数のメンバーが含まれる。例えば、複数のメンバーの全てが、酵素補因子
;(例えば、生合成酵素もしくは消化酵素の)基質(例えば、プロテアーゼ基質
)(炭水化物、ヌクレオシド/ヌクレオチド、アミノ酸、脂質を含む);ビタミ
ン;ホルモン;核酸;例えば、DNA分子;または天然物(例えば、細菌由来の天
然物)である。ライブラリーには、前記のメンバーの任意の代謝産物、前駆体、
または中間体が含まれ得る。
In a preferred embodiment, the candidate interactor library comprises a plurality of members with common characteristics. For example, all of the members are enzyme cofactors; substrates (eg, biosynthetic or digestive enzymes) (eg, protease substrates) (including carbohydrates, nucleosides / nucleotides, amino acids, lipids); vitamins; hormones; nucleic acids For example, a DNA molecule; or a natural product (for example, a natural product derived from a bacterium). The library includes any metabolites, precursors, of any of the above members,
Or an intermediate may be included.

【0065】 好ましい態様において、候補相互作用物質ライブラリーは、基質ライブラリー
;補因子ライブラリー;炭水化物生合成および/もしくは分解ライブラリー;プ
リンおよびピリミジン生合成および/もしくは分解ライブラリー;アミノ酸生合
成および/もしくは分解ライブラリー;脂質生合成および/もしくは分解ライブラ
リー;ビタミンおよび/もしくはホルモンライブラリー;核酸(例えば、DNA)ラ
イブラリー;または天然物ライブラリー(例えば、細菌由来の天然物ライブラリ
ー)である。
In a preferred embodiment, the candidate interactor library is a substrate library; a cofactor library; a carbohydrate biosynthesis and / or degradation library; a purine and pyrimidine biosynthesis and / or degradation library; an amino acid biosynthesis and / Or degradation libraries; lipid biosynthesis and / or degradation libraries; vitamin and / or hormone libraries; nucleic acid (eg, DNA) libraries; or natural product libraries (eg, natural product libraries of bacterial origin) is there.

【0066】 好ましい態様において、候補相互作用物質は、標的(例えば、標的タンパク質
)と相互作用する可能性を有する化学種である。好ましくは、候補相互作用物質
は候補基質または被験リガンドである。
In a preferred embodiment, the candidate interactor is a chemical species that has the potential to interact with the target (eg, target protein). Preferably, the candidate interactor is a candidate substrate or test ligand.

【0067】 好ましい態様において、候補相互作用物質は、酵素基質、代謝産物、補因子、
天然物(例えば、細菌由来の天然物)、炭水化物、多糖類、核酸(例えば、ヌク
レオシドまたはヌクレオチド前駆体、dsまたはss DNA分子、環状核酸、超コイル
核酸)、アミノ酸(例えば、Dアミノ酸もしくはLアミノ酸またはその前駆体)、
ビタミン、ホルモン、脂質、有機低分子、金属、ペプチド、タンパク質、脂質、
糖タンパク質、糖脂質、遷移状態の類似体、およびその組合わせからなる群より
選択される。
In a preferred embodiment, the candidate interactor is an enzyme substrate, metabolite, cofactor,
Natural products (eg, natural products from bacteria), carbohydrates, polysaccharides, nucleic acids (eg, nucleoside or nucleotide precursors, ds or ss DNA molecules, circular nucleic acids, supercoiled nucleic acids), amino acids (eg, D amino acids or L amino acids) Or its precursor),
Vitamins, hormones, lipids, small organic molecules, metals, peptides, proteins, lipids,
It is selected from the group consisting of glycoproteins, glycolipids, transition state analogues, and combinations thereof.

【0068】 好ましい態様において、本方法は、第2のライブラリーの少なくとも1つのメン
バーに対して候補相互作用物質を試験することをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises testing the candidate interactor against at least one member of the second library.

【0069】 好ましい態様において、2つ以上の候補相互作用物質ライブラリーが同時に試
験される。一例として、標的を、第1のライブラリー(例えば、補因子ライブラ
リー)の各メンバー(または一部のメンバー)に対して試験し、第2のライブラ
リー(例えば、可能性のある基質のライブラリー)の各メンバー(または一部の
メンバー)に対して試験することができる。従って、第1のライブラリーが50個
のメンバー(第11、第12、...第150)を有し、第2のライブラリーが50個のメン
バー(第21、第22、...第250...)を有する2つのライブラリーの場合、標的を、
全てまたは複数の新規の組合わせ(例えば、(第11、第21)、(第11、第22)..
.(第11、第250)など)に対して試験する。
In a preferred embodiment, two or more candidate interactor libraries are tested simultaneously. As an example, the target is tested against each member (or some members) of a first library (eg, cofactor library) and a second library (eg, live of potential substrates) is tested. Each member (or some members) of the rally can be tested. Therefore, the first library has 50 members (1st, 1st , 2nd , ... 1st 50 ) and the second library has 50 members (2nd, 1st , 2nd). , 2 ... 50 , the target in the case of two libraries,
All or multiple new combinations (eg (1 1 1 , 2 1 ), (1 1 , 2 2 ) ..
( 1st , 2nd 50th, etc.)).

【0070】 好ましい態様において、候補相互作用物質ライブラリーのメンバーは、コンビ
ナトリアルライブラリーのメンバーである。
In a preferred embodiment, the members of the candidate interactor library are members of the combinatorial library.

【0071】 好ましい態様において、標的は、候補相互作用物質と相互作用する(例えば、
候補相互作用物質に結合し、好ましくは候補相互作用物質を修飾する)。本明細
書で使用する「修飾する」とは、候補相互作用物質または標的において結合(例
えば、非共有結合もしくは共有結合)を生じる、または結合を破壊することを含
む。修飾として、切断、分解、加水分解、リン酸化標識レベルの変化、連結、合
成、および同様の反応が挙げられる。修飾として、活性(例えば、酵素活性)の
変化、相の物理的変化、凝集または重合の変化が挙げられ得る。
In a preferred embodiment, the target interacts with a candidate interactor (eg,
Bind to and preferably modify the candidate interactor). As used herein, "modifying" includes causing binding (eg, non-covalent or covalent) or destroying binding at a candidate interactor or target. Modifications include cleavage, degradation, hydrolysis, changes in phosphorylated label level, ligation, synthesis, and similar reactions. Modifications can include changes in activity (eg, enzymatic activity), physical changes in phase, changes in aggregation or polymerization.

【0072】 好ましい態様において、本方法は、標的の構造または機能を分析し(例えば、
標的の物理的特性を分析し;標的のインビトロ活性またはインビボ活性を分析し
;例えば、保存アミノ酸ドメインの存在について標的の配列(例えば、アミノ酸
配列またはヌクレオチド配列)を分析し)、それにより標的の構造または機能を
予想することをさらに含む。好ましい態様において、標的と候補相互作用物質と
を接触させる前に、標的の構造または機能の分析を行う。
In a preferred embodiment, the method analyzes the structure or function of the target (eg,
Analyzing the physical properties of the target; analyzing the in vitro or in vivo activity of the target; eg, analyzing the target sequence (eg, amino acid sequence or nucleotide sequence) for the presence of conserved amino acid domains), and thereby the structure of the target Or further includes predicting function. In a preferred embodiment, an analysis of target structure or function is performed prior to contacting the target with the candidate interactor.

【0073】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいて候補相互作用
物質(例えば、ライブラリーメンバー)を選択し、標的と相互作用する候補相互
作用物質が、例えば、それぞれ標的の基質またはリガンドであることを確認する
ことをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method selects candidate interactors (eg, library members) based on their interaction with the target, and the candidate interactors that interact with the target are, eg, each of the target's It further comprises confirming that it is a substrate or a ligand.

【0074】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいて候補相互作用
物質(例えば、ライブラリーメンバー)を選択し、ライブラリーメンバーと細胞
(例えば、培養細胞)または動物とを接触させ、選択的に、ライブラリーメンバ
ーが細胞または動物に影響を及ぼすかどうかを確かめることをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method selects candidate interactors (eg, library members) based on their interaction with the target and contacts the library members with cells (eg, cultured cells) or animals. And optionally verifying whether the library member affects cells or animals.

【0075】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいて候補相互作用
物質(例えば、ライブラリーメンバー)を選択し、ライブラリー(例えば、候補
基質または被験リガンド)を精製し、ライブラリーメンバー(例えば、候補基質
または被験リガンド)を結晶化し、ライブラリーメンバー(例えば、候補基質ま
たは被験リガンド)の物理的特性(例えば、分子量、等電点、配列(関連する場
合)、または結晶構造)を評価することをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method selects candidate interactors (eg, library members) based on their interaction with the target, purifies the library (eg, candidate substrate or test ligand), and Crystallize a rally member (eg, candidate substrate or test ligand) and the physical properties (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if relevant), or crystal structure of a library member (eg, candidate substrate or test ligand). ) Is further included.

【0076】 好ましい態様において、本方法は、標的と相互作用するために選択されたライ
ブラリーメンバーを使用して、標的と選択されたライブラリーメンバーとの相互
作用を調節する薬剤を(例えば、選択されたライブラリーメンバーに結合するか
、または選択されたライブラリーメンバーと相互作用することにより)同定する
ことをさらに含む。
In a preferred embodiment, the method uses the library members selected to interact with the target and selects agents that modulate the interaction of the target with the selected library member (eg, selection). Binding to a selected library member or by interacting with a selected library member).

【0077】 好ましい態様において、本方法は、標的との相互作用に基づいて候補相互作用
物質(例えば、ライブラリーメンバー)を選択し、選択されたライブラリーメン
バー(例えば、候補基質または被験リガンド)の特性を最適化すること(例えば
、標的に対する親和性を最適化する、分子量を変化させる(例えば、分子量を小
さくする)、または溶解度を変化させる(例えば、大きくする)こと)をさらに
含む。本明細書に開示された既知の1つまたは複数の方法を使用して、最適化を
行うことができる。
In a preferred embodiment, the method selects candidate interactors (eg, library members) based on their interaction with the target, and selects the selected library members (eg, candidate substrates or test ligands). It further includes optimizing properties (eg, optimizing affinity for the target, changing molecular weight (eg, decreasing molecular weight), or changing solubility (eg, increasing)). Optimization can be performed using one or more of the known methods disclosed herein.

【0078】 好ましい態様において、熱出力の変化は微小熱量計で測定される。[0078]   In a preferred embodiment, the change in heat output is measured with a microcalorimeter.

【0079】 好ましい態様において、本方法は、タンパク質とライブラリーメンバーとの相
互作用の物理定数(例えば、kcat、KM、またはKD)を決定することをさらに含む
In a preferred embodiment, the method further comprises determining a physical constant (eg, k cat , K M , or K D ) for the interaction of the protein with the library member.

【0080】 好ましい態様において、本方法は、本明細書の他の場所に記載のように結合反
応(例えば、代理リガンド)を使用することを含んでもよい。
In a preferred embodiment, the method may include using a binding reaction (eg, a surrogate ligand) as described elsewhere herein.

【0081】 本方法の態様は、本明細書に記載のように結合反応(例えば、代理リガンド)
を使用することを含んでもよい。従って、好ましい態様において、1つまたは複
数の段階(例えば、段階(b))は、代理リガンドおよびシグナル発生実体を含
めること、代理リガンド(例えば、置換代理リガンド)とシグナル発生実体とを
相互作用させることをさらに含む。
Embodiments of the method include binding reactions (eg, surrogate ligands) as described herein.
May be used. Thus, in a preferred embodiment, one or more steps (eg, step (b)) includes the inclusion of a surrogate ligand and a signaling entity, interacting the surrogate ligand (eg, a substituted surrogate ligand) with the signaling entity. It further includes that.

【0082】 別の局面において、本発明は、化合物の構造を修飾する(例えば、最適化する
)方法を特徴とする。最適化されるパラメーターは、例えば、化合物が標的と相
互作用する能力(例えば、標的に結合する能力または標的を修飾する能力)であ
り得る。本方法は、以下の段階を含む: (a)標的を準備する段階; (b)例えば、結合(例えば、共有結合もしくは非共有結合)を生じる、または
結合を破壊することを伴う工程により、被験化合物の構造を修飾して、修飾され
た化合物を得る段階; (c)標的分子と修飾された化合物とを接触させて、反応混合物を得る段階; (d)反応混合物に関連する熱の変化を評価する段階; (e)選択的に、(d)で測定された値を既定の値と比較し、それにより修飾され
た化合物を得る段階。
In another aspect, the invention features a method of modifying (eg, optimizing) the structure of a compound. The optimized parameter can be, for example, the ability of the compound to interact with the target (eg, the ability to bind to the target or modify the target). The method comprises the steps of: (a) preparing a target; (b) testing by a process involving, for example, producing or breaking a bond (eg, covalent or non-covalent). Modifying the structure of the compound to obtain a modified compound; (c) contacting the target molecule with the modified compound to obtain a reaction mixture; (d) altering the heat associated with the reaction mixture. Evaluating; (e) optionally comparing the value measured in (d) with a predetermined value, thereby obtaining a modified compound.

【0083】 好ましい態様において、本方法は、以下の段階を含む: (a)標的を準備する段階; (b)標的分子と被験化合物とを接触させて、反応混合物を得る段階; (c)反応混合物に関連する熱の変化を測定する段階; (d)選択的に、(c)で測定された値を既定の値と比較する段階、および値と既
定の値が既定の関係を示す場合(例えば、値が既定の値と等しいか、または既定
の値より小さい場合)、 (e)例えば、結合(例えば、共有結合もしくは非共有結合)を生じる、または
結合を破壊することにより被験化合物の構造を修飾して、化合物を得、それによ
り修飾された化合物を得る段階。好ましい態様において、本方法は、以下の段階
の1つまたは複数の繰り返しを含む: (f)標的分子と修飾された被験化合物とを接触させて、反応混合物を得る段階
; (g)反応混合物に関連する熱の変化を測定する段階; (h)選択的に、(g)で測定された値を既定の値と比較する段階、および 値と既定の値が既定の関係を示す場合(例えば、値が既定の値と等しいか、また
は既定の値より小さい場合)、 (i)例えば、結合(例えば、共有結合もしくは非共有結合)を生じる、または
結合を破壊することにより、修飾された被験化合物の構造を修飾して、化合物を
得る段階。
In a preferred embodiment, the method comprises the following steps: (a) preparing a target; (b) contacting the target molecule with a test compound to obtain a reaction mixture; (c) reaction Measuring the change in heat associated with the mixture; (d) optionally comparing the value measured in (c) with a default value, and if the value and the default value exhibit a predetermined relationship ( (E.g., if the value is equal to or less than the default value), (e) For example, the structure of the test compound by causing a bond (eg, covalent or non-covalent bond) or breaking the bond. To obtain a compound and thereby a modified compound. In a preferred embodiment, the method comprises repeating one or more of the following steps: (f) contacting the target molecule with a modified test compound to obtain a reaction mixture; (g) in the reaction mixture. Measuring the associated change in heat; (h) optionally comparing the value measured in (g) with a default value, and if the value and the default value exhibit a default relationship (eg, If the value is equal to or less than the default value), (i) a test compound modified by, for example, causing a bond (eg, covalent or non-covalent bond) or breaking the bond. Modifying the structure of to obtain a compound.

【0084】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、細菌、原生動物、ウ
イルス(例えば、ファージ)、または真菌を含む病原体、例えば、原核生物病原
体または真核生物病原体により産生される。例えば、タンパク質は、以下の任意
の種により産生されるタンパク質であり得る:アクイフェックス アエオリクス
(Aquifex aeolicus)、ピロコッカス ホリコシ(Pyrococcus horikoshii)、枯
草菌(Bacillus subtilis)、トレポネーマ パリダム(Treponema pallidum)、
ボレリア ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ヘリコバクター ピロリ
(Helicobacter pylori)、アルカエグロブス フルギダス(Archaeoglobus fulg
idus)、メタノバクテリウム サーモ(Methanobacterium thermo)、大腸菌(Es
cherichia coli)、マイコプラズマ ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、
シネコシスティス(Synechocystis)sp. 、メタノコッカス ジャナシ(Methanoc
occus jannaschii)、サッカロミセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae
)、マイコプラズマ ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)、インフルエンザ
菌(Haemophilus influenzae)、リケッチア プロワツェキイ(Rickettsia prow
azekii)、ピロコッカス アビシ(Pyrococcus abyssii)、バチルス(Bacillus
)sp. 、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ウレアプラズマ ウレアリチカム
(Ureaplasma urealyticum)、ピロバキュラム アエロフィラム(Pyrobaculum a
erophilum)、ピロコッカス フリオサス(Pyrococcus furiosus)、結核菌(Myc
obacterium tuberculosis)、ナイセリア ゴノルヘア(Neisseria gonorhea)、
ナイセリア メニンギディティス(Neisseria meningiditis)、ストレプトコッ
カス ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ボレリア ブルグドルフェリ(Bo
rellia burgdorferi)、カウロバクター クレセンタス(Caulobacter crescentu
s)、クロロビウム テピダム(Chlorobium tepidum)、デイノコッカス ラジオ
デュランス(Deinococcus radiodurans)、エンテロコッカス フェカーリス(Enter
ococcus faecalis)、レジオネラ ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、
マイコバクテリウム アビウム(Mycobacterium avium)、結核菌(Mycobacteriu
m tuberculosis)、メタノコッツカス ジャナシ(Methanococcus jannaschii)
、ナイセリア メニンジティディス(Neisseria meningitides)、シュードモナ
ス プチダ(Pseudomonas putida)、ポルフィロモナス ギンギバリス(Porphyro
monas gingivalis)、サルモネラ チフィムリウム(Salmonella typhimurium)
、シュワネラ プトレファシエンス(Shewanella putrefaciens)、 肺炎連鎖菌
(Streptococcus pneumoniae)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、クロストリジ
ウム アセトブチリクム(Clostridium acetobutylicum)、カンピロバクター ジ
ェジュニ(Campylobacter jejuni)、ハロバクテリウム サリナリウム インステ
ィチュート(Halobacterium salinarium Institute)、リステリア モノサイト
ゲネス(Listeria monocytogenes)、結核菌サンガー(Mycobacterium tubercul
osis Sanger)、マイコプラズマ ミコイデス(Mycoplasma mycoides)、ナイセ
リア メニンギディティス(Neisseria meningitides)株、ストレプトマイセス
コエリコラー(Streptomyces coelicolor)、アクチノバチルス アクチノマイセ
(Actinobacillus actinomyce)、クラミジア トラコマチス(Chlamydia tracho
matis)、ハロバクテリウム(Halobacterium)sp. 、マイコプラズマ カプリコ
ルム(Mycoplasma capricolum)、ナイセリア ゴノレア(Neisseria gonorrhea
)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、アスペルギルス ニデュランス(Asper
gillus nidulans)、カンジダ アルビカンス(Candida albicans)、リーシュマ
ニア メジャー(Leishmania major)、アカパンカビ(Neurospora crassa)、ニ
ューモシスチス カリニ(Pneumocystis carinii)、熱帯熱マラリア原虫(Plasm
odium falciparum)、サッカロミセス セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae
)、シゾサッカロミセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、トリパノソー
マ クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ ブルーセイ(Trypanosoma
brucei)、アベルソン(Abelson)マウス白血病ウイルス、アデノ随伴ウイルス
2または3、1型、2型、または3型デングウイルス、A〜G型肝炎ウイルス、肝炎GB
ウイルスB、ヒトTリンパ球向性ウイルス1型または2型、ヒトTリンパ球向性ウイ
ルスI型、ヒトアデノウイルス12型または2型、ヒトヘルペスウイルス1〜4、ヒト
免疫不全症ウイルス1〜2型、ヒトパラインフルエンザウイルス3、ヒト呼吸器系
合包体ウイルス、伝染性造血器壊死症ウイルス、インフルエンザA型ウイルス、
インフルエンザB型ウイルス、インフルエンザC型ウイルス、および麻疹ウイルス
。本発明の方法を使用して試験される標的を産生する種のさらなる例を以下で説
明する。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is produced by a pathogen, including a bacterium, protozoa, virus (eg, phage), or fungus, eg, a prokaryotic or eukaryotic pathogen. For example, the protein can be a protein produced by any of the following species: Aquifex aeolicus, Pyrococcus horikoshii, Bacillus subtilis, Treponema pallidum,
Borrelia burgdorferi, Helicobacter pylori, Archaeoglobus fulg
idus), Methanobacterium thermo, E. coli (Es
cherichia coli), Mycoplasma pneumoniae,
Synechocystis sp., Methanococcus janas (Methanoc)
occus jannaschii), Saccharomyces cerevisiae
), Mycoplasma genitalium, Haemophilus influenzae, Rickettsia prow
azekii), Pyrococcus abyssii, Bacillus
) Sp., Pseudomonas aeruginosa, Ureaplasma urealyticum, Pyrobaculum aeruginosa
erophilum), Pyrococcus furiosus, Mycobacterium tuberculosis (Myc)
obacterium tuberculosis), Neisseria gonorhea,
Neisseria meningiditis, Streptococcus pyogenes, Borrelia burgdorferi (Bo)
rellia burgdorferi), Caulobacter crescentu
s), Chlorobium tepidum, Deinococcus radiodurans, Enterococcus faecalis (Enter)
ococcus faecalis), Legionella pneumophila,
Mycobacterium avium, Mycobacteriu
m tuberculosis), Methanococcus jannaschii
, Neisseria meningitides, Pseudomonas putida, Porphyromonas gingivalis (Porphyro)
monas gingivalis), Salmonella typhimurium
, Shewanella putrefaciens, Streptococcus pneumoniae, Vibrio cholerae, Clostridium acetobutylicum, Campylobacter jejunin, Halobacterium Institute), Listeria monocytogenes, Mycobacterium tubercul
osis Sanger), Mycoplasma mycoides, Neisseria meningitides strain, Streptomyces
Streptomyces coelicolor, Actinobacillus actinomyce, Chlamydia trachomatis
matis), Halobacterium sp., Mycoplasma capricolum, Neisseria gonorrhea
), Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus nidulans (Asper)
gillus nidulans), Candida albicans, Leishmania major, Neurospora crassa, Pneumocystis carinii, Plasmodium falciparum (Plasm)
odium falciparum), Saccharomyces cerevisiae
), Schizosaccharomyces pombe, Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei
brucei), Abelson murine leukemia virus, adeno-associated virus
Dengue virus 2 or 3, type 1, type 2, or type 3, hepatitis A virus, hepatitis GB
Virus B, human T lymphotropic virus type 1 or 2, human T lymphotropic virus type I, human adenovirus type 12 or 2, human herpesvirus 1-4, human immunodeficiency virus 1-2 Type, human parainfluenza virus 3, human respiratory system inclusion virus, infectious hematopoietic necrosis virus, influenza A virus,
Influenza B virus, influenza C virus, and measles virus. Further examples of species producing targets tested using the methods of the invention are described below.

【0085】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、真核生物(例えば、
単細胞生物または多細胞生物)により産生される。このような真核生物の例とし
て、シロイヌナズナM(Arabidopsis thaliana M)、マレー糸状虫(Brugia mala
yi)、線虫(Caenorhabditis elegans)、キイロショウジョウバエ(Drosophila
melanogaster)、シストソマ マンソニ(Shistosoma mansoni)、シストソマ
ジャポニカム(Shistosoma japonicum)、および哺乳動物(例えば、ヒト)が挙
げられる。好ましくは、標的はヒトにより産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) is eukaryotic (eg
Unicellular or multicellular organisms). Examples of such eukaryotes include Arabidopsis thaliana M, and the Brugia mala.
yi), nematode (Caenorhabditis elegans), Drosophila
melanogaster), Shistosoma mansoni, Shistosoma
Examples include japonicum (Shistosoma japonicum), and mammals (eg, humans). Preferably the target is produced by humans.

【0086】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、生物の細胞小器官(
例えば、ミトコンドリア)により産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is an organelle of an organism (
(Eg, mitochondria).

【0087】 好ましい態様においては、標的(例えば、タンパク質)は、既知の活性(例え
ば、酵素活性)を有さないか、または測定が困難な活性を有するものである。好
ましい態様においては、標的(例えば、タンパク質)は、既知の第1の活性を有
し、該タンパク質と相互作用する相互作用物質を含むライブラリーに対して第2
の活性(例えば、未知の活性)による該タンパク質の試験を行う。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) has no known activity (eg enzymatic activity) or has an activity which is difficult to measure. In a preferred embodiment, the target (eg, protein) has a known first activity and is second to the library containing interactants that interact with the protein.
The protein is tested for its activity (eg, unknown activity).

【0088】 好ましい態様においては、標的は、天然に存在するタンパク質もしくはその断
片、未知の機能および/もしくは構造を有するタンパク質、リガンド、基質、ま
たは相互作用するその他の分子が未知であるタンパク質等である。他の態様にお
いては、標的(例えば、タンパク質)は、少なくとも一種類の酵素活性を有する
In a preferred embodiment, the target is a naturally occurring protein or fragment thereof, a protein having an unknown function and / or structure, a ligand, a substrate, or a protein in which other molecules with which it interacts are unknown, etc. . In other embodiments, the target (eg, protein) has at least one enzymatic activity.

【0089】 好ましい態様においては、標的は、例えば、DNAもしくはRNA(例えば、構造化
されたRNA(例えば、リボザイム))等の核酸である。
In a preferred embodiment, the target is a nucleic acid such as, for example, DNA or RNA (eg structured RNA (eg ribozyme)).

【0090】 好ましい態様においては、被験化合物(潜在的な相互作用物質もしくは候補相
互作用物質)は、標的(例えば、標的タンパク質)と相互作用する可能性のある
分子種である。好ましくは、被験化合物は候補基質もしくは被験リガンドである
In a preferred embodiment, the test compound (potential interactor or candidate interactor) is a molecular species that is likely to interact with the target (eg, target protein). Preferably, the test compound is a candidate substrate or test ligand.

【0091】 好ましい態様においては、被験化合物は、共通の性質を有する複数のメンバー
を含むライブラリーにおけるメンバーの一つである。例えば、該複数のメンバー
すべてが、酵素補因子である、または炭水化物、ヌクレオシド/ヌクレオチド、
アミノ酸、脂質を含む、例えば、生合成酵素もしくは分解酵素の基質(例えば、
タンパク質分解酵素の基質)である、または、ビタミン、ホルモン、核酸(例え
ば、DNA分子)、もしくは天然物(例えば、細菌由来の天然物)である。該ライ
ブラリーは、上記のメンバーの代謝産物、前駆体、もしくは中間体を含む。
In a preferred embodiment, the test compound is one of the members in a library containing multiple members with common properties. For example, all of the plurality of members are enzyme cofactors, or carbohydrates, nucleosides / nucleotides,
Substrates of, for example, biosynthetic or degradative enzymes, including amino acids and lipids (eg,
It is a substrate for proteolytic enzymes), or is a vitamin, hormone, nucleic acid (eg, DNA molecule), or natural product (eg, natural product derived from bacteria). The library includes metabolites, precursors, or intermediates of the above members.

【0092】 好ましい態様においては、被験化合物は、以下のものからなる群より選択され
るライブラリーのメンバーの一つである。すなわち、基質ライブラリー、補因子
ライブラリー、炭水化物の生合成および/もしくは分解ライブラリー、プリンお
よびピリミジンの生合成および/もしくは分解ライブラリー、アミノ酸の生合成
および/もしくは分解ライブラリー、脂質の生合成および/もしくは分解ライブラ
リー、ビタミンおよび/もしくはホルモンライブラリー、核酸(例えば、DNA)ラ
イブラリー、もしくは天然物ライブラリー(例えば、細菌由来の天然物ライブラ
リー)である。
In a preferred embodiment, the test compound is one of the members of the library selected from the group consisting of: Substrate libraries, cofactor libraries, carbohydrate biosynthesis and / or degradation libraries, purine and pyrimidine biosynthesis and / or degradation libraries, amino acid biosynthesis and / or degradation libraries, lipid biosynthesis And / or degradation libraries, vitamin and / or hormone libraries, nucleic acid (eg DNA) libraries, or natural product libraries (eg bacterial derived natural product libraries).

【0093】 好ましい態様においては、被験化合物は、以下のものからなる群より選択され
るライブラリーのメンバーの一つである。すなわち、酵素基質、代謝産物、補因
子、天然物(例えば、細菌由来の天然物)、炭水化物、多糖類、核酸(例えば、
ヌクレオシドもしくはヌクレオチド前駆体、二本鎖もしくは一本鎖DNA分子、環
状核酸、超らせん核酸等)、アミノ酸(例えば、D- もしくはL-アミノ酸もしく
はそれらの前駆体)、ビタミン、ホルモン、脂質、有機低分子、金属、ペプチド
、タンパク質、脂質、糖タンパク質、糖脂質、遷移状態類似体、およびそれらの
組合わせである。
In a preferred embodiment, the test compound is one of the members of the library selected from the group consisting of: That is, enzyme substrates, metabolites, cofactors, natural products (for example, natural products derived from bacteria), carbohydrates, polysaccharides, nucleic acids (for example,
Nucleoside or nucleotide precursors, double-stranded or single-stranded DNA molecules, circular nucleic acids, supercoiled nucleic acids, etc.), amino acids (eg D- or L-amino acids or their precursors), vitamins, hormones, lipids, organic compounds Molecules, metals, peptides, proteins, lipids, glycoproteins, glycolipids, transition state analogs, and combinations thereof.

【0094】 好ましい態様においては、被験化合物は、コンビナトリアルライブラリーのメ
ンバーである。
In a preferred embodiment, the test compound is a member of a combinatorial library.

【0095】 好ましい態様においては、標的は被験化合物と相互作用、例えば、結合し、好
ましくは修飾する。本明細書に記載の「修飾する」とは、被験化合物もしくは標
的において、結合(例えば、非共有結合もしくは共有結合)を生成もしくは切断
することを含む。「修飾」は、切断、分解、加水分解、リン酸化標識の程度の変
化、ライゲーション、合成、および類似の反応を含む。「修飾」は、活性(例え
ば、酵素活性)の変化、相の物理学的変化、会合もしくは重合の変化であっても
よい。
In a preferred embodiment, the target interacts with, eg, binds to, and preferably modifies, the test compound. As used herein, “modifying” includes producing or cleaving a bond (eg, non-covalent bond or covalent bond) in a test compound or target. "Modification" includes cleavage, degradation, hydrolysis, changes in the degree of phosphorylation labeling, ligation, synthesis, and similar reactions. A “modification” may be a change in activity (eg enzymatic activity), a physical change in phase, a change in association or polymerization.

【0096】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、被験
化合物もしくは修飾被験化合物の構造または機能を分析する、例えば、被験化合
物もしくは修飾被験化合物の物理的性質を分析する、被験化合物もしくは修飾被
験化合物のインビトロもしくはインビボでの活性を分析する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the step of analyzing the structure or function of the test compound or modified test compound, for example, analyzing the physical properties of the test compound or modified test compound, or analyzing the in vitro or in vivo activity of the test compound or modified test compound. Including.

【0097】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、被験
化合物もしくは修飾被験化合物を選択し、これを細胞(例えば、培養細胞もしく
は動物)と接触させ、および選択的に被験化合物もしくは修飾被験化合物が該細
胞もしくは動物に効果を示すか否かを調べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, a test compound or modified test compound is selected, contacted with a cell (for example, a cultured cell or animal), and whether the test compound or modified test compound selectively exerts an effect on the cell or animal is determined. Including the step of examining.

【0098】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、(例
えば、標的に対する相互作用に基づいて)被験化合物もしくは修飾被験化合物を
選択する段階、被験化合物もしくは修飾被験化合物を精製する段階、被験化合物
もしくは修飾被験化合物を結晶化する段階、被験化合物もしくは修飾被験化合物
の物理的性質(例えば、分子量、等電点、(該当するなら)配列、結晶構造)を
評価する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, (for example, based on the interaction with the target) selecting a test compound or modified test compound, purifying the test compound or modified test compound, crystallizing the test compound or modified test compound, the test compound or The step of assessing the physical properties of the modified test compound (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if applicable), crystal structure) is included.

【0099】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、(例
えば、標的に対する相互作用に基づいて)被験化合物もしくは修飾被験化合物を
精製する段階、被験化合物もしくは修飾被験化合物の性質を最適化する(例えば
、標的に対する親和性を最適化する、分子量を変える(例えば、分子量を減らす
)、溶解度を変化させる(例えば、溶解度を増加させる))段階を含む。既知の
方法もしくは本明細書に開示する方法を用いて最適化を行うことができる。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the step of purifying the test compound or modified test compound (eg, based on the interaction with the target), optimizing the properties of the test compound or modified test compound (eg, optimizing the affinity for the target, the molecular weight Altering (eg, reducing molecular weight), changing solubility (eg, increasing solubility). Optimization can be performed using known methods or the methods disclosed herein.

【0100】 好ましい態様においては、熱出力の変化を微小熱量計で測定する。[0100]   In a preferred embodiment, the change in heat output is measured with a microcalorimeter.

【0101】 好ましい態様においては、本方法はさらに、標的と被験化合物もしくは修飾被
験化合物間の相互作用に関する物理定数(例えば、kcat、KM、もしくはKD)を調
べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the step of determining a physical constant (eg, k cat , K M , or K D ) for the interaction between the target and the test compound or modified test compound.

【0102】 好ましい態様においては、本方法は、結合反応(例えば、本明細書の別の部分
に記載の代理リガンド)の利用を含むことができる。
In a preferred embodiment, the method can include the use of a binding reaction (eg, a surrogate ligand as described elsewhere herein).

【0103】 別の局面では、本発明は二つの相互作用物質(例えば、リガンド)を比較する
(例えば、もとのリガンド構造と修飾後の構造を比較する)方法を特徴とする。
該相互作用物質は、例えば、標的との相互作用能、例えば、標的への結合能もし
くは標的の修飾能等に関して比較することができる。該方法は、以下の段階を含
む: (a)標的を提供する段階、 (b)標的を第1の相互作用物質(例えば、第1のリガンド)と接触させ、反応混
合物を提供する段階、 (c)反応混合物における熱の変化を測定する段階、 (d)修飾相互作用物質(例えば、修飾リガンド、すなわち、リガンド分子中の
一箇所もしくは複数箇所に変化の起こったもの)を提供する段階、 (e)標的を修飾相互作用物質(例えば、修飾リガンド)と接触させ、反応混合
物を提供する段階、 (f)(e)の反応混合物における熱の変化を測定する段階、および (g)(c)と(f)の測定を比較し、これによって、二つの相互作用物質もしく
はリガンド(例えば、もとの構造と修飾後の構造)を比較する段階。
In another aspect, the invention features a method of comparing two interactants (eg, ligands) (eg, comparing the original ligand structure and the modified structure).
The interacting substances can be compared with respect to, for example, the ability to interact with the target, for example, the ability to bind to the target or the ability to modify the target. The method comprises the steps of: (a) providing a target, (b) contacting the target with a first interacting agent (eg, a first ligand) and providing a reaction mixture, c) measuring a change in heat in the reaction mixture, (d) providing a modified interactant (eg, a modified ligand, ie, a change in one or more sites in the ligand molecule), e) contacting the target with a modified interactor (eg, a modified ligand) to provide a reaction mixture, (f) measuring the change in heat in the reaction mixture in (e), and (g) (c). And comparing the measurements in (f), thereby comparing the two interactants or ligands (eg, the original structure and the modified structure).

【0104】 好ましい態様においては、これらの段階はいずれの順番で実施してもよい。例
えば、まず、(a〜c)の段階を実施し、その後(d〜f)の段階を行うこともでき
るし、また別の好ましい態様においては、(a〜c)の段階と(d〜f)の段階を、
全く同時にもしくは部分的に同時に実施することも可能である。
In a preferred embodiment, these steps may be performed in any order. For example, it is possible to first carry out the steps (a to c) and then the steps (d to f), or in another preferred embodiment, the steps (a to c) and (d to f). ) Stage,
It is also possible to carry out at exactly the same time or partly at the same time.

【0105】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、細菌、原生動物、ウ
イルス(例えば、ファージ)、または真菌を含む病原体、例えば、原核生物病原
体または真核生物病原体により産生される。例えば、タンパク質は、以下の任意
の種により産生されるタンパク質であり得る:アクイフェックス アエオリクス
(Aquifex aeolicus)、ピロコッカス ホリコシ(Pyrococcus horikoshii)、枯
草菌(Bacillus subtilis)、トレポネーマ パリダム(Treponema pallidum)、
ボレリア ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ヘリコバクター ピロリ
(Helicobacter pylori)、アルカエグロブス フルギダス(Archaeoglobus fulg
idus)、メタノバクテリウム サーモ(Methanobacterium thermo)、大腸菌(Es
cherichia coli)、マイコプラズマ ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、
シネコシスティス(Synechocystis)sp. 、メタノコッカス ジャナシ(Methanoc
occus jannaschii)、サッカロミセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae
)、マイコプラズマ ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)、インフルエンザ
菌(Haemophilus influenzae)、リケッチア プロワツェキイ(Rickettsia prow
azekii)、ピロコッカス アビシ(Pyrococcus abyssii)、バチルス(Bacillus
)sp. 、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ウレアプラズマ ウレアリチカム
(Ureaplasma urealyticum)、ピロバキュラム アエロフィラム(Pyrobaculum a
erophilum)、ピロコッカス フリオサス(Pyrococcus furiosus)、結核菌(Myc
obacterium tuberculosis)、ナイセリア ゴノルヘア(Neisseria gonorhea)、
ナイセリア メニンギディティス(Neisseria meningiditis)、ストレプトコッ
カス ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ボレリア ブルグドルフェリ(Bo
rellia burgdorferi)、カウロバクター クレセンタス(Caulobacter crescentu
s)、クロロビウム テピダム(Chlorobium tepidum)、デイノコッカス ラジオ
デュランス(Deinococcus radiodurans)、エンテロコッカス フェカーリス(Enter
ococcus faecalis)、レジオネラ ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、
マイコバクテリウム アビウム(Mycobacterium avium)、結核菌(Mycobacteriu
m tuberculosis)、メタノコッツカス ジャナシ(Methanococcus jannaschii)
、ナイセリア メニンジティディス(Neisseria meningitides)、シュードモナ
ス プチダ(Pseudomonas putida)、ポルフィロモナス ギンギバリス(Porphyro
monas gingivalis)、サルモネラ チフィムリウム(Salmonella typhimurium)
、シュワネラ プトレファシエンス(Shewanella putrefaciens)、 肺炎連鎖菌
(Streptococcus pneumoniae)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、クロストリジ
ウム アセトブチリクム(Clostridium acetobutylicum)、カンピロバクター ジ
ェジュニ(Campylobacter jejuni)、ハロバクテリウム サリナリウム インステ
ィチュート(Halobacterium salinarium Institute)、リステリア モノサイト
ゲネス(Listeria monocytogenes)、結核菌サンガー(Mycobacterium tubercul
osis Sanger)、マイコプラズマ ミコイデス(Mycoplasma mycoides)、ナイセ
リア メニンギディティス(Neisseria meningitides)株、ストレプトマイセス
コエリコラー(Streptomyces coelicolor)、アクチノバチルス アクチノマイセ
(Actinobacillus actinomyce)、クラミジア トラコマチス(Chlamydia tracho
matis)、ハロバクテリウム(Halobacterium)sp. 、マイコプラズマ カプリコ
ルム(Mycoplasma capricolum)、ナイセリア ゴノレア(Neisseria gonorrhea
)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、アスペルギルス ニデュランス(Asper
gillus nidulans)、カンジダ アルビカンス(Candida albicans)、リーシュマ
ニア メジャー(Leishmania major)、アカパンカビ(Neurospora crassa)、ニ
ューモシスチス カリニ(Pneumocystis carinii)、熱帯熱マラリア原虫(Plasm
odium falciparum)、サッカロミセス セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae
)、シゾサッカロミセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、トリパノソー
マ クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ ブルーセイ(Trypanosoma
brucei)、アベルソン(Abelson)マウス白血病ウイルス、アデノ随伴ウイルス
2または3、1型、2型、または3型デングウイルス、A〜G型肝炎ウイルス、肝炎GB
ウイルスB、ヒトTリンパ球向性ウイルス1型または2型、ヒトTリンパ球向性ウイ
ルスI型、ヒトアデノウイルス12型または2型、ヒトヘルペスウイルス1〜4、ヒト
免疫不全症ウイルス1〜2型、ヒトパラインフルエンザウイルス3、ヒト呼吸器系
合包体ウイルス、伝染性造血器壊死症ウイルス、インフルエンザA型ウイルス、
インフルエンザB型ウイルス、インフルエンザC型ウイルス、および麻疹ウイルス
。本発明の方法を使用して試験される標的を産生する種のさらなる例を以下で説
明する。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is produced by a pathogen, including a bacterium, protozoa, virus (eg, phage), or fungus, eg, a prokaryotic or eukaryotic pathogen. For example, the protein can be a protein produced by any of the following species: Aquifex aeolicus, Pyrococcus horikoshii, Bacillus subtilis, Treponema pallidum,
Borrelia burgdorferi, Helicobacter pylori, Archaeoglobus fulg
idus), Methanobacterium thermo, E. coli (Es
cherichia coli), Mycoplasma pneumoniae,
Synechocystis sp., Methanococcus janas (Methanoc)
occus jannaschii), Saccharomyces cerevisiae
), Mycoplasma genitalium, Haemophilus influenzae, Rickettsia prow
azekii), Pyrococcus abyssii, Bacillus
) Sp., Pseudomonas aeruginosa, Ureaplasma urealyticum, Pyrobaculum aeruginosa
erophilum), Pyrococcus furiosus, Mycobacterium tuberculosis (Myc)
obacterium tuberculosis), Neisseria gonorhea,
Neisseria meningiditis, Streptococcus pyogenes, Borrelia burgdorferi (Bo)
rellia burgdorferi), Caulobacter crescentu
s), Chlorobium tepidum, Deinococcus radiodurans, Enterococcus faecalis (Enter)
ococcus faecalis), Legionella pneumophila,
Mycobacterium avium, Mycobacteriu
m tuberculosis), Methanococcus jannaschii
, Neisseria meningitides, Pseudomonas putida, Porphyromonas gingivalis (Porphyro)
monas gingivalis), Salmonella typhimurium
, Shewanella putrefaciens, Streptococcus pneumoniae, Vibrio cholerae, Clostridium acetobutylicum, Campylobacter jejunin, Halobacterium Institute), Listeria monocytogenes, Mycobacterium tubercul
osis Sanger), Mycoplasma mycoides, Neisseria meningitides strain, Streptomyces
Streptomyces coelicolor, Actinobacillus actinomyce, Chlamydia trachomatis
matis), Halobacterium sp., Mycoplasma capricolum, Neisseria gonorrhea
), Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus nidulans (Asper)
gillus nidulans), Candida albicans, Leishmania major, Neurospora crassa, Pneumocystis carinii, Plasmodium falciparum (Plasm)
odium falciparum), Saccharomyces cerevisiae
), Schizosaccharomyces pombe, Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei
brucei), Abelson murine leukemia virus, adeno-associated virus
Dengue virus 2 or 3, type 1, type 2, or type 3, hepatitis A virus, hepatitis GB
Virus B, human T lymphotropic virus type 1 or 2, human T lymphotropic virus type I, human adenovirus type 12 or 2, human herpesvirus 1-4, human immunodeficiency virus 1-2 Type, human parainfluenza virus 3, human respiratory system inclusion virus, infectious hematopoietic necrosis virus, influenza A virus,
Influenza B virus, influenza C virus, and measles virus. Further examples of species producing targets tested using the methods of the invention are described below.

【0106】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、真核生物(例えば、
単細胞生物または多細胞生物)により産生される。このような真核生物の例とし
て、シロイヌナズナM(Arabidopsis thaliana M)、マレー糸状虫(Brugia mala
yi)、線虫(Caenorhabditis elegans)、キイロショウジョウバエ(Drosophila
melanogaster)、シストソマ マンソニ(Shistosoma mansoni)、シストソマ
ジャポニカム(Shistosoma japonicum)、および哺乳動物(例えば、ヒト)が挙
げられる。好ましくは、標的はヒトにより産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) is eukaryotic (eg
Unicellular or multicellular organisms). Examples of such eukaryotes include Arabidopsis thaliana M, and the Brugia mala.
yi), nematode (Caenorhabditis elegans), Drosophila
melanogaster), Shistosoma mansoni, Shistosoma
Examples include japonicum (Shistosoma japonicum), and mammals (eg, humans). Preferably the target is produced by humans.

【0107】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、生物の細胞小器官(
例えば、ミトコンドリア)により産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is an organelle of an organism (
(Eg, mitochondria).

【0108】 好ましい態様においては、標的(例えば、タンパク質)は、既知の活性(例え
ば、酵素活性)を有さないか、または測定が困難な活性を有するものである。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) has no known activity (eg, enzymatic activity) or has an activity that is difficult to measure.

【0109】 好ましい態様においては、標的は、天然に存在するタンパク質もしくはその断
片、未知の機能および/もしくは構造を有するタンパク質、リガンド、基質、ま
たは相互作用するその他の分子が未知であるタンパク質等である。他の態様にお
いては、標的(例えば、タンパク質)は、少なくとも一種類の酵素活性を有する
In a preferred embodiment, the target is a naturally occurring protein or fragment thereof, a protein having an unknown function and / or structure, a ligand, a substrate, or a protein in which other molecules with which it interacts are unknown, etc. .. In other embodiments, the target (eg, protein) has at least one enzymatic activity.

【0110】 好ましい態様においては、標的は、例えば、DNAもしくはRNA(例えば、構造化
されたRNA(例えば、リボザイム))等の核酸である。
In a preferred embodiment, the target is a nucleic acid such as, for example, DNA or RNA (eg structured RNA (eg ribozyme)).

【0111】 好ましい態様においては、本方法はさらに一段階もしくは複数段階を異なる条
件(例えば、異なる塩濃度、異なるpH、もしくは異なる補因子の存在下で)で繰
り返す段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises repeating one or more steps with different conditions (eg different salt concentrations, different pH, or in the presence of different cofactors).

【0112】 好ましい態様においては、標的は相互作用物質と相互作用、例えば、結合し、
好ましくは修飾する。本明細書に記載の「修飾する」とは、被験化合物もしくは
標的において、結合(例えば、非共有結合もしくは共有結合)を生成もしくは切
断することを含む。「修飾」は、切断、分解、加水分解、リン酸化標識の程度の
変化、ライゲーション、合成、および類似の反応を含む。「修飾」は、活性(例
えば、酵素活性)の変化、相の物理学的変化、会合もしくは重合の変化であって
もよい。
In a preferred embodiment, the target interacts with, eg, binds, the interacting agent,
It is preferably modified. As used herein, “modifying” includes producing or cleaving a bond (eg, non-covalent bond or covalent bond) in a test compound or target. "Modification" includes cleavage, degradation, hydrolysis, changes in the degree of phosphorylation labeling, ligation, synthesis, and similar reactions. A “modification” may be a change in activity (eg enzymatic activity), a physical change in phase, a change in association or polymerization.

【0113】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、相互
作用物質の構造または機能を分析する、例えば、相互作用物質の物理的性質を分
析する、相互作用物質のインビトロもしくはインビボでの活性を分析する段階を
含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the step of analyzing the structure or function of the interacting substance, for example, analyzing the physical property of the interacting substance, and analyzing the in vitro or in vivo activity of the interacting substance.

【0114】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、(例
えば、標的に対する相互作用に基づいて)相互作用物質を選択する段階、これを
細胞(例えば、培養細胞もしくは動物)と接触させる段階、および選択的に相互
作用物質が該細胞もしくは動物に効果を示すか否かを調べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting an interacting agent (eg, based on interaction with a target), contacting it with a cell (eg, a cultured cell or animal), and selectively allowing the interacting agent to interact with the cell or animal. It includes the step of checking whether or not the effect is exhibited.

【0115】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、(例
えば、標的に対する相互作用に基づいて)相互作用物質を選択し、相互作用物質
、および、相互作用物質の物理的性質(例えば、分子量、等電点、(該当するな
ら)配列、結晶構造)を評価する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the interacting agent is selected (eg, based on the interaction with the target), and the interacting agent and the physical properties of the interacting agent (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if applicable), crystal, etc.) Structure).

【0116】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、例え
ば、標的に対する相互作用に基づいて相互作用物質を精製し、相互作用物質の性
質を最適化する(例えば、標的に対する親和性を最適化する、分子量を変える(
例えば、分子量を減らす)、溶解度を変化させる(例えば、溶解度を増加させる
))段階を含む。既知の方法もしくは本明細書に開示する方法を用いて最適化を
行うことができる。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, for example, the interacting substance is purified based on the interaction with the target, and the properties of the interacting substance are optimized (eg, the affinity for the target is optimized, the molecular weight is changed (
For example, reducing molecular weight) and changing solubility (eg, increasing solubility)). Optimization can be performed using known methods or the methods disclosed herein.

【0117】 好ましい態様においては、熱出力の変化を微小熱量計で測定する。[0117]   In a preferred embodiment, the change in heat output is measured with a microcalorimeter.

【0118】 好ましい態様においては、本方法はさらに、該タンパク質と相互作用物質間の
相互作用に関する物理定数(例えば、kcat、KM、もしくはKD)を調べる段階を含
む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the step of determining a physical constant (eg, k cat , K M , or K D ) for the interaction between the protein and the interactant.

【0119】 好ましい態様においては、本方法は、結合反応(例えば、本明細書の別の部分
に記載の代理リガンド)の利用を含むことができる。
In a preferred embodiment, the method can include the use of a binding reaction (eg, a surrogate ligand described elsewhere herein).

【0120】 別の局面では、本発明は被験分子とその修飾産物を比較する(例えば、もとの
構造と修飾後の構造を比較する)方法を特徴とする。該方法は、以下の段階を含
む: (a)被験分子を提供する段階、 (b)被験分子を第2の分子と相互作用させる(例えば、リガンドとの結合)、も
しくは被験分子の第1の部分と被験分子の第2の部分を相互作用させる段階、 (c)相互作用に伴う熱の変化を測定する段階、 (d)分子中の一箇所もしくは複数箇所に変化の起こった修飾被験分子を提供す
る段階、 (e)修飾被験分子を第2の分子と相互作用させる(例えば、リガンドとの結合)
、もしくは被験分子の第1の部分と被験分子の第2の部分を相互作用させる段階、
(f)(e)の相互作用に伴う熱の変化を測定する段階、および (g)(c)と(f)の測定を比較し、これによって、被験分子とその修飾産物を
比較する段階。
In another aspect, the invention features a method of comparing a test molecule with a modification product thereof (eg, comparing an original structure and a structure after modification). The method comprises the steps of: (a) providing a test molecule, (b) allowing the test molecule to interact with a second molecule (eg, binding to a ligand), or the first of the test molecules. A step of interacting a part with a second part of the test molecule, (c) a step of measuring a change in heat associated with the interaction, (d) a modified test molecule having a change at one or more positions in the molecule Providing, (e) allowing the modified test molecule to interact with a second molecule (eg, binding to a ligand)
Or, interacting a first portion of the test molecule with a second portion of the test molecule,
(F) measuring the heat change associated with the interaction of (e), and comparing the measurements of (g), (c) and (f), thereby comparing the test molecule with its modification product.

【0121】 好ましい態様においては、これらの段階はいずれの順番で実施してもよい。例
えば、まず、(a〜c)の段階を実施し、その後(d〜f)の段階を行うこともでき
るし、(a〜c)の段階と(d〜f)の段階を、全く同時にもしくは部分的に同時に
実施することも可能である。
In a preferred embodiment, these steps may be performed in any order. For example, it is possible to first carry out the steps (a to c) and then the steps (d to f), or to carry out the steps (a to c) and (d to f) at the same time or It is also possible to carry out partially simultaneously.

【0122】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する修飾分子を選択する段階、および第2の試験において、(例えば
、代理修飾分子の非存在下で)該修飾分子が該標的と相互作用する(例えば、結
合する)ことを確認する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a modifying molecule that interacts with the target, and in a second test, that the modifying molecule interacts (eg, binds) with the target (eg, in the absence of a surrogate modified molecule) Including the step of confirming.

【0123】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する修飾分子を選択する段階、および(例えば、代理修飾分子の非存
在下で)インビトロで該修飾分子を該標的と接触させることによって、該修飾分
子が該標的と相互作用する(例えば、結合する)ことを確認する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a modifying molecule that interacts with the target, and contacting the modifying molecule with the target in vitro (eg, in the absence of a surrogate modifying molecule) allows the modifying molecule to interact with the target. Confirming (eg, binding).

【0124】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する修飾分子を選択する段階、および該リガンドを細胞(例えば、培
養細胞、もしくは動物)と接触させる段階、および選択的にリガンドが細胞もし
くは動物に効果を示すか否か調べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a modifying molecule that interacts with a target, and contacting the ligand with a cell (for example, a cultured cell, or an animal), and examining whether or not the ligand selectively exerts an effect on the cell or the animal. Including stages.

【0125】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、被験
リガンドを精製する段階、被験リガンドを結晶化する段階、被験リガンドの物理
的性質(例えば、分子量、等電点、(該当するなら)配列、結晶構造)を評価す
る段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, it includes the steps of purifying the test ligand, crystallizing the test ligand, and evaluating the physical properties of the test ligand (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if applicable), crystal structure).

【0126】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、選択
した被験リガンドの性質を最適化する(例えば、標的に対する親和性を最適化す
る、分子量を変える(例えば、分子量を減らす)、溶解度を変化させる(例えば
、溶解度を増加させる))段階を含む。既知の方法もしくは本明細書に開示する
方法を用いて最適化を行うことができる。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, a step of optimizing the properties of the selected test ligand (eg, optimizing affinity for a target, changing molecular weight (eg, reducing molecular weight), changing solubility (eg, increasing solubility)). Including. Optimization can be performed using known methods or the methods disclosed herein.

【0127】 好ましい態様においては、熱の変化を微小熱量計で測定する。[0127]   In a preferred embodiment, the change in heat is measured with a microcalorimeter.

【0128】 別の局面においては、本発明は化合物(例えば、タンパク質もしくは核酸、例
えば、構造化したRNA、もしくはその他の標的)を分析する方法を特徴とする。
該方法は、以下の段階を含む: (a)標的を含む反応混合物を提供する段階、 (b)相互作用もしくは作用分子の非存在下で(例えば、リガンド(もしくはラ
イブラリーのメンバー)に対する相互作用が起こらない、またはリガンド(もし
くはライブラリーのメンバー)非存在下で)、標的を構造変化させることを含む
段階、 (c)該構造変化に伴って起こる熱の変化を測定する段階、 (d)相互作用もしくは作用分子の存在下で(例えば、リガンド(もしくはライ
ブラリーのメンバー)に対する相互作用が起こる、またはリガンド(もしくはラ
イブラリーのメンバー)存在下で)、標的を構造変化させることを含む段階、 (e)該構造変化に伴って起こる熱の変化を測定する段階、および (g)(c)で得られた値と(e)で得られた値を比較し、これによって、標的を
分析する段階。
In another aspect, the invention features a method of analyzing a compound (eg, protein or nucleic acid, eg, structured RNA, or other target).
The method comprises the following steps: (a) providing a reaction mixture containing the target, (b) interacting or in the absence of an acting molecule (eg, interacting with a ligand (or library member)). Does not occur, or in the absence of a ligand (or library member)), including a structural change in the target, (c) measuring the change in heat that accompanies the structural change, (d) A step involving conformational change of the target in the presence of the interaction or the acting molecule (eg, the interaction with the ligand (or library member) occurs, or in the presence of the ligand (or library member)), (E) measuring the change in heat that accompanies the structural change, and (g) comparing the value obtained in (c) with the value obtained in (e), This is the step of analyzing the target.

【0129】 好ましい態様においては、変性剤(例えば、グアニジン塩酸塩、尿素、もしく
は類似の薬剤)を反応混合物に添加する。
In a preferred embodiment, a denaturing agent (eg, guanidine hydrochloride, urea, or similar agent) is added to the reaction mixture.

【0130】 好ましい態様においては、測定は微小熱量計を用いて実施する。[0130]   In a preferred embodiment, the measurement is carried out using a microcalorimeter.

【0131】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。 すなわち、 (a)標的を含む反応混合物を提供する段階、 (b)相互作用もしくは作用分子の非存在下で(例えば、リガンドに対する相互
作用が起こらない、またはリガンド非存在下で)、該反応混合物を加熱する段階
、 (c)例えば、見かけの特異的熱出力を得るために、該構造変化に伴って起こる
熱の変化を測定する段階、 (d)相互作用もしくは作用分子の存在下で(例えば、リガンドに対する相互作
用が起こる、またはリガンド存在下で)、該反応混合物を加熱する段階、 (e)例えば、見かけの特異的熱出力を得るために、該構造変化に伴って起こる
熱の変化を測定する段階、および (g)(c)で得られた値と(e)で得られた値を比較し、これによって、例えば
、標的に対するリガンドの結合を調べるために、標的を分析する段階。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, (a) providing a reaction mixture containing a target, (b) in the absence of an interaction or an acting molecule (eg, no interaction with a ligand, or in the absence of a ligand), the reaction mixture Heating (c), for example, measuring the change in heat that accompanies the structural change to obtain an apparent specific heat output, (d) in the presence of an interaction or an acting molecule (eg, The interaction with the ligand takes place, or in the presence of the ligand), the step of heating the reaction mixture, (e) the change in heat that accompanies the structural change, for example to obtain an apparent specific heat output. Measuring and comparing the values obtained in (g) (c) with the values obtained in (e), thereby analyzing the target, eg, for examining the binding of the ligand to the target.

【0132】 好ましい態様においては、標的はタンパク質もしくはポリペプチド、核酸(例
えば、RNA)である。これは、精製されたものでも、部分精製された物でも、も
しくは粗製のものでもよい。
In a preferred embodiment, the target is a protein or polypeptide, a nucleic acid (eg RNA). This may be purified, partially purified, or crude.

【0133】 好ましい態様においては、変性剤(例えば、グアニジン塩酸塩、尿素、もしく
は類似の薬剤)を反応混合物に添加する。
In a preferred embodiment, a denaturing agent (eg, guanidine hydrochloride, urea, or similar agent) is added to the reaction mixture.

【0134】 好ましい態様においては、相対的によりコンパクトに折り畳まれた状態のもの
に結合するリガンドの存在によって、熱に関し比較的大きな変化が得られるよう
に、一種もしくは複数種類の条件(例えば、変性剤および標的の濃度、もしくは
温度)を選択する。例えば、標的分子に折れ畳まれた状態をとらせることによっ
てこれを行う。
In a preferred embodiment, one or more conditions (eg, denaturant) are provided such that the presence of a ligand that binds to the relatively more compact folded state results in a relatively large change in heat. And target concentration, or temperature). This is done, for example, by allowing the target molecule to assume a folded state.

【0135】 好ましい態様においては、熱の変化を微小熱量計で測定する。[0135]   In a preferred embodiment, the change in heat is measured with a microcalorimeter.

【0136】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、細菌、原生動物、ウ
イルス(例えば、ファージ)、または真菌を含む病原体、例えば、原核生物病原
体または真核生物病原体により産生される。例えば、タンパク質は、以下の任意
の種により産生されるタンパク質であり得る:アクイフェックス アエオリクス
(Aquifex aeolicus)、ピロコッカス ホリコシ(Pyrococcus horikoshii)、枯
草菌(Bacillus subtilis)、トレポネーマ パリダム(Treponema pallidum)、
ボレリア ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ヘリコバクター ピロリ
(Helicobacter pylori)、アルカエグロブス フルギダス(Archaeoglobus fulg
idus)、メタノバクテリウム サーモ(Methanobacterium thermo)、大腸菌(Es
cherichia coli)、マイコプラズマ ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、
シネコシスティス(Synechocystis)sp. 、メタノコッカス ジャナシ(Methanoc
occus jannaschii)、サッカロミセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae
)、マイコプラズマ ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)、インフルエンザ
菌(Haemophilus influenzae)、リケッチア プロワツェキイ(Rickettsia prow
azekii)、ピロコッカス アビシ(Pyrococcus abyssii)、バチルス(Bacillus
)sp. 、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ウレアプラズマ ウレアリチカム
(Ureaplasma urealyticum)、ピロバキュラム アエロフィラム(Pyrobaculum a
erophilum)、ピロコッカス フリオサス(Pyrococcus furiosus)、結核菌(Myc
obacterium tuberculosis)、ナイセリア ゴノルヘア(Neisseria gonorhea)、
ナイセリア メニンギディティス(Neisseria meningiditis)、ストレプトコッ
カス ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ボレリア ブルグドルフェリ(Bo
rellia burgdorferi)、カウロバクター クレセンタス(Caulobacter crescentu
s)、クロロビウム テピダム(Chlorobium tepidum)、デイノコッカス ラジオ
デュランス(Deinococcus radiodurans)、エンテロコッカス フェカーリス(Enter
ococcus faecalis)、レジオネラ ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、
マイコバクテリウム アビウム(Mycobacterium avium)、結核菌(Mycobacteriu
m tuberculosis)、メタノコッツカス ジャナシ(Methanococcus jannaschii)
、ナイセリア メニンジティディス(Neisseria meningitides)、シュードモナ
ス プチダ(Pseudomonas putida)、ポルフィロモナス ギンギバリス(Porphyro
monas gingivalis)、サルモネラ チフィムリウム(Salmonella typhimurium)
、シュワネラ プトレファシエンス(Shewanella putrefaciens)、 肺炎連鎖菌
(Streptococcus pneumoniae)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、クロストリジ
ウム アセトブチリクム(Clostridium acetobutylicum)、カンピロバクター ジ
ェジュニ(Campylobacter jejuni)、ハロバクテリウム サリナリウム インステ
ィチュート(Halobacterium salinarium Institute)、リステリア モノサイト
ゲネス(Listeria monocytogenes)、結核菌サンガー(Mycobacterium tubercul
osis Sanger)、マイコプラズマ ミコイデス(Mycoplasma mycoides)、ナイセ
リア メニンギディティス(Neisseria meningitides)株、ストレプトマイセス
コエリコラー(Streptomyces coelicolor)、アクチノバチルス アクチノマイセ
(Actinobacillus actinomyce)、クラミジア トラコマチス(Chlamydia tracho
matis)、ハロバクテリウム(Halobacterium)sp. 、マイコプラズマ カプリコ
ルム(Mycoplasma capricolum)、ナイセリア ゴノレア(Neisseria gonorrhea
)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、アスペルギルス ニデュランス(Asper
gillus nidulans)、カンジダ アルビカンス(Candida albicans)、リーシュマ
ニア メジャー(Leishmania major)、アカパンカビ(Neurospora crassa)、ニ
ューモシスチス カリニ(Pneumocystis carinii)、熱帯熱マラリア原虫(Plasm
odium falciparum)、サッカロミセス セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae
)、シゾサッカロミセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、トリパノソー
マ クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ ブルーセイ(Trypanosoma
brucei)、アベルソン(Abelson)マウス白血病ウイルス、アデノ随伴ウイルス
2または3、1型、2型、または3型デングウイルス、A〜G型肝炎ウイルス、肝炎GB
ウイルスB、ヒトTリンパ球向性ウイルス1型または2型、ヒトTリンパ球向性ウイ
ルスI型、ヒトアデノウイルス12型または2型、ヒトヘルペスウイルス1〜4、ヒト
免疫不全症ウイルス1〜2型、ヒトパラインフルエンザウイルス3、ヒト呼吸器系
合包体ウイルス、伝染性造血器壊死症ウイルス、インフルエンザA型ウイルス、
インフルエンザB型ウイルス、インフルエンザC型ウイルス、および麻疹ウイルス
。本発明の方法を使用して試験される標的を産生する種のさらなる例を以下で説
明する。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is produced by a pathogen, including a bacterium, protozoa, virus (eg, phage), or fungus, eg, a prokaryotic or eukaryotic pathogen. For example, the protein can be a protein produced by any of the following species: Aquifex aeolicus, Pyrococcus horikoshii, Bacillus subtilis, Treponema pallidum,
Borrelia burgdorferi, Helicobacter pylori, Archaeoglobus fulg
idus), Methanobacterium thermo, E. coli (Es
cherichia coli), Mycoplasma pneumoniae,
Synechocystis sp., Methanococcus janas (Methanoc)
occus jannaschii), Saccharomyces cerevisiae
), Mycoplasma genitalium, Haemophilus influenzae, Rickettsia prow
azekii), Pyrococcus abyssii, Bacillus
) Sp., Pseudomonas aeruginosa, Ureaplasma urealyticum, Pyrobaculum aeruginosa
erophilum), Pyrococcus furiosus, Mycobacterium tuberculosis (Myc)
obacterium tuberculosis), Neisseria gonorhea,
Neisseria meningiditis, Streptococcus pyogenes, Borrelia burgdorferi (Bo)
rellia burgdorferi), Caulobacter crescentu
s), Chlorobium tepidum, Deinococcus radiodurans, Enterococcus faecalis (Enter)
ococcus faecalis), Legionella pneumophila,
Mycobacterium avium, Mycobacteriu
m tuberculosis), Methanococcus jannaschii
, Neisseria meningitides, Pseudomonas putida, Porphyromonas gingivalis (Porphyro)
monas gingivalis), Salmonella typhimurium
, Shewanella putrefaciens, Streptococcus pneumoniae, Vibrio cholerae, Clostridium acetobutylicum, Campylobacter jejunin, Halobacterium Institute), Listeria monocytogenes, Mycobacterium tubercul
osis Sanger), Mycoplasma mycoides, Neisseria meningitides strain, Streptomyces
Streptomyces coelicolor, Actinobacillus actinomyce, Chlamydia trachomatis
matis), Halobacterium sp., Mycoplasma capricolum, Neisseria gonorrhea
), Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus nidulans (Asper)
gillus nidulans), Candida albicans, Leishmania major, Neurospora crassa, Pneumocystis carinii, Plasmodium falciparum (Plasm)
odium falciparum), Saccharomyces cerevisiae
), Schizosaccharomyces pombe, Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei
brucei), Abelson murine leukemia virus, adeno-associated virus
Dengue virus 2 or 3, type 1, type 2, or type 3, hepatitis A virus, hepatitis GB
Virus B, human T lymphotropic virus type 1 or 2, human T lymphotropic virus type I, human adenovirus type 12 or 2, human herpesvirus 1-4, human immunodeficiency virus 1-2 Type, human parainfluenza virus 3, human respiratory system inclusion virus, infectious hematopoietic necrosis virus, influenza A virus,
Influenza B virus, influenza C virus, and measles virus. Further examples of species producing targets tested using the methods of the invention are described below.

【0137】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、真核生物(例えば、
単細胞生物または多細胞生物)により産生される。このような真核生物の例とし
て、シロイヌナズナM(Arabidopsis thaliana M)、マレー糸状虫(Brugia mala
yi)、線虫(Caenorhabditis elegans)、キイロショウジョウバエ(Drosophila
melanogaster)、シストソマ マンソニ(Shistosoma mansoni)、シストソマ
ジャポニカム(Shistosoma japonicum)、および哺乳動物(例えば、ヒト)が挙
げられる。好ましくは、標的はヒトにより産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg protein) is eukaryotic (eg
Unicellular or multicellular organisms). Examples of such eukaryotes include Arabidopsis thaliana M, and the Brugia mala.
yi), nematode (Caenorhabditis elegans), Drosophila
melanogaster), Shistosoma mansoni, Shistosoma
Examples include japonicum (Shistosoma japonicum), and mammals (eg, humans). Preferably the target is produced by humans.

【0138】 好ましい態様において、標的(例えば、タンパク質)は、生物の細胞小器官(
例えば、ミトコンドリア)により産生される。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) is an organelle of an organism (
(Eg, mitochondria).

【0139】 好ましい態様においては、標的(例えば、タンパク質)は、既知の活性(例え
ば、酵素活性)を有さないか、または測定が困難な活性を有するものである。好
ましい態様においては、標的(例えば、タンパク質)は、既知の第1の活性を有
し、該タンパク質と相互作用する相互作用物質を含むライブラリーに対して第2
の活性(例えば、未知の活性)による該タンパク質の試験を行う。
In a preferred embodiment, the target (eg, protein) has no known activity (eg, enzymatic activity) or has an activity that is difficult to measure. In a preferred embodiment, the target (eg, protein) has a known first activity and is second to the library containing interactants that interact with the protein.
The protein is tested for its activity (eg, unknown activity).

【0140】 好ましい態様においては、標的は、天然に存在するタンパク質もしくはその断
片、未知の機能および/もしくは構造を有するタンパク質、リガンド、基質、ま
たは相互作用するその他の分子が未知であるタンパク質等である。他の態様にお
いては、標的(例えば、タンパク質)は、少なくとも一種類の酵素活性を有する
In a preferred embodiment, the target is a naturally occurring protein or fragment thereof, a protein with unknown function and / or structure, a ligand, a substrate, or a protein with which other molecules with which it interacts are unknown, etc. . In other embodiments, the target (eg, protein) has at least one enzymatic activity.

【0141】 好ましい態様においては、標的は、例えば、DNAもしくはRNA(例えば、構造化
されたRNA(例えば、リボザイム))等の核酸である。
In a preferred embodiment, the target is a nucleic acid such as, for example, DNA or RNA (eg, structured RNA (eg, ribozyme)).

【0142】 好ましい態様においては、ライブラリーの複数のメンバーに対して同時に試験
を行う。例えば、本方法の処理量を増加させることが可能であるならば、同一の
反応混合物で行う。結果が陽性であるならば、ライブラリーの複数のメンバーを
さらに小さな群に分け、それぞれの群について試験を行うことができる。結果が
陽性であるならば、ライブラリー中の該複数のメンバーもしくは群分けした小群
から得られたメンバーの一種もしくは複数について、個々に試験を行うことがで
きる。
In a preferred embodiment, multiple members of the library are tested simultaneously. For example, if it is possible to increase the throughput of the process, the same reaction mixture is used. If the result is positive, multiple members of the library can be divided into smaller groups and each group tested. If the result is positive, one or more of the members in the library or one or more members from the grouped subgroups can be tested individually.

【0143】 好ましい態様においては、本方法はさらに一段階もしくは複数段階を異なる条
件(例えば、異なる塩濃度、異なるpH、もしくは異なる補因子の存在下で)で繰
り返す段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises repeating one or more steps under different conditions (eg different salt concentrations, different pH, or in the presence of different cofactors).

【0144】 好ましい態様においては、本方法はさらに、ライブラリーの第1のメンバーの
次に第2のメンバーに対して繰り返す、もしくはその次のメンバーもしくはその
他のメンバーに対して繰り返す段階を含む。好ましい態様においては、ライブラ
リーの複数のメンバー(例えば、候補基質、もしくは被験リガンド)に対して試
験を実施する。好ましい態様においては、ライブラリーの複数の該メンバーは、
少なくとも10、102、103、104、105、106、107、もしくは108種の化合物を含む
。好ましい態様においては、ライブラリーを構成する少なくとも10、102、103
104、105、106、107、もしくは108種のメンバーは、同一の構造的と機能的特徴
を有する。
In a preferred embodiment, the method further comprises repeating the first member then the second member of the library, or the next member or other members. In a preferred embodiment, testing is performed on multiple members of the library (eg, candidate substrates, or test ligands). In a preferred embodiment, the plurality of said members of the library are
It comprises at least 10, 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 , or 10 8 compounds. In a preferred embodiment, at least 10, 10 2 , 10 3 constituting the library,
10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 , or 10 8 members have the same structural and functional characteristics.

【0145】 好ましい態様においては、該ライブラリーは、共通の特徴を有する複数のメン
バーを含む。例えば、該複数メンバーのすべてが、酵素の補因子である、または
炭水化物、ヌクレオシド/ヌクレオチド、アミノ酸、脂質を含む、例えば、生合
成酵素もしくは分解酵素の基質(例えば、タンパク質分解酵素の基質)である、
または、ビタミン、ホルモン、核酸(例えば、DNA分子)、もしくは天然物(例
えば、細菌由来の天然物)である。該ライブラリーは、上記のメンバーの代謝産
物、前駆体、もしくは中間体を含む。
In a preferred embodiment, the library comprises multiple members with common characteristics. For example, all of the plurality of members are enzyme cofactors or include carbohydrates, nucleosides / nucleotides, amino acids, lipids, eg, biosynthetic or degradative enzyme substrates (eg, proteolytic enzyme substrates). ,
Alternatively, it is a vitamin, hormone, nucleic acid (eg, DNA molecule), or natural product (eg, natural product of bacterial origin). The library includes metabolites, precursors, or intermediates of the above members.

【0146】 好ましい態様においては、該ライブラリーは、基質ライブラリー、補因子ライ
ブラリー、炭水化物の生合成および/もしくは分解ライブラリー、プリンおよび/
もしくはピリミジンの生合成および/もしくは分解ライブラリー、アミノ酸の生
合成および/もしくは分解ライブラリー、脂質の生合成および/もしくは分解ライ
ブラリー、ビタミンおよび/もしくはホルモンライブラリー、核酸(例えば、DNA
)ライブラリー、もしくは天然物ライブラリー(例えば、細菌由来の天然物ライ
ブラリー)である。
In a preferred embodiment, the library is a substrate library, a cofactor library, a carbohydrate biosynthesis and / or degradation library, a purine and / or purine and / or degradation library.
Alternatively, a pyrimidine biosynthesis and / or degradation library, an amino acid biosynthesis and / or degradation library, a lipid biosynthesis and / or degradation library, a vitamin and / or hormone library, a nucleic acid (eg, DNA
) Library or natural product library (for example, natural product library derived from bacteria).

【0147】 好ましい態様においては、ライブラリーのメンバー(潜在的な相互作用物質も
しくは候補相互作用物質)は、標的(例えば、標的タンパク質)と相互作用する
可能性のある分子種である。好ましくは、ライブラリーのメンバーは候補基質も
しくは被験リガンドである。
In a preferred embodiment, members of the library (potential or candidate interactors) are molecular species that are likely to interact with the target (eg, target protein). Preferably, the members of the library are candidate substrates or test ligands.

【0148】 好ましい態様においては、ライブラリーのメンバーは、以下のものからなる群
より選択される。すなわち、酵素基質、代謝産物、補因子、天然物(例えば、細
菌由来の天然物)、炭水化物、多糖類、核酸(例えば、ヌクレオシドもしくはヌ
クレオチド前駆体、二本鎖もしくは一本鎖DNA分子、環状核酸、超らせん核酸等
)、アミノ酸(例えば、D- もしくはL-アミノ酸もしくはそれらの前駆体)、ビ
タミン、ホルモン、脂質、有機低分子、金属、ペプチド、タンパク質、脂質、糖
タンパク質、糖脂質、遷移状態類似体、およびそれらの組合わせである。
In a preferred embodiment, the members of the library are selected from the group consisting of: That is, enzyme substrates, metabolites, cofactors, natural products (eg, natural products from bacteria), carbohydrates, polysaccharides, nucleic acids (eg, nucleoside or nucleotide precursors, double-stranded or single-stranded DNA molecules, circular nucleic acids , Supercoiled nucleic acids, etc.), amino acids (eg D- or L-amino acids or their precursors), vitamins, hormones, lipids, small organic molecules, metals, peptides, proteins, lipids, glycoproteins, glycolipids, transition states Analogs, and combinations thereof.

【0149】 好ましい態様においては、本方法はさらに第2のライブラリーの少なくとも一
種類のメンバーに対して該タンパク質を試験する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises testing the protein against at least one member of the second library.

【0150】 好ましい態様においては、二種もしくはそれ以上の種類のライブラリーを同時
に試験する。一例として、標的を第1のライブラリー(例えば、補因子ライブラ
リー)の各々(もしくは複数)のメンバーに対して試験し、第2のライブラリー
(例えば、可能性のある基質ライブラリー)の各々(もしくは複数)のメンバー
に対して試験する。このように、第1のライブラリーが50個のメンバー(第11
第12、...第150)を有し、第2のライブラリーが50個のメンバー(第21、第22、.
..第250...)を有するライブラリーを用いる場合には、該標的は全組合わせもし
くは複数の新規の組合わせ(例えば、(第11、第21)、(第11、第22)...(第1 1 、第250)など)に対して試験する。
[0150]   In a preferred embodiment, two or more types of libraries are
To test. As an example, target the first library (eg, cofactor library
Second library, tested against each (or more) members of
Each (or more) member of (eg, potential substrate library)
Test against. Thus, the first library has 50 members (first1,
First2, ... 1st50) And the second library has 50 members (second1,No. 22,.
..No. 250When using a library with ...
Or multiple new combinations (eg (first1,No. 21), (First1,No. 22) ... (first 1 ,No. 250)))).

【0151】 好ましい態様においては、ライブラリーのメンバーはコンビナトリアルライブ
ラリーのメンバーである。
In a preferred embodiment, the members of the library are members of a combinatorial library.

【0152】 好ましい態様においては、標的はライブラリーのメンバーと相互作用、例えば
、結合し、好ましくは修飾する。本明細書に記載の「修飾する」とは、被験化合
物もしくは標的において、結合(例えば、非共有結合もしくは共有結合)を生成
もしくは切断することを含む。「修飾」は、切断、分解、加水分解、リン酸化標
識の程度の変化、ライゲーション、合成、および類似の反応を含む。「修飾」は
、活性(例えば、酵素活性)の変化、相の物理学的変化、会合もしくは重合の変
化であってもよい。
In a preferred embodiment, the target interacts with, eg, binds to, and preferably modifies members of the library. As used herein, “modifying” includes producing or cleaving a bond (eg, non-covalent bond or covalent bond) in a test compound or target. "Modification" includes cleavage, degradation, hydrolysis, changes in the degree of phosphorylation labeling, ligation, synthesis, and similar reactions. A “modification” may be a change in activity (eg enzymatic activity), a physical change in phase, a change in association or polymerization.

【0153】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、ライ
ブラリーのメンバーの構造または機能を分析する、例えば、標的の物理的性質を
分析する、ライブラリーのメンバーのインビトロもしくはインビボでの活性を分
析する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the step of analyzing the structure or function of the members of the library, eg, analyzing the physical properties of the target, analyzing the in vitro or in vivo activity of the members of the library.

【0154】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、ライ
ブラリーのメンバーを選択する(例えば、標的に対する相互作用に基づいて候補
基質もしくは被験リガンドを選択する)段階、および候補基質もしくは被験リガ
ンドが、それぞれ基質もしくはリガンドであることを確認する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a member of the library (eg, selecting a candidate substrate or test ligand based on interaction with the target) and confirming that the candidate substrate or test ligand is the substrate or ligand, respectively. Including.

【0155】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
に対する相互作用に基づいてライブラリーのメンバーを選択する段階、これを細
胞(例えば、培養細胞もしくは動物)と接触させる段階、および選択的にライブ
ラリーのメンバーが該細胞もしくは動物に効果を示すか否かを調べる段階を含む
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a member of the library based on its interaction with a target, contacting it with a cell (eg, a cultured cell or animal), and selectively allowing the member of the library to effect the cell or animal. Including whether to show or not.

【0156】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
に対する相互作用に基づいて相互作用物質(例えば、ライブラリーのメンバー)
を選択する段階、該ライブラリー(例えば、候補基質もしくは被験リガンド)を
精製する段階、ライブラリーのメンバー(例えば、候補基質もしくは被験リガン
ド)を結晶化する段階、ライブラリーのメンバー(例えば、候補基質もしくは被
験リガンド)の物理的性質(例えば、分子量、等電点、(該当するなら)配列、
結晶構造)を評価する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, an interactant (eg, a member of a library) based on its interaction with a target
, Purifying the library (eg, candidate substrate or test ligand), crystallizing a library member (eg, candidate substrate or test ligand), library member (eg, candidate substrate) Or the physical properties of the test ligand (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if applicable),
Crystal structure) evaluation step.

【0157】 好ましい態様においては、本方法はさらに標的と相互作用するように選択され
たライブラリーのメンバーの利用を含む。その利用の目的は、例えば、ライブラ
リーから選択した該メンバーと結合もしくは相互作用させることによって、標的
とライブラリーから選択した該メンバーとの間の相互作用を調整する作用因子を
同定するためである。
In a preferred embodiment, the method further comprises utilizing members of the library selected to interact with the target. The purpose of its use is to identify agents that modulate the interaction between the target and the member selected from the library, for example by binding or interacting with the member selected from the library. .

【0158】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
に対する相互作用に基づいて相互作用物質(例えば、ライブラリーのメンバー)
を選択する段階、該ライブラリー(例えば、候補基質もしくは被験リガンド)を
精製する段階、およびライブラリーのメンバー(例えば、候補基質もしくは被験
リガンド)の性質を最適化する段階(例えば、標的に対する親和性を最適化する
、分子量を変える(例えば、分子量を減らす)、溶解度を変化させる(例えば、
溶解度を増加させる))を含む。既知の方法もしくは本明細書に開示する方法を
用いて最適化を行うことができる。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, an interactant (eg, a member of a library) based on its interaction with a target
, Purifying the library (eg, candidate substrate or test ligand), and optimizing the properties of the members of the library (eg, candidate substrate or test ligand) (eg, affinity for target) Optimize, change molecular weight (eg reduce molecular weight), change solubility (eg
Increase solubility))). Optimization can be performed using known methods or the methods disclosed herein.

【0159】 好ましい態様においては、熱出力の変化を微小熱量計で測定する。[0159]   In a preferred embodiment, the change in heat output is measured with a microcalorimeter.

【0160】 好ましい態様においては、本方法はさらに、該タンパク質とライブラリーのメ
ンバーとの間の相互作用に関する物理定数(例えば、kcat、KM、もしくはKD)を
調べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the step of determining a physical constant (eg, k cat , K M , or K D ) for the interaction between the protein and members of the library.

【0161】 別の局面では、本発明は相互作用物質(例えば、基質)を分析する方法(例え
ば、基質を修飾する標的分子を発見する方法)を特徴とする。該方法は、以下の
段階を含む: 相互作用物質(例えば、基質)を含む反応混合物を提供する段階、 該相互作用物質を候補標的と接触させる段階、 反応混合物における熱の変化を評価する段階、 選択的に、得られた該熱の変化の値と既定の値とを比較する段階を含み、これに
よって、相互作用物質を分析する(例えば、相互作用物質の標的を発見する)。
In another aspect, the invention features a method of analyzing an interactant (eg, a substrate) (eg, discovering a target molecule that modifies the substrate). The method comprises the steps of: providing a reaction mixture that includes an interactant (eg, substrate), contacting the interactant with a candidate target, assessing a change in heat in the reaction mixture, Optionally, including the step of comparing the obtained value of the change in heat with a predetermined value, thereby analyzing the interactant (eg, discovering the target of the interactant).

【0162】 好ましい態様においては、反応混合物における熱の変化(例えば、既定の値よ
りも大きい変化値)によって、該相互作用物質を同定する。
In a preferred embodiment, the change in heat in the reaction mixture (eg, a change value greater than a predetermined value) identifies the interactant.

【0163】 好ましい態様においては、複数の候補標的を試験する。好ましい態様において
は、複数の候補標的は少なくとも10、102、103、104、105、106、107、もしくは
108種の候補標的を含む。
In a preferred embodiment, multiple candidate targets are tested. In preferred embodiments, the plurality of candidate targets is at least 10, 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 , or
Contains 10 8 candidate targets.

【0164】 好ましい態様においては、標的は基質と相互作用、例えば、結合し、好ましく
は修飾する。「修飾する」とは、代理リガンド(もしくは、シグナルを生成する
物質)において、結合(例えば、非共有結合もしくは共有結合)を生成もしくは
切断することを含む。「修飾」は、切断、分解、加水分解、リン酸化標識の程度
の変化、ライゲーション、合成、および類似の反応を含む。「修飾」は、相の物
理学的変化、会合もしくは重合の変化であってもよい。
In a preferred embodiment, the target interacts with, eg, binds to, and preferably modifies a substrate. “Modifying” includes generating or cleaving a bond (eg, noncovalent bond or covalent bond) in a surrogate ligand (or a substance that generates a signal). "Modification" includes cleavage, degradation, hydrolysis, changes in the degree of phosphorylation labeling, ligation, synthesis, and similar reactions. A "modification" may be a physical change in phase, an association or a change in polymerization.

【0165】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、候補
標的を選択する段階、および候補標的が標的を修飾したことを確認する段階を含
む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, it includes the steps of selecting a candidate target and confirming that the candidate target has modified the target.

【0166】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、候補
標的を選択する段階、候補標的を細胞(例えば、培養細胞、もしくは動物)と接
触させる段階、および選択的に候補標的が細胞もしくは動物に効果を示すか否か
調べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the steps include selecting a candidate target, contacting the candidate target with a cell (eg, cultured cell, or animal), and selectively examining whether the candidate target has an effect on the cell or animal.

【0167】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、候補
標的を精製する段階、候補標的を結晶化する段階、候補標的の物理的性質(例え
ば、分子量、等電点、(該当するなら)配列、結晶構造)を評価する段階を含む
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, it includes the steps of purifying the candidate target, crystallizing the candidate target, and assessing the physical properties of the candidate target (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if applicable), crystal structure).

【0168】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、選択
した候補標的の性質を最適化する(例えば、基質に対する親和性を最適化する、
分子量を変える(例えば、分子量を減らす)、溶解度を変化させる(例えば、溶
解度を増加させる))段階を含む。既知の方法もしくは本明細書に開示する方法
を用いて最適化を行うことができる。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, optimizing the properties of the selected candidate target (eg, optimizing affinity for substrate,
Changing the molecular weight (eg decreasing the molecular weight), changing the solubility (eg increasing the solubility). Optimization can be performed using known methods or the methods disclosed herein.

【0169】 好ましい態様においては、熱の変化を微小熱量計で測定する。[0169]   In a preferred embodiment, the change in heat is measured with a microcalorimeter.

【0170】 別の局面においては、本発明は標的を分析する(例えば、標的と第2の物質間
の相互作用を分析する)方法を特徴とする。該方法は、以下の段階を含む: 標的を含む反応混合物を提供する段階、 相互作用させる段階(ここで、相互作用は結合相互作用(例えば、結合反応)に
関係するもの(例えば、代理リガンドの解離、もしくは構造変化)である)、 該結合反応の生成物を第2の反応(例えば、代理リガンドの切断もしくは分解)
に加える段階、および 第2の反応における熱の変化を測定する段階を含む。これにより、標的の相互作
用を分析することができる。
In another aspect, the invention features a method of analyzing a target (eg, analyzing the interaction between a target and a second substance). The method comprises the following steps: providing a reaction mixture containing a target, interacting (where the interaction is associated with a binding interaction (eg, a binding reaction) (eg, of a surrogate ligand)). Dissociation, or conformational change)), the product of the binding reaction to a second reaction (eg cleavage or decomposition of the surrogate ligand).
And the step of measuring the change in heat in the second reaction. This allows analysis of target interactions.

【0171】 好ましい態様においては、該結合反応もしくは第2の反応は相変化を含むこと
ができる。
In a preferred embodiment, the coupling reaction or the second reaction can involve a phase change.

【0172】 好ましい態様においては、別の一つもしくは複数の反応を該結合反応と第2の
反応との間に挿入することができる。
In a preferred embodiment, another reaction or reactions can be inserted between the coupling reaction and the second reaction.

【0173】 好ましい態様においては、標的の相互作用は、例えば、標的と別の分子(例え
ば、リガンドもしくは溶質分子)との相互作用、もしくは該標的の第1の部分と
標的の第2の部分との相互作用(例えば、自己リン酸化、もしくは標的の構造(
例えば、標的の二次構造、三次構造、四次構造)の変化)でもよい。
In a preferred embodiment, the interaction of the target is, for example, the interaction of the target with another molecule (eg, a ligand or a solute molecule), or a first portion of the target and a second portion of the target. Interactions (eg, autophosphorylation, or target structure (
For example, changes in target secondary structure, tertiary structure, quaternary structure)).

【0174】 好ましい態様においては、該反応混合物は透明ではなく、該反応混合物は有色
のもの、あるいは該反応混合物は混濁したのものであり、該反応混合物は蛍光検
出もしくは比色検出を阻害する物質を含み、または該反応混合物は純粋な溶液で
はなく、例えば、標的以外の産物を含む。好ましい態様においては、該反応混合
物は放射性分析を阻害する物質、分光学的分析(例えば、NMR分析)を阻害する
物質を含む。
In a preferred embodiment, the reaction mixture is not transparent, the reaction mixture is colored, or the reaction mixture is cloudy and the reaction mixture is a substance that inhibits fluorescence or colorimetric detection. , Or the reaction mixture is not a pure solution and contains, for example, a product other than the target. In a preferred embodiment, the reaction mixture comprises a substance that inhibits radiometric analysis, a substance that inhibits spectroscopic analysis (eg, NMR analysis).

【0175】 好ましい態様においては、熱の変化を微小熱量計で測定する。[0175]   In a preferred embodiment, the change in heat is measured with a microcalorimeter.

【0176】 別の局面においては、本発明は被験リガンド、標的、もしくはこれら二つの間
の相互作用を分析する方法を特徴とする。該方法は、以下の段階を含む: 代理リガンドと標的を含む反応混合物を提供する段階、 反応混合物を代理リガンドおよびシグナル生成物質と接触させる段階(ここで、
シグナル生成物質は代理リガンドと相互作用可能な条件下で代理リガンドと共存
させる(例えば、被験リガンドを標的と結合させることによって、代理リガンド
を標的から解離させる))、および反応混合物における熱の変化を測定する段階
を含む。これにより、被験リガンド、標的、もしくはこれら二つの間の相互作用
を分析することができる。
In another aspect, the invention features a method of analyzing a test ligand, a target, or an interaction between the two. The method comprises the steps of: providing a reaction mixture comprising a surrogate ligand and a target, contacting the reaction mixture with a surrogate ligand and a signal generator, wherein:
The signal generator is allowed to co-exist with the surrogate ligand under conditions capable of interacting with the surrogate ligand (eg, dissociating the surrogate ligand from the target by binding the test ligand to the target), and changing the heat in the reaction mixture. Including the step of measuring. This allows analysis of the test ligand, the target, or the interaction between the two.

【0177】 好ましい態様においては、代理リガンドは、標的と結合できる被験リガンドに
関して負の異所性結合を示す(すなわち、被験リガンドの標的への結合によって
解離する)。これは、好ましい態様であり、本明細書における説明の主題をなす
。しかしながら、本発明は、被験リガンドに依存して代理リガンドが標的に結合
し、これによって代理リガンドの濃度を下げ、シグナル生成物質と相互作用する
代理リガンドを減少させる態様をも含むものである。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand exhibits negative ectopic binding with respect to the test ligand capable of binding the target (ie, dissociation upon binding of the test ligand to the target). This is the preferred embodiment and is the subject of the description herein. However, the present invention also includes a mode in which the surrogate ligand binds to the target depending on the test ligand, thereby decreasing the concentration of the surrogate ligand and decreasing the surrogate ligand interacting with the signal generating substance.

【0178】 好ましい態様においては、シグナル生成物質と代理リガンド間の相互作用は、
シグナル生成物質と(標的に結合したものに対し)遊離の代理リガンド間の場合
において、より容易に起こる。一例として、シグナル生成物質と(標的に結合し
たものに対し)遊離の代理リガンド間の相互作用は、シグナル生成物質と(標的
に結合したものに対し)遊離の代理リガンド間において、少なくとも2倍、5倍、
10倍、102倍、103倍、104倍、105倍、106倍、107倍、もしくは108倍、より起こ
り易いのである。しかしながら、本発明は、シグナル生成物質と代理リガンド間
の相互作用がシグナル生成物質と(遊離のものに対し)標的に結合した代理リガ
ンド間でより起こり易い態様をも含むものである。一例として、シグナル生成物
質と標的に結合した代理リガンド間の相互作用は、シグナル生成物質と代理リガ
ンド間の相互作用がシグナル生成物質と(遊離のものに対し)標的に結合した代
理リガンド間で、少なくとも2倍、5倍、10倍、102倍、103倍、104倍、105倍、10 6 倍、107倍、もしくは108倍、より起こり易い。
[0178]   In a preferred embodiment, the interaction between the signal generator and the surrogate ligand is
Between signal generator and free surrogate ligand (relative to bound target)
Occurs more easily at. As an example, signal generators and (target binding
Interactions between free surrogate ligands (for
Between the free surrogate ligands (relative to those bound to
10 times, 102Double, 103Double, 10FourDouble, 10FiveDouble, 106Double, 107Double or 108Double, more waking
It is easy to get. However, the present invention provides a method for
Surrogate ligation that interacts with the signal generator and the target (as opposed to free)
It also includes a mode that is more likely to occur between hands. As an example, the signal product
The interaction between the quality and the surrogate ligand bound to the target is dependent on the signal generator and surrogate ligand.
The interaction between the probe and the signal generator and the target (relative to the free one).
At least 2 times, 5 times, 10 times, 102Double, 103Double, 10FourDouble, 10FiveDouble, 10 6 Double, 107Double or 108Twice more likely to happen.

【0179】 好ましい態様においては、代理リガンドはイオン、例えばプロトンである。好
ましい態様においては、シグナル生成物質はバッファー分子、例えば、イオン化
熱の比較的大きなバッファー分子(例えば、Tris-HCl)である。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand is an ion, eg a proton. In a preferred embodiment, the signal generating substance is a buffer molecule, eg, a buffer molecule having a relatively high heat of ionization (eg, Tris-HCl).

【0180】 好ましい態様においては、代理リガンドは、シグナル生成物質の活性を調整す
る(例えば、増加もしくは減少させる)因子である。一例として、代理リガンド
はシグナル生成物質である酵素を活性化する(もしくは、阻害する)金属イオン
であってもよい。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand is an agent that modulates (eg, increases or decreases) the activity of the signal generator. As an example, the surrogate ligand may be a metal ion that activates (or inhibits) the enzyme that is the signal generator.

【0181】 好ましい態様においては、シグナル生成物質は、代理リガンド(例えば、遊離
の代理リガンド)と相互作用(例えば、結合)し、好適にはこれを修飾する。「
修飾する」とは、代理リガンド(もしくはシグナル生成物質)において、結合(
例えば、非共有結合もしくは共有結合)を生成もしくは切断することを含む。「
修飾」は、切断、分解、加水分解、リン酸化標識の程度の変化、ライゲーション
、合成、および類似の反応を含む。「修飾」は、相の物理学的変化、会合もしく
は重合の変化であってもよい。
In a preferred embodiment, the signal generator interacts with (eg, binds to) a surrogate ligand (eg, free surrogate ligand), and preferably modifies it. "
"Modify" means to bind (in a surrogate ligand (or signal generator))
For example, generating or cleaving (non-covalent bond or covalent bond). "
"Modification" includes cleavage, degradation, hydrolysis, changes in the degree of phosphorylation labeling, ligation, synthesis, and similar reactions. A "modification" may be a physical change in phase, an association or a change in polymerization.

【0182】 好ましい態様においては、標的はタンパク質もしくはポリペプチドであり、代
理リガンドは核酸であり、シグナル生成物質は核酸の結合を切断する酵素(例え
ば、ヌクレアーゼ)である。
In a preferred embodiment, the target is a protein or polypeptide, the surrogate ligand is a nucleic acid, and the signal generator is an enzyme (eg, a nuclease) that cleaves a nucleic acid bond.

【0183】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用するリガンドを選択する段階、および第2の試験(例えば、代理リガ
ンドが共存しない条件)において該リガンドが標的と相互作用する、例えば、結
合することを確認する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, it includes the step of selecting a ligand that interacts with the target, and the step of confirming that the ligand interacts with, for example, binds to the target in the second test (for example, in the absence of surrogate ligand).

【0184】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する被験リガンドを選択する段階、および、インビトロで該リガンド
を標的と(例えば、代理リガンドが共存しない条件下で)接触させることによっ
て、該被験リガンドが標的と相互作用する、例えば結合することを確認する段階
を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a test ligand that interacts with the target, and contacting the ligand with the target in vitro (eg, in the absence of a surrogate ligand) causes the test ligand to interact with the target, For example, the step of confirming that the binding is included.

【0185】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用するリガンドを選択する段階、および、該リガンドを細胞(例えば、
培養細胞もしくは動物)と接触させる段階、さらに、選択的に該リガンドが該細
胞もしくは動物に効果を示すか否かを調べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a ligand that interacts with the target, and
Contacting with cultured cells or animals), and optionally determining whether or not the ligand has an effect on the cells or animals.

【0186】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、該被
験リガンドを精製する段階、該被験リガンドを結晶化する段階、該被験リガンド
の物理的性質(例えば、分子量、等電点、(該当するなら)配列、結晶構造)を
評価する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the steps of purifying the test ligand, crystallizing the test ligand, and evaluating the physical properties of the test ligand (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if applicable), crystal structure). Including.

【0187】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、選択
した該被験リガンドの性質を最適化する(例えば、標的に対する親和性を最適化
する、分子量を変える(例えば、分子量を減らす)、溶解度を変化させる(例え
ば、溶解度を増加させる))段階を含む。既知の方法もしくは本明細書に開示す
る方法を用いて最適化を行うことができる。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, a step of optimizing properties of the selected test ligand (eg, optimizing affinity for a target, changing molecular weight (eg, reducing molecular weight), changing solubility (eg, increasing solubility)) including. Optimization can be performed using known methods or the methods disclosed herein.

【0188】 好ましい態様においては、該代理リガンド(例えば、ある種の代理リガンド、
例えば、核酸)は、シグナル生成物質と相互作用させる前に、例えばPCRによっ
て、もしくは、より好適には等温条件下で増幅する方法を用いて増幅を行う。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand (eg, certain surrogate ligands,
For example, the nucleic acid) is amplified before it interacts with the signal generating substance, for example by PCR or, more preferably, using a method of amplification under isothermal conditions.

【0189】 好ましい態様においては、熱の変化を微小熱量計で測定する。[0189]   In a preferred embodiment, the change in heat is measured with a microcalorimeter.

【0190】 好ましい態様においては、該シグナル生成物質は代理リガンドと直接相互作用
する。別の態様においては、間接的に相互作用する。例えば、代理リガンドから
生成した増幅産物と相互作用する。あるいは、該代理リガンドと別の物質との間
の反応の産物に作用する。
In a preferred embodiment, the signal generator interacts directly with the surrogate ligand. In another aspect, they interact indirectly. For example, it interacts with amplification products generated from surrogate ligands. Alternatively, it acts on the product of the reaction between the surrogate ligand and another substance.

【0191】 別の局面においては、本発明は標的、被験リガンド、もしくはこれらの間の相
互作用を分析する方法を特徴とする。該方法は、以下の段階を含む: 代理リガンドと該標的を含む反応混合物を提供する段階、 反応混合物を被験リガンドおよびシグナル生成物質と接触させる段階(ここで、
シグナル生成物質は、遊離の代理リガンドと相互作用可能な条件下で代理リガン
ド(例えば、被験リガンドの結合によって、標的から解離した被験リガンド)と
共存する)、および反応混合物における熱の変化を測定する段階を含む。これに
より、被験リガンド、標的、もしくはこれら二つの間の相互作用を分析すること
ができる。
In another aspect, the invention features a method of analyzing a target, a test ligand, or an interaction between them. The method comprises the steps of: providing a reaction mixture comprising a surrogate ligand and the target, contacting the reaction mixture with a test ligand and a signal generator, where:
The signal generator measures the change in heat in the surrogate ligand (eg, the test ligand that dissociates from the target due to binding of the test ligand) under conditions that allow it to interact with the free surrogate ligand, and the reaction mixture. Including stages. This allows analysis of the test ligand, the target, or the interaction between the two.

【0192】 好ましい態様においては、代理リガンドは、標的と結合できる被験リガンドに
関して負の異所性結合を示す(すなわち、被験リガンドの標的への結合によって
解離する)。これは、好ましい態様であり、本明細書における説明の主題をなす
。しかしながら、本発明は、被験リガンドに依存して代理リガンドが標的に結合
し、これによって遊離の代理リガンドの濃度を下げ、シグナル生成物質と相互作
用する代理リガンドを減少させる態様をも含むものである。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand exhibits negative ectopic binding with respect to the test ligand capable of binding the target (ie, dissociation upon binding of the test ligand to the target). This is the preferred embodiment and is the subject of the description herein. However, the present invention also includes a mode in which the surrogate ligand binds to the target depending on the test ligand, thereby reducing the concentration of the free surrogate ligand and decreasing the surrogate ligand interacting with the signal generating substance.

【0193】 好ましい態様においては、シグナル生成物質と代理リガンド間の相互作用は、
シグナル生成物質と(標的に結合したものに対し)遊離の代理リガンド間の場合
において、より起こり易い。一例として、シグナル生成物質と(標的に結合した
ものに対し)遊離の代理リガンド間の相互作用は、シグナル生成物質と(標的に
結合したものに対し)遊離の代理リガンド間において、少なくとも2倍、5倍、10
倍、102倍、103倍、104倍、105倍、106倍、107倍、もしくは108倍、より起こり
易いのである。しかしながら、本発明は、シグナル生成物質と代理リガンド間の
相互作用がシグナル生成物質と(遊離のものに対し)標的に結合した代理リガン
ド間でより起こり易い態様をも含むものである。一例として、シグナル生成物質
と標的に結合した代理リガンド間の相互作用は、シグナル生成物質と代理リガン
ド間の相互作用がシグナル生成物質と(遊離のものに対し)標的に結合した代理
リガンド間で、少なくとも2倍、5倍、10倍、102倍、103倍、104倍、105倍、106
倍、107倍、もしくは108倍、より起こり易い。
In a preferred embodiment, the interaction between the signal generator and the surrogate ligand is
It is more likely in the case between the signal generator and the free surrogate ligand (relative to the target bound). As an example, the interaction between the signal generator and the free surrogate ligand (relative to the target bound) is at least 2-fold between the signal generator and the free surrogate ligand (relative to the target bound), 5 times, 10
Double, 10 2 times, 10 3 times, 10 4 times, 10 5 times, 10 6 times, 10 7 times, or 10 8 times more likely to occur. However, the present invention also includes embodiments in which the interaction between the signal generator and the surrogate ligand is more likely to occur between the signal generator and the surrogate ligand bound to the target (as opposed to free). As an example, the interaction between the signal generator and the surrogate ligand bound to the target is the interaction between the signal generator and the surrogate ligand between the signal generator and the surrogate ligand bound to the target (relative to the free one), at least 2-fold, 5-fold, 10-fold, 10 twice, 10 three times, 10 4 times, 10 5 times, 10 6
Double, 10 7 times, or 10 8 times more likely to occur.

【0194】 好ましい態様においては、シグナル生成物質は、遊離の代理リガンドと相互作
用、例えば、結合し、好ましくはこれを修飾する。「修飾する」とは、代理リガ
ンド(もしくはシグナル生成物質)において、結合(例えば、非共有結合もしく
は共有結合)を生成もしくは切断することを含む。「修飾」は、切断、分解、加
水分解、リン酸化標識の程度の変化、ライゲーション、合成、および類似の反応
を含む。「修飾」は、相の物理学的変化、会合もしくは重合の変化であってもよ
い。
In a preferred embodiment, the signal generator interacts with, eg, binds, preferably modifies, the free surrogate ligand. “Modifying” includes producing or cleaving a bond (eg, non-covalent bond or covalent bond) in a surrogate ligand (or signal generator). "Modification" includes cleavage, degradation, hydrolysis, changes in the degree of phosphorylation labeling, ligation, synthesis, and similar reactions. A "modification" may be a physical change in phase, an association or a change in polymerization.

【0195】 好ましい態様においては、シグナル生成物質は分解酵素である。[0195]   In a preferred embodiment, the signal generator is a degrading enzyme.

【0196】 好ましい態様においては、代理リガンドは核酸であり、シグナル生成物質は核
酸を修飾する酵素もしくは核酸を基質または鋳型として用いる酵素である。例え
ば、シグナル生成物質は酵素(例えば、ヌクレアーゼ、(例えばDNAase、(例え
ばエンドヌクレアーゼもしくはエキソヌクレアーゼ)、ポリメラーゼ(例えばDN
Aポリメラーゼ)、)である。あるいは、シグナル生成物質はタンパク質を修飾
し(例えば、代理リガンド(もしくは、該物質自体)において、共有結合もしく
は非共有結合を生成または切断することによって修飾する(例えば、ペプチド結
合を切断する(例えば、プロテアーゼである)))、該代理リガンドはペプチド
結合を含む(例えば、タンパク質である)。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand is a nucleic acid and the signal generator is an enzyme that modifies the nucleic acid or an enzyme that uses the nucleic acid as a substrate or template. For example, a signal generator may be an enzyme (eg, nuclease, (eg, DNAase, (eg, endonuclease or exonuclease)), polymerase (eg, DN).
A polymerase),)). Alternatively, the signal generating agent modifies the protein (eg, in the surrogate ligand (or the agent itself) by creating or cleaving covalent or non-covalent bonds (eg, cleaving peptide bonds (eg, cleaving peptide bonds)). Is a protease))), the surrogate ligand comprises a peptide bond (eg, a protein).

【0197】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用するリガンドを選択する段階、および第2の試験(例えば、代理リガ
ンドが共存しない条件)において該被験リガンドが標的と相互作用する、例えば
、結合することを確認する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a ligand that interacts with the target, and confirming that the test ligand interacts with, eg, binds to, the target in a second test (eg, in the absence of a surrogate ligand) .

【0198】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する被験リガンドを選択する段階、および、インビトロで該被験リガ
ンドを標的と(例えば、代理リガンドが共存しない条件下で)接触させることに
よって、該リガンドが標的と相互作用する、例えば結合することを確認する段階
を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a test ligand that interacts with the target, and contacting the test ligand with the target in vitro (eg, in the absence of a surrogate ligand) causes the ligand to interact with the target, For example, the step of confirming that the binding is included.

【0199】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する被験リガンドを選択する段階、および、該被験リガンドを細胞(
例えば、培養細胞もしくは動物)と接触させる段階、さらに、選択的に該被験リ
ガンドが該細胞もしくは動物に効果を示すか否かを調べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the step of selecting a test ligand that interacts with the target, and
For example, the step of contacting with a cultured cell or animal), and the step of selectively examining whether or not the test ligand has an effect on the cell or animal.

【0200】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、該被
験リガンドを精製する段階、該被験リガンドを結晶化する段階、該被験リガンド
の物理的性質(例えば、分子量、等電点、(該当するなら)配列、結晶構造)を
評価する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the steps of purifying the test ligand, crystallizing the test ligand, and evaluating the physical properties of the test ligand (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if applicable), crystal structure). Including.

【0201】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、選択
した該被験リガンドの性質を最適化する(例えば、標的に対する親和性を最適化
する、分子量を変える(例えば、分子量を減らす)、溶解度を変化させる(例え
ば、溶解度を増加させる))段階を含む。既知の方法もしくは本明細書に開示す
る方法を用いて最適化を行うことができる。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, a step of optimizing properties of the selected test ligand (eg, optimizing affinity for a target, changing molecular weight (eg, reducing molecular weight), changing solubility (eg, increasing solubility)) including. Optimization can be performed using known methods or the methods disclosed herein.

【0202】 好ましい態様においては、該反応混合物は透明ではなく、該反応混合物は有色
のもの、あるいは該反応混合物は混濁したのものであり、該反応混合物は蛍光検
出もしくは比色検出を阻害する物質を含み、または該反応混合物は純粋な溶液で
はなく、例えば、標的以外の産物を含む。好ましい態様においては、該反応混合
物は放射性分析を阻害する物質、分光学的分析(例えば、NMR分析)を阻害する
物質を含む。
In a preferred embodiment, the reaction mixture is not transparent, the reaction mixture is colored, or the reaction mixture is cloudy and the reaction mixture is a substance that inhibits fluorescence or colorimetric detection. , Or the reaction mixture is not a pure solution and contains, for example, products other than the target. In a preferred embodiment, the reaction mixture comprises a substance that inhibits radiometric analysis, a substance that inhibits spectroscopic analysis (eg, NMR analysis).

【0203】 好ましい態様においては、該代理リガンド(例えば、核酸)は、シグナル生成
物質と相互作用させる前に、例えばPCRによって、もしくは、より好適には等温
条件下で増幅する方法を用いて増幅を行う。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand (eg, nucleic acid) is amplified prior to interacting with the signal generating agent, eg, by PCR, or, more preferably, using methods that amplify under isothermal conditions. To do.

【0204】 好ましい態様においては、熱の変化を微小熱量計で測定する。[0204]   In a preferred embodiment, the change in heat is measured with a microcalorimeter.

【0205】 好ましい態様においては、該シグナル生成物質は代理リガンドと直接相互作用
する。別の態様においては、間接的に相互作用する。例えば、代理リガンドから
生成した増幅産物と相互作用する。あるいは、該代理リガンドと別の物質との間
の反応の産物に作用する。
In a preferred embodiment, the signal generator interacts directly with the surrogate ligand. In another aspect, they interact indirectly. For example, it interacts with amplification products generated from surrogate ligands. Alternatively, it acts on the product of the reaction between the surrogate ligand and another substance.

【0206】 別の局面においては、本発明は標的、被験リガンド、もしくはこれらの間の相
互作用を分析する方法を特徴とする。該方法は、以下の段階を含む: 核酸である代理リガンドと該標的を含む反応混合物を提供する段階、 反応混合物を被験リガンドおよびシグナル生成物質(ここで、シグナル生成物質
は、代理リガンド中において、結合(例えば、共有結合もしくは非共有結合)を
生成するもしくは切断する分子である)と接触させる段階(ここで、シグナル生
成物質は、遊離の代理リガンドと相互作用可能な条件下で代理リガンド(例えば
、被験リガンドの結合によって、標的から解離した被験リガンド)と共存する)
、および反応混合物における熱の変化を測定する段階を含む。これにより、被験
リガンド、標的、もしくはこれら二つの間の相互作用を分析することができる。
In another aspect, the invention features a method of analyzing a target, a test ligand, or an interaction between them. The method comprises the steps of: providing a reaction mixture comprising a surrogate ligand that is a nucleic acid and the target, the reaction mixture comprising a test ligand and a signal generator (wherein the signal generator is in the surrogate ligand, Contacting with a bond (eg, a molecule that produces or cleaves a bond (eg, covalent or non-covalent)), where the signal generator is a surrogate ligand (eg, a surrogate ligand) under conditions capable of interacting with a free surrogate ligand. , Test ligand that dissociates from the target due to binding of the test ligand)))
, And measuring the change in heat in the reaction mixture. This allows analysis of the test ligand, the target, or the interaction between the two.

【0207】 好ましい態様においては、代理リガンドは、標的と結合できる被験リガンドに
関して負の異所性結合を示す(すなわち、被験リガンドの標的への結合によって
解離する)。
[0207] In a preferred embodiment, the surrogate ligand exhibits negative ectopic binding with respect to the test ligand capable of binding the target (ie, dissociation upon binding of the test ligand to the target).

【0208】 好ましい態様においては、シグナル生成物質と代理リガンド間の相互作用は、
シグナル生成物質と(標的に結合したものに対し)遊離の代理リガンド間の場合
において、より起こり易い。一例として、シグナル生成物質と(標的に結合した
ものに対し)遊離の代理リガンド間の相互作用は、シグナル生成物質と(標的に
結合したものに対し)遊離の代理リガンド間において、少なくとも2倍、5倍、10
倍、102倍、103倍、104倍、105倍、106倍、107倍、もしくは108倍、より起こり
易いのである。
In a preferred embodiment, the interaction between the signal generator and the surrogate ligand is
It is more likely in the case between the signal generator and the free surrogate ligand (relative to the target bound). As an example, the interaction between the signal generator and the free surrogate ligand (relative to the target bound) is at least 2-fold between the signal generator and the free surrogate ligand (relative to the target bound), 5 times, 10
Double, 10 2 times, 10 3 times, 10 4 times, 10 5 times, 10 6 times, 10 7 times, or 10 8 times more likely to occur.

【0209】 好ましい態様においては、シグナル生成物質は分解酵素である。[0209]   In a preferred embodiment, the signal generator is a degrading enzyme.

【0210】 好ましい態様においては、シグナル生成物質は核酸を修飾する酵素もしくは核
酸を基質または鋳型として用いる酵素である。例えば、シグナル生成物質は例え
ば、ヌクレアーゼ(例えばエンドヌクレアーゼもしくはエキソヌクレアーゼ)、
ポリメラーゼ(例えばDNAポリメラーゼ))等の酵素である。
In a preferred embodiment, the signal generating substance is an enzyme that modifies a nucleic acid or an enzyme that uses a nucleic acid as a substrate or template. For example, the signal-generating substance is, for example, a nuclease (eg, endonuclease or exonuclease),
An enzyme such as a polymerase (eg, DNA polymerase).

【0211】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する被験リガンドを選択する段階、および第2の試験(例えば、代理
リガンドが共存しない条件)において該被験リガンドが標的と相互作用する、例
えば、結合することを確認する段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, a step of selecting a test ligand that interacts with the target, and a step of confirming that the test ligand interacts with the target in the second test (for example, a condition in which a surrogate ligand does not coexist), for example, binding is performed. Including.

【0212】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する被験リガンドを選択する段階、および、インビトロで該被験リガ
ンドを標的と(例えば、代理リガンドが共存しない条件下で)接触させることに
よって、該リガンドが標的と相互作用する、例えば結合することを確認する段階
を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, selecting a test ligand that interacts with the target, and contacting the test ligand with the target in vitro (eg, in the absence of a surrogate ligand) causes the ligand to interact with the target, For example, the step of confirming that the binding is included.

【0213】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、標的
と相互作用する被験リガンドを選択する段階、および、該被験リガンドを細胞(
例えば、培養細胞もしくは動物)と接触させる段階、さらに、選択的に該リガン
ドが該細胞もしくは動物に効果を示すか否かを調べる段階を含む。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the step of selecting a test ligand that interacts with the target, and
For example, the step of contacting with a cultured cell or animal) and the step of selectively examining whether or not the ligand has an effect on the cell or animal are included.

【0214】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、該被
験リガンドを精製する段階、該被験リガンドを結晶化する段階、該被験リガンド
の物理的性質(例えば、分子量、等電点、(該当するなら)配列、結晶構造)を
評価する段階を含む。
[0214] In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, the steps of purifying the test ligand, crystallizing the test ligand, and evaluating the physical properties of the test ligand (eg, molecular weight, isoelectric point, sequence (if applicable), crystal structure). Including.

【0215】 好ましい態様においては、本方法はさらに以下の段階を含む。すなわち、選択
した該被験リガンドの性質を最適化する(例えば、標的に対する親和性を最適化
する、分子量を変える(例えば、分子量を減らす)、溶解度を変化させる(例え
ば、溶解度を増加させる))段階を含む。既知の方法もしくは本明細書に開示す
る方法を用いて最適化を行うことができる。
In a preferred embodiment, the method further comprises the following steps. That is, a step of optimizing properties of the selected test ligand (eg, optimizing affinity for a target, changing molecular weight (eg, reducing molecular weight), changing solubility (eg, increasing solubility)) including. Optimization can be performed using known methods or the methods disclosed herein.

【0216】 好ましい態様においては、該代理リガンドは、シグナル生成物質と相互作用さ
せる前に、例えばPCRによって、もしくは、より好適には等温条件下で増幅する
方法を用いて増幅を行う。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand is amplified prior to interacting with the signal generating substance, eg by PCR or, more preferably, using methods that amplify under isothermal conditions.

【0217】 好ましい態様においては、熱の変化を微小熱量計で測定する。[0217]   In a preferred embodiment, the change in heat is measured with a microcalorimeter.

【0218】 好ましい態様においては、該シグナル生成物質は代理リガンドと直接相互作用
する。別の態様においては、間接的に相互作用する。例えば、代理リガンドから
生成した増幅産物と相互作用する。あるいは、該代理リガンドと別の物質との間
の反応の産物に作用する。
[0218] In a preferred embodiment, the signal generator interacts directly with the surrogate ligand. In another aspect, they interact indirectly. For example, it interacts with amplification products generated from surrogate ligands. Alternatively, it acts on the product of the reaction between the surrogate ligand and another substance.

【0219】 別の局面においては、本発明は候補相互作用物質に関するライブラリー、例え
ば、本明細書に記載の候補基質もしくは被験リガンドライブラリーを特徴とする
。該方法は、以下の段階を含む。好ましくは、該ライブラリーは標的と相互作用
することが知られている少なくとも一種類のメンバーを含む。
In another aspect, the invention features a library of candidate interactors, eg, a candidate substrate or test ligand library described herein. The method includes the following steps. Preferably, the library comprises at least one member known to interact with the target.

【0220】 好ましい態様においては、該ライブラリーは、基質ライブラリー、補因子ライ
ブラリー、炭水化物の生合成および/もしくは分解ライブラリー、プリンおよび/
もしくはピリミジンの生合成および/もしくは分解ライブラリー、アミノ酸の生
合成および/もしくは分解ライブラリー、脂質の生合成および/もしくは分解ライ
ブラリー、ビタミンおよび/もしくはホルモンライブラリー、核酸(例えば、DNA
)ライブラリー、もしくは天然物ライブラリー(例えば、細菌由来の天然物ライ
ブラリー)である。
In a preferred embodiment, the library is a substrate library, a cofactor library, a carbohydrate biosynthesis and / or degradation library, a purine and / or purine and / or degradation library.
Alternatively, a pyrimidine biosynthesis and / or degradation library, an amino acid biosynthesis and / or degradation library, a lipid biosynthesis and / or degradation library, a vitamin and / or hormone library, a nucleic acid (eg, DNA
) Library or natural product library (for example, natural product library derived from bacteria).

【0221】 好ましい態様においては、ライブラリーのメンバーは標的と相互作用しうる分
子種であり、例えば、タンパク質である。好ましくは、ライブラリーのメンバー
は候補基質もしくは被験リガンドである。
In a preferred embodiment, the members of the library are molecular species capable of interacting with the target, eg proteins. Preferably, the members of the library are candidate substrates or test ligands.

【0222】 好ましい態様においては、被験化合物は、以下のものからなる群より選択され
るライブラリーのメンバーの一つである。すなわち、酵素基質、代謝産物、補因
子、天然物(例えば、細菌由来の天然物)、炭水化物、多糖類、核酸(例えば、
ヌクレオシドもしくはヌクレオチド前駆体、二本鎖もしくは一本鎖DNA分子、環
状核酸、超らせん核酸等)、アミノ酸(例えば、D- もしくはL-アミノ酸もしく
はそれらの前駆体)、ビタミン、ホルモン、脂質、有機低分子、金属、ペプチド
、タンパク質、脂質、糖タンパク質、糖脂質、遷移状態類似体、およびそれらの
組合わせである。
In a preferred embodiment, the test compound is one of the members of the library selected from the group consisting of: That is, enzyme substrates, metabolites, cofactors, natural products (for example, natural products derived from bacteria), carbohydrates, polysaccharides, nucleic acids (for example,
Nucleoside or nucleotide precursors, double-stranded or single-stranded DNA molecules, circular nucleic acids, supercoiled nucleic acids, etc.), amino acids (eg D- or L-amino acids or their precursors), vitamins, hormones, lipids, organic compounds Molecules, metals, peptides, proteins, lipids, glycoproteins, glycolipids, transition state analogs, and combinations thereof.

【0223】 好ましい態様においては、該ライブラリーは、共通の特徴を有する複数のメン
バーを含む。例えば、該複数メンバーのすべてが、酵素の補因子である、または
炭水化物、ヌクレオシド/ヌクレオチド、アミノ酸、脂肪等を含む、例えば、生
合成酵素もしくは分解酵素の基質(例えば、タンパク質分解酵素の基質)である
、または、ビタミン、ホルモン、核酸(例えば、DNA分子)、もしくは天然物(
例えば、細菌由来の天然物)である。該ライブラリーは、上記のメンバーの代謝
産物、前駆体、もしくは中間体を含む。該ライブラリーは、異なる性質を有する
メンバーの組合わせを含むこともできる。例えば、補因子ライブラリーは生合成
酵素もしくは分解酵素基質ライブラリーと組合わせることもできる。
[0223] In a preferred embodiment, the library comprises multiple members having common characteristics. For example, all of the plurality of members are cofactors for the enzyme or include carbohydrates, nucleosides / nucleotides, amino acids, fats, etc. A vitamin, hormone, nucleic acid (eg, DNA molecule), or natural product (
For example, natural products derived from bacteria). The library includes metabolites, precursors, or intermediates of the above members. The library can also include a combination of members with different properties. For example, the cofactor library can be combined with a biosynthetic or degrading enzyme substrate library.

【0224】 好ましい態様においては、該ライブラリーは、少なくとも10、102、103、104
、105、106、107、もしくは108種の化合物を含む。
In a preferred embodiment, the library is at least 10, 10 2 , 10 3 , 10 4.
, 10 5 , 10 6 , 10 7 , or 10 8 compounds.

【0225】 好ましい態様においては、該ライブラリーは、同一の構造的もしくは機能的特
徴を有する少なくとも10、102、103、104、105、106、107、もしくは108個のラ
イブラリーメンバーを含む。別の態様においては、該ライブラリーは、構造的も
しくは機能的特徴を共有するメンバーの組合わせを含むことができる。例えば、
該ライブラリーは、同一の構造的もしくは機能的特徴を有する少なくとも10、10 2 、103、104、105、106、107、もしくは108個のライブラリーメンバーと別の構
造的もしくは機能的特徴を有する少なくとも10、102、103、104、105、106、107 、もしくは108個のライブラリーメンバーを含むことができる。
[0225]   In a preferred embodiment, the libraries have the same structural or functional characteristics.
Have at least 10, 102,Ten3,TenFour,TenFive,Ten6,Ten7, Or 108Pieces of la
Includes Ibrary members. In another embodiment, the library is structurally
Alternatively, it may include a combination of members that share functional characteristics. For example,
The library has at least 10,10 identical structural or functional features. 2 ,Ten3,TenFour,TenFive,Ten6,Ten7, Or 108Different library members
At least 10,10 with structural or functional characteristics2,Ten3,TenFour,TenFive,Ten6,Ten7 , Or 108It may contain up to 8 library members.

【0226】 好ましい態様においては、二種もしくはそれ以上のライブラリーを単一の標的
に対し同時に試験する。一例として、標的を第1のライブラリー、例えば補因子
ライブラリーの各々(もしくは複数)のメンバーに対して試験し、第2のライブ
ラリー、例えば可能性のある基質ライブラリーの各々(もしくは複数)のメンバ
ーに対して試験する。このように、第1のライブラリーが50種のメンバー(第11
、第12、〜第150)を有し、第2のライブラリーが50種のメンバー(第21、第22
〜第250)を有するライブラリーを用いる場合には、該標的は全組合わせもしく
は複数の新規の組合わせ、例えば(第11と第21)、(第12、第22)〜(第150
第250)等に対して試験を実施する。
In a preferred embodiment, two or more libraries are tested simultaneously against a single target. As an example, the target is tested against a member of each (or more) of the first library, eg, the cofactor library, and the second library, eg, each (or more) of the potential substrate libraries. Test against members of. Thus, the first library has 50 members ( 1
The first 2, has a ~ first 50), the second library 50 kinds of members (second 1, second 2,
~ 2 50 ), the target may be all combinations or multiple novel combinations, such as (1 1 and 2 1 ), (1 2 2 2 2 ) (No. 1 50 ,
The test will be conducted for the second 50 ) etc.

【0227】 本発明の他の特徴および利点に付いては下記の説明および特許請求の範囲の記
載によって明示される。
Other features and advantages of the invention will be apparent from the description and claims that follow.

【0228】 詳細な説明 熱の吸収または放出は、化学反応の普遍的な性質である。本明細書に記載され
た方法は、被験化合物、または相互作用物質(たとえば、被験リガンドまたは候
補基質)の標的(たとえば、標的タンパク質または核酸のような、標的高分子)
との相互作用(たとえば、結合)を熱における変化に関連づけている。熱出力は
熱量計で検出される。これは、標的の活性の型、範囲、または特殊な性質につい
て明確な制限を強いることなく、相互作用の分析が可能である。例として、活性
が知られていない、不十分にしか活性の特性がわかっていない、またはただ推定
のもしくはおおまかの記載しかない活性をもつ標的への相互作用物質、たとえば
物質の同定をすることができる。本発明の方法は、たとえば、標的が酵素である
場合は、試験物質の生成物への転換において、または標的および相互作用物質が
リガンドおよび対(counter-)リガンドである場合は、結合において、生じた熱
における変化を検出する。本発明のいくつかの態様において、標的の性質および
、たとえば天然物のリガンド、物質または結合相手などのその相互作用物質との
相互作用について、仮定条件を必要としない。本発明の他の方法として、標的(
および/または相互作用物質)についての知識または仮定を、可能性のある相互
作用物質の選択において指針となるように組込んでいる。本発明の態様として、
たとえば、相互作用物質に対する標的を試験するための相互作用物質の選択を最
適化するおよび/または優先させるために、標的のゲノムの、または他の生物情
報学的分析を使用する。
DETAILED DESCRIPTION Heat absorption or release is a universal property of chemical reactions. The methods described herein are directed to test compounds, or targets of interactants (eg, test ligands or candidate substrates) (eg, target macromolecules such as target proteins or nucleic acids).
It relates interactions with (eg, bonds) to changes in heat. The heat output is detected by a calorimeter. This allows analysis of interactions without imposing explicit restrictions on the type, extent, or special nature of the target's activity. By way of example, it may be possible to identify interacting substances, for example substances, with targets whose activity is unknown, poorly characterized, or only putative or roughly described. it can. The method of the invention occurs, for example, in the conversion of a test substance to a product when the target is an enzyme, or in binding when the target and interacting substances are ligands and counter-ligands. Detect changes in heat. In some embodiments of the invention, no assumptions are made about the nature of the target and its interaction with its interacting substances, such as, for example, natural product ligands, substances or binding partners. As another method of the present invention, a target (
(And / or interacting substances) are incorporated to guide in the selection of potential interacting substances. As an aspect of the present invention,
For example, in order to optimize and / or prioritize the selection of interactants for testing the target against the interactant, use of the target's genome, or other bioinformatic analysis.

【0229】 相互作用の候補物質ライブラリー、たとえば、本明細書に記載されているよう
な候補基質または被験リガンドのライブラリーもまた、本発明の範囲内である。
本出願の方法およびライブラリーなどの構成物は、診断的試験、研究目的、また
はたとえば薬剤などの物質についてスクリーニングするために使用することがで
きる。本明細書において記載された方法を使って同定された薬剤などの物質もま
た、本発明の範囲内である。
Also included within the scope of the invention are candidate libraries of interactions, eg, libraries of candidate substrates or test ligands as described herein.
Constructs such as the methods and libraries of the present application can be used for diagnostic tests, research purposes, or for screening for agents such as drugs. Substances such as agents identified using the methods described herein are also within the scope of the invention.

【0230】 本発明がより容易に理解されるように、特定の用語は最初に定義しておく。[0230]   Certain terms are initially defined so that the invention may be more readily understood.

【0231】 本明細書における用法として、「相互作用物質」とも呼ばれる「被験化合物」
とは、たとえば標的高分子(たとえば、タンパク質または核酸)などの標的と相
互に作用する可能性をもつ種類のものである。被験化合物は、候補基質または被
験リガンドでもありえる。被験化合物は、制限なく、有機低分子、金属、ペプチ
ド、タンパク質、脂質、糖タンパク質、糖脂質、炭水化物、多糖類、核酸(たと
えば、ヌクレオシドまたはヌクレオチド前駆体、二本鎖DNAもしくは一本鎖DNA分
子、環状核酸、超らせん核酸)、アミノ酸(たとえば、D-アミノ酸もしくはL-ア
ミノ酸またはそれらの前駆体)、ビタミン、ホルモン、酵素基質、代謝産物、遷
移状態類似体、補因子、天然物(たとえば、細菌由来の天然物)、およびそれら
の組合せを含む、どんな物質でもよい。ライブラリーは、被験化合物の複数を含
んでもよい。
As used herein, “test compound”, also referred to as “interacting substance”
Are those types that have the potential to interact with a target, such as a target macromolecule (eg, protein or nucleic acid). The test compound can also be a candidate substrate or test ligand. Test compounds include, without limitation, small organic molecules, metals, peptides, proteins, lipids, glycoproteins, glycolipids, carbohydrates, polysaccharides, nucleic acids (eg nucleoside or nucleotide precursors, double-stranded DNA or single-stranded DNA molecules. , Cyclic nucleic acids, supercoiled nucleic acids), amino acids (eg D-amino acids or L-amino acids or their precursors), vitamins, hormones, enzyme substrates, metabolites, transition state analogues, cofactors, natural products (eg, Any substance, including natural products of bacterial origin), and combinations thereof. The library may contain a plurality of test compounds.

【0232】 本明細書における用法として、「混合物」または「反応混合物」とは、物質の
複合の組合せであってもよく、たとえば、懸濁液、天然物の抽出物、細胞ホモジ
ェネート、細胞溶解物、もしくは細胞抽出物のような不純な試料、全細胞、再構
成されたシステム、生化学的混合物、生物学的試料、組織試料、生物学的液体、
または染色された溶液などの物質などがあり、一つ以上の被験化合物を含んでも
よい。
[0232] As used herein, a "mixture" or "reaction mixture" may be a complex combination of substances, such as suspensions, extracts of natural products, cell homogenates, cell lysates. , Or impure samples such as cell extracts, whole cells, reconstituted systems, biochemical mixtures, biological samples, tissue samples, biological fluids,
Alternatively, it may be a substance such as a stained solution, which may contain one or more test compounds.

【0233】 本明細書における用法として、「候補基質」とは、作用させられた時に異なる
化学的存在物を生じさせる物質である。典型的な候補基質は、数ある中で、酵素
基質、代謝産物、補因子(たとえば、グループ転移およびエネルギー共役の分子
)、たとえば細菌由来の天然物などの天然物、炭水化物、多糖類、たとえば、ヌ
クレオシドまたはヌクレオチド前駆体、二本鎖DNAまたは一本鎖DNA分子、たとえ
ば、D-アミノ酸もしくはL-アミノ酸、またはそれらの前駆体などのアミノ酸、ビ
タミン、ホルモン、脂質が含まれる。
As used herein, a “candidate substrate” is a substance that, when acted upon, produces a different chemical entity. Typical candidate substrates include, among others, enzyme substrates, metabolites, cofactors (eg, group transfer and energy coupled molecules), natural products such as those from bacteria, carbohydrates, polysaccharides such as, for example: Included are amino acids, vitamins, hormones, lipids such as nucleoside or nucleotide precursors, double-stranded DNA or single-stranded DNA molecules, eg D-amino acids or L-amino acids, or their precursors.

【0234】 本明細書における用法として、「被験リガンド」とは、組合せのライブラリー
の中の一つであり、候補薬であり、化合物のライブラリー、たとえば菌類の生産
物または発酵生産物などの自然化合物のライブラリー、有機合成のライブラリー
由来のものである。好ましい態様として、そのリガンドとは、たとえば、cDNAラ
イブラリー、特異的に発現させたcDNAライブラリー、ゲノムのライブラリー、発
現特性化によって作製されたライブラリー、あらかじめ決められた組織において
、あらかじめ決められた発生時期において、またはあらかじめ決められた疾患に
おいてもしくは疾患の非存在下において発現させた種を濃縮させたライブラリー
、たとえば注文されたプローブの二次元アレイへのハイブリダイゼーションなど
のハイブリダイゼーションにより選択された多数の核酸、たとえば薬などで処理
された細胞または生物体のその処理後に作製されたライブラリーなどの、核酸の
集団由来の核酸から発現されたポリペプチドである。
As used herein, a “test ligand” is one of a combinatorial library of drug candidates that is a library of compounds, such as fungal or fermentative products. It is derived from a library of natural compounds and a library of organic synthesis. In a preferred embodiment, the ligand is predetermined in, for example, a cDNA library, a specifically expressed cDNA library, a genomic library, a library created by expression characterization, or a predetermined tissue. Selected at the time of development, or in a predetermined disease or in the absence of the disease, by enriched species-expressed libraries, such as hybridization of ordered probes to a two-dimensional array. And a polypeptide expressed from a nucleic acid from a population of nucleic acids, such as a large number of nucleic acids, such as a library produced after that treatment of cells or organisms that have been treated with a drug or the like.

【0235】 本明細書における用法として、「ライブラリー」とは、標的と相互作用するこ
とができる可能性がある収集物質である。好ましくは、そのライブラリーは、標
的と相互作用することが知られている少なくとも一つ含む。
As used herein, a “library” is a collection of substances that may potentially interact with a target. Preferably, the library comprises at least one known to interact with the target.

【0236】 本明細書における用法として、「基質ライブラリー」とは、それに対する標的
、たとえばタンパク質で、たとえば機能が未知のもの(本明細書では「未知物」
とも呼ばれている)を、たとえば酵素活性などの相互作用の可能性についてスク
リーニングすることができるような化合物を収集したものである。相互作用、た
とえば酵素活性では、熱量計で検出される熱出力における変化を生じるであろう
As used herein, a “substrate library” is a target, eg, a protein, for which the function is unknown (herein “unknown”).
(Also referred to as) is a collection of compounds that can be screened for possible interactions such as enzyme activity. Interactions, such as enzyme activity, will result in changes in the heat output detected by the calorimeter.

【0237】 本明細書における用法として、「標的」という用語は、対象となる任意の分子
を指す。好ましい態様として、標的はタンパク質またはポリペプチドであり、た
とえば、天然物のタンパク質またはそれらの断片、機能が未知のタンパク質、
それに対するリガンド、基質、または他の相互作用する分子が知られていないよ
うなタンパク質がある。標的は核酸であってもよく、たとえば、DNAまたはRNA(
たとえば、リボザイムなどの構造RNA)がある。標的は、構造または機能が公知
または未知である分子(たとえば、ペプチド、タンパク質または核酸)を含む。
好ましい態様として、その標的は、触媒活性をもたない、公知の触媒活性をもた
ない、または測定が困難な触媒活性をもつタンパク質である。標的は、数ある中
でも、炭水化物、多糖類、および糖タンパク質であってもよい。
As used herein, the term “target” refers to any molecule of interest. In a preferred embodiment, the target is a protein or polypeptide, such as a protein of natural origin or a fragment thereof, a protein of unknown function,
There are proteins for which the ligand, substrate, or other interacting molecule is unknown. The target may be a nucleic acid, eg DNA or RNA (
For example, structural RNAs such as ribozymes). Targets include molecules of known or unknown structure or function (eg, peptides, proteins or nucleic acids).
In a preferred embodiment, the target is a protein having no catalytic activity, a known catalytic activity, or a catalytic activity that is difficult to measure. Targets can be carbohydrates, polysaccharides, and glycoproteins, among others.

【0238】 本明細書における用法として、「代理リガンド」という用語は、たとえば標的
タンパク質などの標的と相互作用する(たとえば、結合する)因子を指す。代理
リガンドは、その標的と本来関連していても、または、その標的と本来は関連し
ていなくてもよい。好ましい態様として、代理リガンドは、少なくとも、10-1 M -1 、10-2 M-1、10-4 M-1、10-6 M-1、10-8 M-1、10-10 M-1、10-12 M-1、10-15
M-1、10-20 M-1、10-25 M-1、10-30 M-1の標的に対するKDをもつ。好ましくは、
代理リガンドは、次の特徴を満たす:(1)代理リガンドは被験リガンドに関して
ヘテロトロピックリンケージ(heterotropic linkage)を示す(すなわち、それは
被験リガンドの結合に置換されなければならない(負のヘテロトロピックリンケ
ージ)、または、その標的への結合は被験リガンドに関して可能である(正のヘ
テロトロピックリンケージ)。)、および(2)その「遊離した」または置換され
た形の代理リガンドは、増幅されたシグナルを発生させるためのスイッチとして
働く。たとえば、置換された代理リガンドは、酵素の基質として働く。好ましく
は、代理リガンドは、標的の、任意の表層もしくは内部配列、または配座領域と
相互作用する(結合する)ことができる。他の態様として、代理リガンドは標的
を触媒的に変化させることができる、または標的の機能的活性を変化させること
ができる。天然の代理リガンドの例として、陰イオン、陽イオン、プロトン、水
が含まれ、他の溶液相の成分も標的に関連して見つけられる。非天然の代理リガ
ンドの例としては、合成タンパク質、ペプチドおよび核酸配列(たとえば、DNA
またはRNA分子)が含まれる。
[0238]   As used herein, the term "surrogate ligand" refers to, for example, a target.
Refers to factors that interact with (eg, bind to) targets such as proteins. Surrogate
A ligand may be naturally associated with its target, or
You don't have to. In a preferred embodiment, the surrogate ligand is at least 10-1 M -1 ,Ten-2 M-1,Ten-Four M-1,Ten-6 M-1,Ten-8 M-1,Ten-Ten M-1,Ten-12 M-1,Ten-15 
M-1,Ten-20 M-1,Ten-twenty five M-1,Ten-30 M-1K for the targetDWith. Preferably,
The surrogate ligand fulfills the following characteristics: (1) The surrogate ligand relates to the test ligand
Indicates a heterootropic linkage (ie, it
Must be displaced upon binding of the test ligand (negative heterotropic linkage
Binding) or binding to its target is possible with respect to the test ligand (positive binding).
Teloscopic linkage). ), And (2) its "free" or substituted
The surrogate ligand as a switch to generate an amplified signal
work. For example, the substituted surrogate ligand acts as a substrate for the enzyme. Preferably
Is a surrogate ligand with any surface or internal sequence or conformational region of the target.
Can interact (bind). In another embodiment, the surrogate ligand is the target
Can be catalytically altered or altered the functional activity of the target
You can Examples of natural surrogate ligands are anions, cations, protons, water
, Other solution phase components are also found in relation to the target. Non-natural surrogate Riga
Examples of proteins include synthetic proteins, peptides and nucleic acid sequences (eg DNA
Or RNA molecule).

【0239】 本発明の代理リガンドは、たとえば酵素の活性部位、抗体の抗原結合部位、受
容体のホルモン結合部位、補因子結合部位などの標的タンパク質の認められてい
る機能的領域と相互作用する(たとえば、結合する)因子に限定されない。
The surrogate ligands of the invention interact with recognized functional regions of the target protein, such as, for example, enzyme active sites, antibody antigen binding sites, receptor hormone binding sites, cofactor binding sites ( For example, it is not limited to factors that bind).

【0240】 好ましい態様として、代理リガンドは核酸分子(本明細書において「代理核酸
リガンド」とも呼ばれる)である。本明細書における用法として、「核酸分子」
という用語は、DNA、RNA、それらの一本鎖または二本鎖、および任意の化学的修
飾を指す。典型的な修飾は、その核酸に、付加的な電荷、分極性、水素結合およ
び静電気の相互作用を組み込む他の化学基を提供するものを含むが、それらに限
定されるものではない。このような修飾は、2'位糖修飾、5位ピリミジン修飾、8
位プリン修飾、環外アミンでの修飾、4-チオウリジンの置換、5-ブロモ-ウラシ
ルまたは5-ヨード-ウラシルの置換、骨格修飾、メチル化、キャッピングのよう
な3'および5'修飾と同様に、イソ塩基のイソシチジンおよびイソグアニジンのよ
うな塩基対の組合せが含まれるが、それらに限定されるものではない。
In a preferred embodiment, the surrogate ligand is a nucleic acid molecule (also referred to herein as “surrogate nucleic acid ligand”). As used herein, "nucleic acid molecule"
The term refers to DNA, RNA, single or double strands thereof, and any chemical modifications. Typical modifications include, but are not limited to, those that provide the nucleic acid with other chemical groups that incorporate additional charge, polarizability, hydrogen bonding and electrostatic interactions. Such modifications include 2'-sugar modification, 5-position pyrimidine modification, 8
Position 3'and 5'modifications such as purine modification, exocyclic amine modification, 4-thiouridine substitution, 5-bromo-uracil or 5-iodo-uracil substitution, backbone modification, methylation, capping , But not limited to, base pair combinations such as the isobases isocytidine and isoguanidine.

【0241】 本明細書における用法として、「代理核酸リガンド」という用語は、2から40
までのヌクレオチド、好ましくは10から30までのヌクレオチド、より好ましくは
15から25までのヌクレオチド、最も好ましくは20のヌクレオチドを含む、核酸分
子を含む。したがって、好ましい態様として、代理リガンドはオリゴヌクレオチ
ドである。一つの態様として、代理核酸リガンドは、詳細は下に記載されている
ように、SELEX工程を使って同定される;ゴールド(Gold)ら、(1995) Annu. Rev.
Biochem. 64:763-797、「オリゴヌクレオチド機能の多様性(Diversity of Olig
onucleotide Functions)」;米国特許第5,270,163号、「核酸リガンドを同定す
るための方法(Methods for Identifying Nucleic Acid Ligands)」、1993年12月
14日登録、ゴールド(Gold)ら;米国特許第5,567,588号、「指数関数的濃縮化溶
液Selexによるリガンドの組織体系的進化(Systemic Evolution of Ligands by E
xponential Enrichment Solutions Selex)」、1996年10月22日登録、ゴールド(G
old)ら;米国特許第5,763,177号、「指数関数的濃縮化によるリガンドの組織体
系的進化:核酸リガンドの光選択および溶液Selex(Systemic Evolution of Liga
nds by Exponential Enrichment: Photoselection of Nucleic Acid Ligands an
d Solutions Selex)」、1998年6月9日登録、ゴールド(Gold)ら;米国特許第5,87
4,219号、「核酸リガンドを使って物質における標的化合物を検出する方法(Meth
od for Detecting a Target Compound in a Substance Using a Nucleic Acid L
igand)」、1999年2月23日登録、ドロレット(Drolet)ら;これらのすべての内容
は、参照として本明細書に明白に組み入れられている。
As used herein, the term “surrogate nucleic acid ligand” refers to 2 to 40
Up to nucleotides, preferably from 10 to 30 nucleotides, more preferably
It includes nucleic acid molecules containing from 15 to 25 nucleotides, most preferably 20 nucleotides. Therefore, in a preferred embodiment, the surrogate ligand is an oligonucleotide. In one embodiment, surrogate nucleic acid ligands are identified using the SELEX process, as described in detail below; Gold et al., (1995) Annu. Rev.
Biochem. 64: 763-797, "Diversity of Olig
nucleotide functions); US Pat. No. 5,270,163, "Methods for Identifying Nucleic Acid Ligands", December 1993.
14-day registration, Gold et al., US Pat. No. 5,567,588, "Systemic Evolution of Ligands by E".
xponential Enrichment Solutions Selex) '', registered October 22, 1996, Gold (G
old) et al., U.S. Pat. No. 5,763,177, "Tissue systematic evolution of ligands by exponential enrichment: photoselection of nucleic acid ligands and solution Selex (Systemic Evolution of Liga).
nds by Exponential Enrichment: Photoselection of Nucleic Acid Ligands an
d Solutions Selex), registered June 9, 1998, Gold et al .; US Pat. No. 5,87.
4,219, "Methods for detecting target compounds in substances using nucleic acid ligands (Meth
od for Detecting a Target Compound in a Substance Using a Nucleic Acid L
igand) ”, registered February 23, 1999, Drolet et al .; all of these contents are expressly incorporated herein by reference.

【0242】 本明細書における用法として、「シグナル発生物」という用語は、非等温の過
程において、好ましくは発熱を伴う過程において、代理リガンドと相互作用する
存在である。好ましくは、シグナル発生物は、被験リガンドにより発生したシグ
ナルを増幅する。たとえば、そのシグナル発生物は、たとえば熱出力のようなシ
グナルを生じる形式において、代理リガンドと相互作用してもよい(たとえば、
結合する)し、そして好ましくは、代理リガンドを修飾してもよい。典型的なシ
グナル発生物は、代理リガンドで発熱または吸熱反応をうける酵素である。
As used herein, the term "signal generator" is an entity that interacts with a surrogate ligand in a non-isothermal process, preferably an exothermic process. Preferably, the signal generator amplifies the signal generated by the test ligand. For example, the signal generator may interact with the surrogate ligand in a form that produces a signal, eg, heat output (eg,
Binding) and, preferably, the surrogate ligand may be modified. Typical signal generators are enzymes that undergo exothermic or endothermic reactions with surrogate ligands.

【0243】 好ましくは、シグナル発生物は、標的に結合された代理リガンドとは対照的に
、遊離した代理リガンドとはより容易に相互作用する。特定の態様として、シグ
ナル発生物は、たとえば共有結合または非共有結合を形成または切断することに
より、遊離した(標的に結合させたものとは対照的に)代理リガンドを修飾する
。たとえば、修飾段階は、分割、分解、リン酸化、重合、または、たとえば熱シ
グナルなどのシグナルを発生する任意の他の事象を含んでもよい。シグナル発生
物は、分解酵素(たとえば、ヌクレアーゼまたはプロテアーゼ)であってよい。
または、シグナル発生物は、たとえばポリメラーゼなどの重合化酵素であっても
よい。例を挙げれば、それらの態様として、遊離した代理リガンドがDNA分子で
ある場合、シグナル発生物は、ブドウ状球菌のヌクレアーゼ(SNase)、霊菌のヌ
クレアーゼ(SNase)、ウシの膵ヌクレアーゼ(DNase I)、またはヒト(IV型)ヌク
レアーゼのようなヌクレアーゼでもよい。または、シグナル発生物は、たとえば
Taqポリメラーゼなどのポリメラーゼでもよい。それらの態様として、遊離した
代理リガンドがRNA分子である場合、シグナル発生物はリボヌクレアーゼ(たと
えばRNAse)でもよい。それらの態様として、遊離した代理リガンドがタンパク
質またはペプチドである場合、シグナル発生物はプロテアーゼでもよい。典型的
なプロテアーゼは、トリプシン、キモトリプシン、V8プロテアーゼ、エラスター
ゼ、カルボキシペプチダーゼ、プロテイナーゼK、サーモリシン、パパインおよ
びスブチリシンが含まれるが、それらに限定されるものではない。代理リガンド
が金属イオンである態様において、活性化のために金属を要求する酵素はシグナ
ル発生物として使用することができる。
Preferably, the signal generator interacts more readily with the free surrogate ligand as opposed to the surrogate ligand bound to the target. In a particular embodiment, the signal generator modifies the free (as opposed to bound to the target) surrogate ligand by, for example, forming or cleaving covalent or non-covalent bonds. For example, the modification step may involve cleavage, degradation, phosphorylation, polymerization, or any other event that gives rise to a signal, such as a heat signal. The signal generator may be a degrading enzyme (eg, nuclease or protease).
Alternatively, the signal generator may be a polymerizing enzyme such as a polymerase. By way of example, in those embodiments, when the free surrogate ligand is a DNA molecule, the signal generator is staphylococcal nuclease (SNase), Serratia marcescens nuclease (SNase), bovine pancreatic nuclease (DNase I). ), Or a nuclease such as human (type IV) nuclease. Alternatively, the signal generator is, for example,
It may be a polymerase such as Taq polymerase. In those embodiments, when the free surrogate ligand is an RNA molecule, the signal generator may be a ribonuclease (eg RNAse). In those embodiments, the signal generator may be a protease when the free surrogate ligand is a protein or peptide. Exemplary proteases include, but are not limited to, trypsin, chymotrypsin, V8 protease, elastase, carboxypeptidase, proteinase K, thermolysin, papain and subtilisin. In embodiments where the surrogate ligand is a metal ion, an enzyme that requires a metal for activation can be used as a signal generator.

【0244】 他の態様として、シグナル発生物は、被験リガンドが標的(たとえば標的タン
パク質)に結合する場合に起こるその分子の発生を増幅する溶液(たとえば緩衝
溶液)であってもよい。例を挙げれば、多くの標的タンパク質が被験リガンドに
結合する場合に、多数のプロトンを放出または結合する。これらの放出または吸
収の事象は、「リンケージ(linkage)」事象と言われている。リンケージ過程は
、たとえばトリスHClのようなイオン化の大きな熱をもつ緩衝液分子を溶液に導
入することにより、増幅させることができる。さらに他の態様として、シグナル
発生物は相においての変化、または物質の凝集もしくは重合であってもよい。
In another embodiment, the signal generator may be a solution (eg, buffer solution) that amplifies the generation of that molecule when the test ligand binds to the target (eg, target protein). For example, when many target proteins bind to the test ligand, they release or bind a large number of protons. These release or absorption events are referred to as "linkage" events. The linkage process can be amplified by introducing into the solution a buffer molecule with a high heat of ionization, such as Tris-HCl. In yet another aspect, the signal generator may be a change in phase, or an aggregation or polymerization of substances.

【0245】 本明細書における用法として、第一の分子の第二の分子との相互作用は、2つ
の分子の会合における変化、2つの分子の結合における変化、または分子の一方
もしくは両方の修飾における変化を含んでもよく、たとえば増加または減少があ
る。本明細書における用法として、修飾とは、結合、たとえば非共有結合または
共有結合を形成または切断することを含む。それは、分割、分解、加水分解、リ
ン酸化レベルでの変化、標識化、ライゲーション、合成、および同様の反応を含
む。修飾は、相の物理的変化、凝集または重合における変化を含んでもよい。
As used herein, the interaction of a first molecule with a second molecule results in a change in the association of two molecules, a change in the binding of two molecules, or a modification of one or both of the molecules. Changes may be included, such as increases or decreases. As used herein, modification includes forming or cleaving a bond, eg, a non-covalent bond or a covalent bond. It includes resolution, degradation, hydrolysis, changes in phosphorylation levels, labeling, ligation, synthesis, and similar reactions. Modifications may include physical changes in phase, aggregation or changes in polymerization.

【0246】 シグナル発生物との相互作用の場合、修飾は等温ではなく、好ましくは発熱を
伴う。
In the case of interaction with the signal generator, the modification is not isothermal and is preferably exothermic.

【0247】 本明細書における用法として、「リガンドを分析すること」という用語は、そ
のリガンドが標的に結合するかどうかを決定すること;被験リガンドの標的に対
する親和力を評価することの、一つまたは複数を含んでもよい。
As used herein, the term "analyzing a ligand" determines whether that ligand binds to a target; one of assessing the affinity of a test ligand for a target, or You may include a plurality.

【0248】 標的の生成 本発明の方法において使用される標的は、対象となる任意の分子であってよい
。好ましくは、標的は、タンパク質またはポリペプチド(本明細書では「標的タ
ンパク質」とも呼ばれる)であり、たとえば、自然発生のタンパク質またはそれ
らの断片;機能が未知のタンパク質;それに対するリガンド、基質、または他の
相互作用する分子が知られていないタンパク質がある。典型的な標的タンパク質
は、制限はなく、受容体、酵素、腫瘍遺伝子の産生物、腫瘍抑制遺伝子の産生物
、転写因子、および感染性タンパク質(例として、感染性生物体、たとえばウイ
ルス、寄生虫、細菌、および/または菌類のタンパク質から得られるタンパク質
)を含む。さらに、標的タンパク質は、野生型タンパク質、または安定性、活性
もしくは他の種々の性質が変わっているものを含む突然変異体もしくは異型のタ
ンパク質、または外来アミノ酸配列、たとえば精製を容易にする配列が加えられ
たハイブリッドタンパク質(たとえばグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)
の一部)を含んでもよい。
Target Generation The target used in the methods of the invention may be any molecule of interest. Preferably, the target is a protein or polypeptide (also referred to herein as a "target protein"), eg, a naturally occurring protein or fragment thereof; a protein of unknown function; a ligand, substrate, or other thereof. There are proteins whose interacting molecules are unknown. Typical target proteins include, without limitation, receptors, enzymes, products of oncogenes, products of tumor suppressor genes, transcription factors, and infectious proteins (eg, infectious organisms such as viruses, parasites). , Proteins derived from bacterial, and / or fungal proteins). In addition, the target protein may be a wild-type protein or a mutant or variant protein, including those with altered stability, activity or various other properties, or a foreign amino acid sequence, such as a sequence that facilitates purification. Hybrid proteins (eg glutathione S-transferase (GST))
Part of)) may be included.

【0249】 標的タンパク質は、純粋な形か不純な形(たとえば、本明細書に記載されてい
るように、タンパク質および他の化合物の複合の混合物の一部として)かのいず
れでもよい。特定の態様として、標的タンパク質は、組換えタンパク質または生
化学的単離物であってもよい。たとえば、標的は、原核生物または真核生物から
単離された遺伝子によってコードされた任意のタンパク質であってもよい。単離
された遺伝子は、発現ベクターへクローニングされ、標準的分子生物学的技術を
実行することによりクローニングされた遺伝子の発現が可能である条件の下で、
適当な宿主細胞へ導入させることができる(Ausubel, F.ら、編集、「分子生物学
における最新プロトコール(Current Protocols in Molecular Biology)」、1999
, J.Wiley:New York; Sambrook,J., Fritsh, E. F.およびManiatis, T., 「分子
クローニング:実験マニュアル(Molecular Cloning: A Laboratory Manual)」、
第2版、Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Pres
s, Cold Spring Harbor, NY, 1989を参照されたい)。ベクターは、たとえば、数
ある中で、プラスミド、ウイルスベクターでもよい。好ましくは、ベクターは、
たとえば、標的タンパク質の適当な発現が得られるように、標的タンパク質をコ
ードする遺伝子を適当な調節配列に連結することにより、修飾させる。調節配列
の例としては、プロモーター、エンハンサーおよび他の発現制御要素(たとえば
、ポリアデニル化シグナル)を含む(たとえば、Goeddel; (1990)「遺伝子発現
技術:酵素学における方法185(Gene Expression Technology: Methods in Enzym
ology 185)」, Academic Press, San Diego, CA)。
The target protein may be either in pure or impure form (eg, as part of a complex mixture of proteins and other compounds, as described herein). In particular aspects, the target protein may be a recombinant protein or a biochemical isolate. For example, the target can be any protein encoded by a gene isolated from prokaryotes or eukaryotes. The isolated gene is cloned into an expression vector and under the conditions that allow expression of the cloned gene by performing standard molecular biology techniques,
It can be introduced into a suitable host cell (Ausubel, F. et al., Edited, "Current Protocols in Molecular Biology", 1999.
, J. Wiley: New York; Sambrook, J., Fritsh, EF and Maniatis, T., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual",
Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Pres
S., Cold Spring Harbor, NY, 1989). The vector may be, for example, a plasmid or a viral vector, among others. Preferably the vector is
For example, the gene encoding the target protein is modified by linking it to the appropriate regulatory sequences so that proper expression of the target protein is obtained. Examples of regulatory sequences include promoters, enhancers and other expression control elements (eg, polyadenylation signals) (eg, Goeddel; (1990) “Gene Expression Technology: Methods in 185. Enzym
ology 185) ", Academic Press, San Diego, CA).

【0250】 標的は、微生物(たとえば、細菌、ウイルス、寄生虫)、脊椎動物または非脊
椎動物(たとえば、哺乳類(例:ヒト))のような、原核生物または真核生物か
ら得てもよい。
Targets may be obtained from prokaryotes or eukaryotes, such as microorganisms (eg bacteria, viruses, parasites), vertebrates or invertebrates (eg mammals (eg humans)).

【0251】 典型的な原核生物は、以下のものを含む:アクイフェックス アエオリクス(A
quifex aeolicus)、ピロコッカス ホリコシ(Pyrococcus horikoshii)、枯草
菌(Bacillus subtilis)、トレポネーマ パリダム(Treponema pallidum)、ボ
レリア ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ヘリコバクター ピロリ(
Helicobacter pylori)、アルカエグロブス フルギダス(Archaeoglobus fulgid
us)、メタノバクテリウム サーモ(Methanobacterium thermo)、大腸菌(Esch
erichia coli)、マイコプラズマ ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、シ
ネコシスティス(Synechocystis)種PCC6803、メタノコッカス ジャナシ(Metha
nococcus jannaschii)、マイコプラズマ ゲニタリウム(Mycoplasma genitaliu
m)、インフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)、リケッチア プロワツェキ
イ(Rickettsia prowazekii)、ピロコッカス アビシ(Pyrococcus abyssii)、
バチルス(Bacillus)種C-125、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ウレアプ
ラズマ ウレアリチカム(Ureaplasma urealyticum)、ピロバキュラム アエロフ
ィラム(Pyrobaculum aerophilum)、ピロコッカス フリオサス(Pyrococcus fu
riosus)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)H37Rv、結核菌(Mycobacteri
um tuberculosis)CSU93、ナイセリア ゴノルヘア(Neisseria gonorhea)、ナ
イセリア メニンギディティス(Neisseria meningiditis)、ストレプトコッカ
ス ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ボレリア ブルグドルフェリ(Bore
llia burgdorferi)、カウロバクター クレセンタス(Caulobacter crescentus
)、クロロビウム テピダム(Chlorobium tepidum)、デイノコッカス ラジオデ
ュランス(Deinococcus radiodurans)、エンテロコッカス フェカーリス(Enteroc
occus faecalis)、レジオネラ ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、マ
イコバクテリウム アビウム(Mycobacterium avium)、結核菌(Mycobacterium
tuberculosis)、メタノコッカス ジャナシ(Methanococcus jannaschii)、ナ
イセリア メニンジティディス(Neisseria meningitides)、シュードモナス プ
チダ(Pseudomonas putida)、ポルフィロモナス ギンギバリス(Porphyromonas
gingivalis)、サルモネラ チフィムリウム(Salmonella typhimurium)、シュ
ワネラ プトレファシエンス(Shewanella putrefaciens)、 肺炎連鎖菌(Strep
tococcus pneumoniae)、サーモトガ マリチン(Thermotoga maritime)、トレ
ポネーマ デンチコーラ(Treponema denticola)、チオバチルス フェロキシダ
ンス(Thiobacillus ferroxidans)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、クロスト
リジウム アセトブチリクム(Clostridium acetobutylicum)、エンテロコッカ
ス ファエシウム(Enterococcus faecium)、ライ菌(Mycobacterium leprae)
、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureu
s)、バチルス(Bacillus)種、バルトネラ ヘンセラ(Bartonella henselae)
、百日咳菌(Bordetella pertussis)、カンピロバクター ジェジュニ(Campylo
bacter jejuni)、フランシセラ ツラレンシス(Francisella tularensis)、ハ
ロバクテリウム サリナリウム インスティチュート(Halobacterium salinarium
Institute)、リステリア モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、結
核菌サンガー(Mycobacterium tuberculosis Sanger)、マイコプラズマ ミコイ
デス(Mycoplasma mycoides)、ナイセリア メニンギディティス(Neisseria me
ningitides)株、ストレプトマイセス コエリコラー(Streptomyces coelicolor
)、発疹チフスリケッチア(Rickettsia prowazekii)、スルホロバス ソルファ
タリカス(Sulfolobus solfataricus)、シネコシスティス(Synechocystis)PC
C6803、サーモプラズマ アシドフィラム(Thermoplasma acidophilum)、ペスト
菌(Yersinia pestis)、キシレラ ファスチジオサ(Xylella fastidiosa)、ア
クチノバチルス アクチノマイセ(Actinobacillus actinomyce)、クラミジア
トラコマチス(Chlamydia trachomatis)、ハロバクテリウム(Halobacterium)
種NRC-1、マイコプラズマ カプリコルム(Mycoplasma capricolum)、ナイセリ
ア ゴノレア(Neisseria gonorrhea)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ピ
ロコッカス フリオサス(Pyrococcus furiosus)、ピロバクラム アエロフィラ
ム(Pyrobaculum aerophilum)、ロドバクター カプスラタス(Rhodobacter cap
sulatus)、ロドバクター スファエロイデス(Rhodobacter sphaeroides)、ス
トレプトコッカス ピオゲンス(Streptococcus pyogenes)、ウレアプラズマ ウ
レアリチカム(Ureaplasma urealyticum)、クレナーチャエウム シンビオサム
(Crenarchaeum symbiosum)、パスツレラ マルトシダ(Pasteurella multosida
)、エセリシア(Ehrlichia)種(HGE剤)、軟性下疳菌(Haemophilus ducreyii
)、及びストレプトマイセス ハイグロスコピウス(Streptomyces hygroscopius
)。
Typical prokaryotes include: Aquifex aeolyx (A
quifex aeolicus), Pyrococcus horikoshii, Bacillus subtilis, Treponema pallidum, Borrelia burgdorferi, Helicobacter pylori
Helicobacter pylori), Archaeoglobus fulgid
us), Methanobacterium thermo, Escherichia coli (Esch
erichia coli), Mycoplasma pneumoniae, Synechocystis sp. PCC6803, Methanococcus janas (Metha)
nococcus jannaschii), Mycoplasma genitaliu
m), Haemophilus influenzae, Rickettsia prowazekii, Pyrococcus abyssii,
Bacillus sp. C-125, Pseudomonas aeruginosa, Ureaplasma urealyticum, Pyrobaculum aerophilum, Pyrococcus fu
riosus), Mycobacterium tuberculosis H37Rv, Mycobacteri
um tuberculosis) CSU93, Neisseria gonorhea, Neisseria meningiditis, Streptococcus pyogenes, Borrelia burgdorferi
llia burgdorferi), Caulobacter crescentus
), Chlorobium tepidum, Deinococcus radiodurans, Enterococcus faecalis (Enteroc)
occus faecalis), Legionella pneumophila, Mycobacterium avium, Mycobacterium
tuberculosis), Methanococcus jannaschii, Neisseria meningitides, Pseudomonas putida, Porphyromonas
gingivalis), Salmonella typhimurium, Shewanella putrefaciens, Streptococcus pneumoniae (Strep)
tococcus pneumoniae), Thermotoga maritime (Thermotoga maritime), Treponema denticola, Thiobacillus ferroxidans (Thiobacillus ferroxidans), cholera fungus (Vibrio cholerae), Clostridium acetobutyricum (Clostridium acetobutylicum), Clostridium acetobutylicum (Clostridium acetobutylicum) (Mycobacterium leprae)
, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureu
s), Bacillus species, Bartonella henselae
, Bordetella pertussis, Campylobacter jejuni
bacter jejuni), Francisella tularensis, Halobacterium salinarium
Institute), Listeria monocytogenes, Mycobacterium tuberculosis Sanger, Mycoplasma mycoides, Neisseria
ningitides strain, Streptomyces coelicolor
), Rash typhus rickettsia (Rickettsia prowazekii), Sulfolobus solfataricus (Sulfolobus solfataricus), Synechocystis (Synechocystis) PC
C6803, Thermoplasma acidophilum, Yersinia pestis, Xylella fastidiosa, Actinobacillus actinomyce, Chlamydia
Chlamydia trachomatis, Halobacterium
Species NRC-1, Mycoplasma capricolum, Neisseria gonorrhea, Pseudomonas aeruginosa, Pyrococcus furiosus, Pyrobaculum aerophilhocapsula
sulatus), Rhodobacter sphaeroides, Streptococcus pyogenes, Ureaplasma urealyticum, Crenarchaeum symbiosum, Pasteurella pasteurella maltosida.
), Ehrlichia species (HGE agent), Haemophilus ducreyii
), And Streptomyces hygroscopius
).

【0252】 典型的な真核生物は、以下のものを含む:アスペルギルス ニデュランス(Asp
ergillus nidulans)、カンジダ アルビカンス(Candida albicans)、リーシュ
マニア メジャー(Leishmania major)、アカパンカビ(Neurospora crassa)、
ニューモシスチス カリニ(Pneumocystis carinii)、熱帯熱マラリア原虫(Pla
smodium falciparum)、サッカロミセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisia
e)、シゾサッカロミセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、トリパノソ
ーマ クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ ブルーセイ(Trypanoso
ma brucei)、テトラヒメナ(Tetrahymena)種、クリプトスポリジウム パルバ
ム(Cryptosporidium parvum)、シロイヌナズナM(Arabidopsis thaliana M)
、マレー糸状虫(Brugia malayi)、線虫(Caenorhabditis elegans)、キイロ
ショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)、シストソマ マンソニ(Shisto
soma mansoni)、シストソマ ジャポニカム(Shistosoma japonicum)、および
哺乳動物(例えば、ヒト)。
Typical eukaryotes include: Aspergillus nidulans (Asp
ergillus nidulans), Candida albicans, Leishmania major, Neurospora crassa,
Pneumocystis carinii, Plasmodium falciparum (Pla
smodium falciparum), Saccharomyces cerevisia
e), Schizosaccharomyces pombe, Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei
ma brucei), Tetrahymena species, Cryptosporidium parvum, Arabidopsis thaliana M
, Malayan filamentous worm (Brugia malayi), nematode (Caenorhabditis elegans), Drosophila melanogaster, cystsoma mansoni
soma mansoni), Shistosoma japonicum, and mammals (eg, humans).

【0253】 標的は、真核生物の細胞小器官によって生成させることができる。たとえば、
標的は、ミトコンドリアの酵素であってよい。細胞小器官のゲノムが公知である
生物体の例として、以下のものを含む:クロララクニオン(Chlorarachnion)、
グイラルディア セータ(Guillardia theta)、シアノフォラ パラドクサ(Cya
nophora paradoxa)、エピファガス ビルギニアナ(Epifagus virginiana)、ユ
ーグレナ グラシリス(Euglena gracilis)、グイラルディア セータ(Guillard
ia theta)、マルカンティア ポリモルファ(Marchantia polymorpha)、ニコチ
アナ タバクム(Nicotiana tabacum)、オドンテラ シネンシス(Odontella sin
ensis)、オリザ サティバ(Oryza sativa)、ポルフィラ プルプリア(Porphyr
a purpurea)、ピナス サンバーギアナ(Pinus thunbergiana)、アカンタモエ
バ カステラニー(Acanthamoeba castellanii)、アロマイセス マクロジーナス
(Allomyces macrogynus)、ボス タウラス(Bos Taurus)、カフェテリア ロエ
ンバージェンシス(Cafeteria roenbergensis)、クリソディデュマス シンウロ
イデウス(Chrysodidymus synuroideus)、コンドラス クリスパス(Chondrus c
rispus)、クラミドモナス レインハルディティ(Chlamydomonas reinhardtii)
、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)、ドロソフィラ ヤクバ
(Drosophila yakuba)、イキュウス アシナス(Equus asinus)、ホモ サピエ
ンス(Homo sapiens)、マス マスカラス(Mus musculus)、オクロモナス ダニ
カ(Ochromonas danica)、ポルフィラ プルプリア(Porphyra purpurea)、プ
ロトセカ ビッケルハミー(Prototheca wickerhamii)、レクリノモナス アメリ
カナ(Reclinomonas Americana)、サッカロミセス セレビシエ(Saccharomyces
cerevisiae)、シゾサッカロマイセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)
、テトラヒメナ ピリフォルミス(Tetrahymena pyriformis)およびアフリカツ
メガエル(Xenopus laevis)。
Targets can be produced by eukaryotic organelles. For example,
The target may be a mitochondrial enzyme. Examples of organisms whose organelle genome is known include: Chlorarachnion,
Guillardia theta, Cyanophora paradoxa
nophora paradoxa), Epifagus virginiana (Epifagus virginiana), Euglena gracilis, Guillardia seta (Guillard)
ia theta), Marchantia polymorpha, Nicotiana tabacum, Odontella sinensis
ensis), Oryza sativa (Oryza sativa), Porphyr (Porphyr)
a purpurea), Pinus thunbergiana, Acanthamoeba castellanii, Allomyces macrogynus, Bos Taurus, Cafeteria roenbergensis, Chrysodeymus cinou Chrysodidymus synuroideus), Condras crispa (Chondrus c
rispus), Chlamydomonas reinhardtii
, Drosophila melanogaster, Drosophila yakuba, Equus asinus, Homo sapiens, Mus mascaras (Mus musculus), Ochronas Danica (Opuronas pular), Prototheca wickerhamii, Reclinomonas Americana, Saccharomyces Saccharomyces
cerevisiae), Schizosaccharomyces pombe
, Tetrahymena pyriformis and Xenopus laevis.

【0254】 標的はまた、ファージによっても生成させることができ、制限はなく、以下の
ものを含む:アコレプラズマ(Acholeplasma)バクテリオファージ、アコレプラ
ズマ ファージ/ウイルス、バクテリオファージbIL67、バクテリオファージCp-1
、バクテリオファージG4、バクテリオファージHP1、バクテリオファージIKe、バ
クテリオファージλ、バクテリオファージMS2、バクテリオファージPRD1、バク
テリオファージPZA、バクテリオファージT4およびラクトコッカス(Lactococcus
)バクテリオファージC2。
Targets can also be produced by phage and are not limited and include: Acholeplasma bacteriophage, Accholeplasma phage / virus, bacteriophage bIL67, bacteriophage Cp-1.
, Bacteriophage G4, bacteriophage HP1, bacteriophage IKe, bacteriophage λ, bacteriophage MS2, bacteriophage PRD1, bacteriophage PZA, bacteriophage T4 and Lactococcus (Lactococcus).
) Bacteriophage C2.

【0255】 標的はまた、ウイルスのタンパク質であってもよい。標的を生成できるウイル
スの例として、以下のものを含む:アベルソンマウス白血病ウイルス、アデノ随
伴ウイルス2、アデノ随伴ウイルス3、アフリカブタ熱ウイルス、アルファルファ
モザイクウイルス、リンゴ白化リーフスポットウイルス(Apple ahIorotic leaf
spot virus)、リンゴステムグルービングウイルス(Apple stem grooving vir
us)、ハタザオモザイクウイルスサテライト(Arabis mosaic virus satellite
)、北極グラウンドリスB型肝炎ウイルス(Aretic ground squirrel hepatitis
B virus)、アーティチョーク斑紋縮葉ウイルス(Artichoke mottled crinkle v
irus)、オートグラファカリフォルニカ核多角体病ウイルス(Autographa calif
ornica nuclear polyhedrosis virus)、トリ癌腫ウイルス(Avian carcinoma v
irus)、ニワトリ伝染性気管支炎ウイルス(Avian infectious bronchitis viru
s)、トリ白血病ウイルス、トリ肉腫ウイルス、BKウイルス、ヒヒ内生ウイルス
(Baboon endogenous virus)、ヒヒ内生ウイルス(BaEV)、タケモザイクウイル
ス、オオムギ黄化ウイルス、バーマーフォレストウイルス(Barmah Forest viru
s,)、ビーンゴールデンモザイクウイルス(Bean golden mosaic virus)、ビー
トカーリートップウイルス(Beet curly top virus)、ビート黄化ウイルス、ゴ
キブリウイルス(Black beetle virus)、カイコ核多角体病ウイルス(Bombyx m
orl nuclear polyhedrosis virus)、ボーダー病ウイルス、ボルナ病ウイルス、
ウシ免疫不全ウイルス、ウシ白血病ウイルス、ウシウイルス性下痢ウイルス、ブ
ロームモザイクウイルス(Brome mosaic virus)、カカオスウォーレンシュート
ウイルス(Cacao swollen shoot virus)、ヤギ関節炎-脳炎ウイルス(Caprine
arthritis-encephalitis virus)、タネツケバナクロロティックフレックウイル
ス(Cardamine chlorotic fleck virus)、ニンジン斑紋ウイルスA(Carrot mot
tle virus A)、キャッサバコモンモザイクウイルス(Cassava common mosaic v
irus)、キャッサバ潜在ウイルス(Cassava latent virus)、キャッサバ葉脈モ
ザイクウイルス(Cassava vein mosaic virus)、カリフラワーモザイクウイル
ス、チキン貧血ウイルス、クロリスストリエートモザイクウイルス(Chloris st
riate mosaic virus)、シトラストリステザウイルス(Citrus tristeza virus
)、クローバ黄化モザイクウイルス、ココナッツ葉腐れウイルス(Coconut foli
ar decay virus)、コメリナ黄化斑紋ウイルス(Commelina yellow mottle viru
s)、キュウリ緑斑紋モザイクウイルス、キュウリモザイクウイルス、キュウリ
ネクローシスウイルス(Cucumber necrosis virus)、デング熱ウイルス(Dengu
e virus)3、デング熱ウイルス1型、デング熱ウイルス2型、デジタリア条斑ウイ
ルス、カモB型肝炎ウイルス、エボラウイルス(構築された)、ナスモザイクウ
イルス、脳心筋炎ウイルス、ウマ伝染性貧血ウイルス、ネコ免疫不全ウイルス、
フォックステールモザイクウイルス(Foxtail mosaic virus)、フレンドマウス
白血病ウイルス(Friend murine leukemia virus)、フレンド脾臓フォーカスフ
ォーミングウイルス(Friend spleen focus-forming virus)、フジナミ肉腫ウ
イルス、グラウンドリス肝炎ウイルス、A型肝炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、C
型肝炎ウイルス、D型肝炎ウイルス、E型肝炎ウイルス、G型肝炎ウイルス、GB型
肝炎ウイルスB、ヘロンB型肝炎ウイルス、ブタコレラウイルス、ヒトT細胞白血
病ウイルス1型、ヒトT細胞白血病ウイルス2型、ヒトアデノウイルス12型、ヒト
アデノウイルス2型、ヒトフォーミーウイルス(Human foamy virus)、ヒトヘル
ペスウイルス1、ヒトヘルペスウイルス3、ヒトヘルペスウイルス4、ヒト免疫不
全ウイルス1型、ヒト免疫不全ウイルス2型、ヒトパラインフルエンザウイルス3
、ヒトRSウイルス、伝染性造血壊死ウイルス、インフルエンザAウイルス、イン
フルエンザBウイルス、インフルエンザCウイルス、JCウイルス、日本脳炎ウイル
ス、ジェムブラナ病ウイルス(Jembrana disease virus)、ケネディア黄化モザ
イクウイルス(Kennedya yellow mosaic virus)、乳酸デヒドロゲナーゼ上昇性
ウイルス(Lactate dehydrogenase-elevating virus)、レイシュマニアRNAウイ
ルス(Leishmania RNA virus)、レイシュマニアRNAウイルス1、ルツェルン一過
性条斑ウイルス(Lucerne transient streak virus)、トウモロコシ条斑ウイル
ス、マールブルクウイルス(Marburg virus)、メーソン-ファイザーサルウイル
ス(Mason-Pfizer monkey virus)、はしかウイルス、メロンネクロティックス
ポットウイルス(Melon necrotic spot virus)、マウスミニットウイルス(Mic
e minute virus)、軟属腫伝染性ウイルス亜類型1(Molluscum contagiosum vir
us subtype l)、モロニーマウス肉腫ウイルス、マウス乳癌ウイルス、マウス白
血病ウイルス、マウス骨肉腫ウイルス、マウス肉腫ウイルス、マッッシュルーム
桿状ウイルス(Mushroom bacilliform virus)、スイセンモザイクウイルス(Na
rcissus mosaic virus)、オニョン-ニョンウイルス(O'nyong-nyong virus)、
オドントグロッサム輪点ウイルス(Odontoglossum ringspot virus)、オリーブ
潜在ウイルス1、オノニス黄化モザイクウイルス、ヒツジ肺腺癌ウイルス、キビ
条斑ウイルス、パパイヤモザイクウイルス、パパイヤ輪点ウイルス、エンドウ幼
期褐変ウイルス、エンドウ種起因性モザイクウイルス、ピーナッツ白化条斑ウイ
ルス、ピーナッツ縞葉枯ウイルス、ピーナッツ矮化病ウイルス、ペパーヒュアス
テコウイルス(Pepper huasteco virus)、ペパー斑紋ウイルス、プラムポック
スウイルス(Plum pox virus)、ポリオーマウイルス株a2(Polyomavirus strai
n a2)、ポリオーマウイルス株a3、ジャガイモ葉巻きウイルス、ジャガイモモッ
プ-トップウイルス(Potato mop-top virus)、ジャガイモウイルスA、ジャガイ
モウイルスM、ジャガイモウイルスX、ジャガイモウイルスY、プンタトロウイル
ス(Punta Toro virus)、ウサギ出血病ウイルス、狂犬病ウイルス、イネタング
ロスフェリカルウイルス(Rice tungro spherical virus)、イネ黄化斑紋ウイ
ルス、ロスリバーウイルス(Ross River virus)、ラウス肉腫ウイルス、ルベラ
ウイルス(Rubella virus)、サッカロマイセスセレビシエウイルスLa(Sacchar
omyces cerevisiae virus La)、サグアロカクタスウイルス(Saguaro cactus v
irus)、サテライトタバコネクローシスウイルス(Satellite tobacco necrosis
virus)、センダイウイルス(Sendai virus)、サルフォーミーウイルス(Simi
an foamy virus)、サル免疫不全ウイルス、サル肉腫ウイルス、サルウイルス40
、シンドビスウイルス(Sindbis virus)、シンドビス様ウイルス、ソンチュス
黄化ネットウイルス(Sonchus yellow net virus)、インゲンマメモザイクウイ
ルス(Southern bean mosaic virus)、大豆白化斑紋ウイルス(Soybean chloro
tic mottle virus)、スピラプラズマウイルス(Spiroplasma virus)、イチゴ
バインバンディングウイルス(Strawberry vein banding virus)、スルフォロ
バスウイルス様粒子ssv1(Sulfolobus virus-like particle ssvI)、ブタ水疱
病ウイルス(Swine vesicular disease virus)、テイラーの脳脊髄炎ウイルス
(Theiler's encephalomyelitis virus)、ダニ媒介脳炎ウイルス、タバコエッ
チウイルス(Tobacco etch virus)、タバコマイルドグリーンモザイクウイルス
(Tobacco mild green mosaic virus)、タバコモザイクウイルス(Tobacco mos
aic virus)、タバコネクローシスウイルス(Tobacco necrosis virus)、タバ
コ葉脈斑点ウイルス(Tobacco vein mottling virus)、トマトブッシースタン
トウイルス(Tomato bushy stunt virus)、トマトゴールデンモザイクウイルス
(Tomato golden mosaic virus)、トマト葉巻きウイルス、トマト黄化葉巻きウ
イルス、カブバイン-クリアリングウイルス(Turnip vein-clearing virus)、
カブ黄斑モザイクウイルス、ワクシニアウイルス、天然痘ウイルス、ベネズエラ
ウマ脳炎ウイルス、水疱性口内炎ウイルス、ビスナウイルス(Visna virus)、
ウエストナイルウイルス(West Nile virus)、ウッドチャックB型肝炎ウイルス
、ウッドチャック肝炎ウイルス、Y73肉腫ウイルスおよび黄熱病ウイルス。
The target may also be a viral protein. Examples of viruses that can generate targets include: Abelson murine leukemia virus, adeno-associated virus 2, adeno-associated virus 3, African swine fever virus, alfalfa mosaic virus, apple ahIorotic leaf virus.
spot virus), Apple stem grooving vir
us) 、 Arabis mosaic virus satellite
), Arctic ground squirrel hepatitis
B virus), Artichoke mottled crinkle v
irus), Autographa californica nuclear polyhedrosis virus (Autographa calif
ornica nuclear polyhedrosis virus), avian carcinoma v
irus), Avian infectious bronchitis viru
s), avian leukemia virus, avian sarcoma virus, BK virus, baboon endogenous virus, baboon endogenous virus (BaEV), bamboo mosaic virus, barley yellow virus, Barmah Forest viru.
s,), Bean golden mosaic virus, Beet curly top virus, Beet curly top virus, Beetle yellow virus, Black beetle virus, Silkworm nuclear polyhedrosis virus (Bombyx m)
orl nuclear polyhedrosis virus), border disease virus, borna virus,
Bovine immunodeficiency virus, bovine leukemia virus, bovine viral diarrhea virus, Brome mosaic virus, Cacao swollen shoot virus, goat arthritis-encephalitis virus (Caprine)
arthritis-encephalitis virus), Cardamine chlorotic fleck virus, Carrot mottle virus A (Carrot mot)
tle virus A), Cassava common mosaic v
irus), Cassava latent virus, Cassava vein mosaic virus, Cauliflower mosaic virus, Chicken anemia virus, Chloris streathe mosaic virus (Chloris st virus)
riate mosaic virus, Citrus tristeza virus
), Clover yellow mosaic virus, coconut leaf rot virus (Coconut foli
ar decay virus), Commelina yellow mottle viru
s), cucumber green mottle mosaic virus, cucumber mosaic virus, cucumber necrosis virus, dengue virus (Dengu
e virus) 3, dengue virus type 1, dengue virus type 2, digitaria streak virus, duck hepatitis B virus, ebola virus (constructed), eggplant mosaic virus, encephalomyocarditis virus, equine infectious anemia virus, cat Immunodeficiency virus,
Foxtail mosaic virus, Friend murine leukemia virus, Friend spleen focus-forming virus, Fujinami sarcoma virus, ground squirrel hepatitis virus, hepatitis A virus, B Hepatitis virus, C
Hepatitis C virus, hepatitis D virus, hepatitis E virus, hepatitis G virus, hepatitis GB virus B, heron hepatitis B virus, swine fever virus, human T cell leukemia virus type 1, human T cell leukemia virus type 2 , Human adenovirus type 12, human adenovirus type 2, human foamy virus, human herpesvirus 1, human herpesvirus 3, human herpesvirus 4, human immunodeficiency virus type 1, human immunodeficiency virus type 2 , Human parainfluenza virus 3
, Human RS virus, infectious hematopoietic necrosis virus, influenza A virus, influenza B virus, influenza C virus, JC virus, Japanese encephalitis virus, Jembrana disease virus, Kennedya yellow mosaic virus , Lactate dehydrogenase-elevating virus, Leishmania RNA virus, Leishmania RNA virus 1, Lucerne transient streak virus, Corn streak virus , Marburg virus, Mason-Pfizer monkey virus, measles virus, Melon necrotic spot virus, mouse minute virus (Mic
e minute virus), Molluscum contagiosum vir subtype 1
us subtype l), Moloney mouse sarcoma virus, mouse breast cancer virus, mouse leukemia virus, mouse osteosarcoma virus, mouse sarcoma virus, mushroom bacilliform virus, narcissus mosaic virus (Na
rcissus mosaic virus), O'nyong-nyong virus,
Odontoglossum ringspot virus, olive latent virus 1, Ononis yellow mosaic virus, sheep lung adenocarcinoma virus, millet streak virus, papaya mosaic virus, papaya ring spot virus, pea larval brown virus, pea species Mosaic virus, peanut white streak virus, peanut striped virus, peanut dwarf virus, Pepper huasteco virus, pepper mottle virus, Plum pox virus, polyoma virus strain a2 (Polyomavirus strai
a2), polyoma virus strain a3, potato leaf curl virus, potato mop-top virus, potato virus A, potato virus M, potato virus X, potato virus Y, Punta Toro virus (Punta Toro). virus), Rabbit hemorrhagic virus, Rabies virus, Rice tungro spherical virus, Rice yellow spotted virus, Ross River virus, Rous sarcoma virus, Rubella virus, Saccharomyces cerevisiae virus La (Sacchar
omyces cerevisiae virus La), Saguaro cactus v
irus), Satellite tobacco necrosis
virus), Sendai virus, Sendai virus (Simi
an foamy virus), simian immunodeficiency virus, sarcoma virus, simian virus 40
, Sindbis virus, Sindbis-like virus, Sonchus yellow net virus, Southern bean mosaic virus, Soybean chlorophyll virus
tic mottle virus), Spiroplasma virus, Strawberry vein banding virus, Sulfolobus virus-like particle ssvI, Swine vesicular disease virus , Taylor's encephalomyelitis virus, Tick-borne encephalitis virus, Tobacco etch virus, Tobacco mild green mosaic virus, Tobacco moss virus
aic virus), Tobacco necrosis virus, Tobacco vein mottling virus, Tomato bushy stunt virus, Tomato golden mosaic virus, Tomato leaf winding virus , Tomato yellow leaf curl virus, turnip vein-clearing virus,
Turnip yellow mosaic virus, vaccinia virus, smallpox virus, Venezuelan equine encephalitis virus, vesicular stomatitis virus, Visna virus,
West Nile virus, Woodchuck hepatitis B virus, Woodchuck hepatitis virus, Y73 sarcoma virus and yellow fever virus.

【0256】 標的のバイオインフォマティクス分析 好ましい態様においては、仮想的な機能または推定される機能が、好ましくは
、標的を被験化合物で検討する前に割り当てられる。仮想的な機能を標的(例え
ばタンパク質)に割り当てる際に、いくつかのバイオインフォマティックス技術
を使用することができる。標的および分子(例えばタンパク質)が共有する(ま
たは、場合によっては共有しない)既知の機能の特徴を同定することで、分子(
例えばタンパク質)の有する該当する活性、または任意の活性を標的に割り当て
ることができる。タンパク質の機能を予測するために現在使用されている方法の
例には、配列に基づく検索、折りたたみ認識法(スレッディング(threading)
アルゴリズムおよびニューラルネットワークを含む)、ホモロジーモデリング、
および構造に基づく分析が含まれる。
Bioinformatics Analysis of Targets In a preferred embodiment, hypothetical or putative functions are preferably assigned prior to studying the target with a test compound. Several bioinformatics techniques can be used in assigning virtual functions to targets (eg proteins). By identifying features of known function that the target and the molecule (eg, protein) share (or, in some cases, do not share) with the molecule (
The corresponding activity of the protein (for example) or any activity can be assigned to the target. Examples of methods currently used to predict protein function include sequence-based searching, folding recognition methods (threading).
Algorithms and neural networks), homology modeling,
And structure-based analysis.

【0257】 例えば、FASTA、BLAST、およびスミス-ウォーターマン(Smith-Watermann)ア
ルゴリズムを用いて、機能が既知であるあらゆる配列に対する任意の配列と1対1
の比較を行うことができる(Shpaer, E.G.ら (1996) Genomics 38(2))。タ
ンパク質の保存領域(例えば、機能が予測可能な配列モチーフ)を同定するため
に二つの手法を用いることができる。一つはPROSITE[http://expasy.hcuge.ch
/sprot/prosite.html]であり、もう一つはBLOCKS[http://www.blocks.fhcrc.
org/blocks/]である。PROSITEによる分析は、コンセンサス配列またはモチーフ
を使用した場合のアミノ酸残基のマッチングパターンに基づく。第2のアプロー
チであるBLOCKSは、単なるコンセンサス配列ではなく、保存領域の完全でギャッ
プのない複数の配列整列に対して配列をマッチさせることで、近縁関係にない配
列を高感度で選び出すことができる。
For example, using FASTA, BLAST, and Smith-Watermann algorithms, one-to-one with any sequence for any known function.
Can be compared (Shpaer, EG et al. (1996) Genomics 38 (2)). Two approaches can be used to identify conserved regions of proteins (eg, sequence motifs with predictable function). One is PROSITE [http: //expasy.hcuge.ch
/sprot/prosite.html] and the other is BLOCKS [http: //www.blocks.fhcrc.
org / blocks /]. The PROSITE analysis is based on the matching pattern of amino acid residues when using a consensus sequence or motif. The second approach, BLOCKS, is not just a consensus sequence, but a highly sensitive selection of unrelated sequences by matching sequences against multiple complete, gap-free sequence alignments of conserved regions. it can.

【0258】 標的アミノ酸配列はまた、クラス、構造、トポロジー(折りたたみファミリー
)および相同性スーパーファミリー(Class, Architecture, Topology(fold fam
ily), and Homologous superfamily)(CATH)データベース[http://www.bioc
hem.ucl.ac.uk/bsm/cath]を用いて、タンパク質の折りたたみの有無を分析する
こともできる。現在670種を超える種々のタイプのタンパク質の折りたたみがこ
のデータベースに収載されている。一次配列を元にした、このような構造モチー
フの予測能力は、スレッディング法(すなわち、対象タンパク質のアミノ酸配列
を既知の3次元タンパク質構造に適合させる手法)で改善することができる(Bry
ant, SHら (1993) Proteins 16:92〜112)。また、ニューラルネットワーク
を用いてタンパク質の折りたたみを予測することも可能である(Bohr, Hら (19
90) FEBS Lett 261、43〜46)。
The target amino acid sequence also includes the class, structure, topology (folding family) and homology superfamily (Class, Architecture, Topology (fold fam
ily), and Homologous superfamily) (CATH) database [http: //www.bioc
[hem.ucl.ac.uk/bsm/cath] can also be used to analyze the presence or absence of protein folding. At present, more than 670 different types of protein folds are included in this database. The predictive ability of such structural motifs based on the primary sequence can be improved by the threading method (that is, by adapting the amino acid sequence of the target protein to a known three-dimensional protein structure).
ant, SH et al. (1993) Proteins 16: 92-112). It is also possible to predict protein folding using neural networks (Bohr, H et al.
90) FEBS Lett 261, 43-46).

【0259】 既知機能を有する別のタンパク質に相同的な(少なくともアミノ酸配列の30〜
35%が同一な)標的タンパク質の機能の正確さを予測する別の方法にホモロジー
モデリングがある。ホモロジーモデリング(Johnson、MSら (1994) Crit. Rev
. Biochem. Mol Biol 29:1〜68)は、対象タンパク質のアミノ酸配列を、3次元
構造が既知である別の関連タンパク質と計算アルゴリズムを用いて比較する。
Homologous to another protein of known function (at least 30
Another method of predicting the functional correctness of target proteins (35% identical) is homology modeling. Homology modeling (Johnson, MS et al. (1994) Crit. Rev.
Biochem. Mol Biol 29: 1-68) compares the amino acid sequence of a protein of interest with another related protein of known three-dimensional structure using a computational algorithm.

【0260】 また、構造に基づいてタンパク質の機能を決定することで、標的の生物学的機
能を推定することができる。この分析法では、標的タンパク質の結晶構造を決定
し、次にその3次元構造を、機能が既知である他のタンパク質と比較する。適合
する部分があれば、標的の生物学的機能を他のタンパク質の既知の機能を元に推
定することができる。このアプローチを用いることで、最近ではMethanococcus
jannasciiに由来する新規NTPaseが同定されている(Hwang, KYら (1999) Nat.
Struct. Biol. 6:691〜696)。
Further, by determining the function of the protein based on the structure, the biological function of the target can be estimated. In this assay, the crystal structure of the target protein is determined and then its three-dimensional structure is compared to other proteins of known function. If there is a matching portion, the biological function of the target can be estimated based on the known functions of other proteins. With this approach, Methanococcus has recently become
A novel NTPase derived from jannascii has been identified (Hwang, KY et al. (1999) Nat.
Struct. Biol. 6: 691-696).

【0261】 被験化合物の作製 被験化合物(相互作用物質)は、化合物、分子、または複合体であり、標的(
例えば標的タンパク質)との相互作用力(例えば結合力)を検討することができ
る。一つの態様において、被験化合物は有機低分子(例えば、合成または天然の
非タンパク質性分子)である。被験化合物は、標的と相互作用するように設計す
ることができるほか、所望の活性を元に、多様な化合物からなるライブラリー(
例えば、基質ライブラリーまたはコンビナトリアルライブラリー)から選択する
ことができる(例えば所望の活性(例えば標的との相互作用能力)を元にした薬
剤のランダムスクリーニング)。
Preparation of Test Compound The test compound (interacting substance) is a compound, a molecule, or a complex, and is a target (
For example, the interaction force (eg, binding force) with the target protein can be examined. In one embodiment, the test compound is a small organic molecule (eg, a synthetic or naturally occurring non-proteinaceous molecule). The test compound can be designed to interact with the target, and based on the desired activity, a library of various compounds (
For example, it can be selected from a substrate library or a combinatorial library (eg, random screening of drugs based on desired activity (eg, ability to interact with target)).

【0262】 ライブラリー 本発明の方法は、候補相互作用物質(例えば、標的との相互作用能力の検討対
象となる候補薬剤)の供給源としてライブラリーを使用する。ライブラリーには
構造的または機能的に関連する複数のメンバーを含めることができる。しかし、
ライブラリーを構成する因子群は構造的および機能的に無関係であってもよい。
Libraries The methods of the invention use libraries as a source of candidate interactors (eg, candidate agents whose ability to interact with a target is considered). A library can include multiple members that are structurally or functionally related. But,
The factors that make up the library may be structurally and functionally unrelated.

【0263】 機能的または構造的に関連する複数のメンバーを含むライブラリーは、特に標
的を活性または仮想的な活性を割当可能な場合に有用となりうる。例えば標的が
ヌクレアーゼの場合、ヌクレアーゼの基質からなるライブラリーを標的に対して
検討することができる。ヌクレアーゼの基質からなるライブラリーには、さまざ
まな基質または仮想的な基質を含めることができる。
Libraries that include multiple members that are functionally or structurally related may be particularly useful where the target can be assigned activity or hypothetical activity. For example, when the target is a nuclease, a library of nuclease substrates can be tested against the target. A library of nuclease substrates can include various or hypothetical substrates.

【0264】 ライブラリーは、広範囲にわたる標的「活性」を対象とすることができる。ラ
イブラリーの例については後述する。新たに発見された酵素の基質の要件は、基
質ライブラリーを系列的に分類することで決定可能である。本明細書では、この
方法を基質プロファイリングと呼ぶことにする。
The library can cover a wide range of target “activity”. An example of the library will be described later. The substrate requirements for the newly discovered enzyme can be determined by serially classifying the substrate library. This method will be referred to herein as substrate profiling.

【0265】 補因子ライブラリー 「補因子」ライブラリーには、基移動、ならびにエネルギー共役分子、補酵素
(例えば、ATP、GTP、TTP、CTP、UTP、NADH、NADPH、NAD、NADP、FAD、FADH、ホ
スホエノールピルビン酸、補酵素A、リポアミド、S-アデノシルメチオニン、チ
アミンピロリン酸、ビオチン、テトラヒドロ葉酸、ウリジン二リン酸グルコース
、シチジン二リン酸ジアシルグリセロール、およびスクシニル-CoAなどの既知の
すべてのCoA修飾分子)を任意に含めることができる。補因子と呼ばれるこれら
の分子群は、極めて多数の種々の酵素反応に関与する。下記の実施例5に記載し
て検討する補因子ライブラリーの例には、以下のメンバーが含まれる:ATP、GTP
、CTP、TTP、UTP、NADH、NADPH、NAD、NADP、FAD、フラビン、チアミン一リン酸
塩化物、ピリドキサル5'-リン酸、補酵素A、およびコカルボキシラーゼ。
Cofactor Library “Cofactor” libraries include group transfer and energy-coupled molecules, coenzymes (eg, ATP, GTP, TTP, CTP, UTP, NADH, NADPH, NAD, NADP, FAD, FADH. , Phosphoenolpyruvate, coenzyme A, lipoamide, S-adenosylmethionine, thiamine pyrophosphate, biotin, tetrahydrofolate, uridine diphosphate glucose, cytidine diphosphate diacylglycerol, and succinyl-CoA CoA-modified molecule) can be optionally included. These groups of molecules, called cofactors, are involved in a large number of different enzymatic reactions. Examples of cofactor libraries discussed and described in Example 5 below include the following members: ATP, GTP
, CTP, TTP, UTP, NADH, NADPH, NAD, NADP, FAD, flavin, thiamine monophosphate chloride, pyridoxal 5'-phosphate, coenzyme A, and cocarboxylase.

【0266】 好ましい態様において、このライブラリーは、本明細書に記載される少なくと
も1、2、5、または10種の基質を含む。多くの場合、補因子ライブラリーは、他
のライブラリーとともに検討される。例えば補因子ライブラリーは、炭水化物ラ
イブラリーと組合わせて検討される(実施例5参照、後述)。
In a preferred embodiment, the library comprises at least 1, 2, 5, or 10 substrates described herein. Often, cofactor libraries are considered along with other libraries. For example, cofactor libraries are considered in combination with carbohydrate libraries (see Example 5, below).

【0267】 炭水化物代謝ライブラリー 炭水化物代謝ライブラリー(例えば生合成ライブラリーおよび/または分解ラ
イブラリー)を使用して、炭水化物修飾酵素をスクリーニングすることができる
。このライブラリーには、例えば、長い単位、短い単位、および一単位の炭水化
物、ならびにリン酸化された炭水化物などの既知の生化学経路に由来する修飾型
炭水化物を含む、既知の生化学経路にかかわる炭水化物を含めることができる。
このタイプのライブラリーには、任意の酵素の基質であることが未知である炭水
化物または修飾型炭水化物を含めることができる。使用される炭水化物の例には
、グルコース、フルクトース、アラビノース、キシロース、マンノース、ガラク
トース、ラクトース、スクロース、およびリボースを含めることができる。炭水
化物ライブラリーに使用可能な他の基質の例は、代謝経路チャート(Metabolic
Pathway Chart)、1997、第20版(Sigma-Aldrich)に記載されている。好ましい
態様において、このライブラリーは、本明細書に記載される少なくとも1、2、5
、または10種のメンバーを含む。炭水化物ライブラリーは、他のライブラリー(
例えば補因子ライブラリー)と組合わせて検討することができる。
Carbohydrate Metabolism Library A carbohydrate metabolism library (eg, a biosynthetic library and / or a degradation library) can be used to screen for carbohydrate modifying enzymes. This library includes carbohydrates involved in known biochemical pathways, including, for example, long units, short units, and single units of carbohydrates and modified carbohydrates derived from known biochemical pathways such as phosphorylated carbohydrates. Can be included.
This type of library can include carbohydrates or modified carbohydrates that are unknown to be substrates for any enzyme. Examples of carbohydrates used can include glucose, fructose, arabinose, xylose, mannose, galactose, lactose, sucrose, and ribose. Examples of other substrates that can be used in carbohydrate libraries are found in the Metabolic Pathway Chart (Metabolic
Pathway Chart), 1997, 20th Edition (Sigma-Aldrich). In a preferred embodiment, this library comprises at least 1,2,5 described herein.
, Or 10 members. Carbohydrate library is
For example, it can be examined in combination with a cofactor library).

【0268】 下記の実施例5に記載して検討する炭水化物ライブラリーの例には、以下のメ
ンバーが検討対象として含まれる:D-グルコース、アラビノース、スクロース、
リボース、ラクトース、ガラクトース、マルトース、およびキシロース。
Examples of carbohydrate libraries discussed and described in Example 5 below include the following members for consideration: D-glucose, arabinose, sucrose,
Ribose, lactose, galactose, maltose, and xylose.

【0269】 プリンおよびピリミジン代謝ライブラリー プリンおよびピリミジン代謝ライブラリー(例えば生合成および/または分解
ライブラリー)には、ヌクレオシド/ヌクレオチド前駆物質を含めることができ
る。またこのライブラリーを使用して、プリンおよびピリミジンの生合成または
分解に関与する酵素をスクリーニングすることができる。使用されるプリンおよ
びピリミジン化合物の例には、グリシンアミド-リボース-リン酸、尿素、ホルミ
ルグリシンアミド-RP、5-アミノイミダゾールカルボキシレート-RP、イノシン-P
、ホルミルアミド-イミダゾール-カルボキサミド-RPを含めることができる。プ
リンおよびピリミジンライブラリーに使用可能な他の基質の例は、代謝経路チャ
ート(Metabolic Pathway Chart)、1997、第20版(Sigma-Aldrich)に記載され
ている。好ましい態様において、このライブラリーは、本明細書に記載される少
なくとも1、2、5、または10種の基質を含む。プリンおよびピリミジン代謝ライ
ブラリーは、他のライブラリー(例えば補因子ライブラリー)と組合わせて検討
することができる。
Purine and Pyrimidine Metabolism Libraries Purine and pyrimidine metabolism libraries (eg, biosynthetic and / or degradation libraries) can include nucleoside / nucleotide precursors. This library can also be used to screen for enzymes involved in purine and pyrimidine biosynthesis or degradation. Examples of purine and pyrimidine compounds used include glycinamide-ribose-phosphate, urea, formylglycinamide-RP, 5-aminoimidazole carboxylate-RP, inosine-P.
, Formylamide-imidazole-carboxamide-RP. Examples of other substrates that can be used for purine and pyrimidine libraries are described in the Metabolic Pathway Chart, 1997, 20th Edition (Sigma-Aldrich). In a preferred embodiment, this library comprises at least 1, 2, 5, or 10 substrates described herein. Purine and pyrimidine metabolism libraries can be examined in combination with other libraries (eg, cofactor libraries).

【0270】 アミノ酸代謝ライブラリー アミノ酸代謝ライブラリー(例えば生合成および/または分解ライブラリー)
には、D型ならびにL型のアミノ酸、およびアミノ酸の前駆体を含めることができ
る。これには、既知のプロテアーゼドメインを有し、現行のあらゆる既知プロテ
アーゼの基質としてはたらくペプチドを含めることができる。このライブラリー
はまた、未発見または未分類のタンパク質分解活性を検討して新しいクラスのプ
ロテアーゼを見出すことを可能とするBSAなどのいくつかの酵素以外のタンパク
質を含む場合がある。アミノ酸代謝ライブラリーに使用されるアミノ酸の例には
、アラニン、アスパラギン酸、システイン、ヒスチジン、グリシン、およびイソ
ロイシンが含まれる。アミノ酸代謝ライブラリーに使用可能な他の基質の例は、
代謝経路チャート(Metabolic Pathway Chart)、1997、第20版(Sigma-Aldrich
)に記載されている。プロテアーゼの基質として使用可能なペプチドの例には、
アセチル基-セリン-グルタミン-アスパラギン-チロシン-プロリン-バリン-バリ
ン-アミド基(Sigma製、1999年版カタログの1132ページ、A0806番)、およびセ
リン-プロリン-アルギニン(Sigma製)が含まれる。好ましい態様において、こ
のライブラリーは、本明細書に記載される少なくとも、1、2、5、または10種の
メンバーを含む。アミノ酸代謝ライブラリーは、他のライブラリー(例えば補因
子ライブラリー)と組みあわせて検討することができる。
Amino Acid Metabolism Library Amino Acid Metabolism Library (eg Biosynthesis and / or Degradation Library)
Can include D- and L-form amino acids, and precursors of amino acids. This can include peptides that have a known protease domain and serve as substrates for any current known protease. This library may also contain some non-enzymatic proteins such as BSA that allow us to explore undiscovered or unclassified proteolytic activity to find new classes of proteases. Examples of amino acids used in the amino acid metabolism library include alanine, aspartic acid, cysteine, histidine, glycine, and isoleucine. Examples of other substrates that can be used in the amino acid metabolism library are:
Metabolic Pathway Chart, 1997, 20th Edition (Sigma-Aldrich
)It is described in. Examples of peptides that can be used as protease substrates include:
It includes an acetyl group-serine-glutamine-asparagine-tyrosine-proline-valine-valine-amide group (Sigma, page 1132 of the 1999 edition catalog, No. A0806), and serine-proline-arginine (Sigma). In a preferred embodiment, the library comprises at least 1, 2, 5, or 10 members described herein. The amino acid metabolism library can be examined in combination with other libraries (for example, cofactor library).

【0271】 脂質代謝ライブラリー 脂質代謝(例えば生合成および/または分解ライブラリー)には、脂肪酸、脂
肪酸前駆物質、ステロイド、およびステロイド前駆物質について、既知の酵素の
基質として既に発見されたもの、ならびに酵素の基質として未発見または未分類
の脂肪酸およびステロイドの両方を含めることができる。このライブラリーを使
用して、脂肪酸代謝に関与する酵素をスクリーニングすることができる。脂質代
謝ライブラリーに使用される基質の例には、コレステロール、デスモステロール
、チモステロール、ラノステロール、コリン、レシチン、セファリン、リノール
酸、カルジオリピン、およびアセチルコリンが含まれる。脂質の生合成および分
解ライブラリーに使用可能な他の基質の例は、代謝経路チャート(Metabolic Pa
thway Chart)、1997、第20版(Sigma-Aldrich)に記載されている。好ましい態
様において、このライブラリーは、本明細書に記載される少なくとも1、2、5、
または10種のメンバーを含む。脂質代謝ライブラリーは、他のライブラリー(例
えば補因子ライブラリー)と組合わせて検討することができる。
Lipid Metabolism Libraries For lipid metabolism (eg, biosynthesis and / or degradation libraries), fatty acids, fatty acid precursors, steroids, and steroid precursors previously discovered as substrates for known enzymes, and Both undiscovered or unclassified fatty acids and steroids can be included as substrates for the enzyme. This library can be used to screen for enzymes involved in fatty acid metabolism. Examples of substrates used in lipid metabolism libraries include cholesterol, desmosterol, thymosterol, lanosterol, choline, lecithin, cephalin, linoleic acid, cardiolipin, and acetylcholine. Examples of other substrates that can be used in a lipid biosynthesis and degradation library are found in the Metabolic Path Chart.
thway Chart), 1997, 20th Edition (Sigma-Aldrich). In a preferred embodiment, this library comprises at least 1, 2, 5,
Or including 10 members. Lipid metabolism libraries can be examined in combination with other libraries (eg cofactor libraries).

【0272】 ビタミンおよびホルモンライブラリー このクラスのライブラリーには、ビタミンおよびホルモン、ならびにそれらの
代謝前駆物質を含めることが可能で、ホルモンまたはビタミンの合成、分解、ま
たは修飾に関与する酵素のスクリーニングに使用することができる。ビタミンお
よびホルモンライブラリーに使用される基質の例には、レチノイン酸、メタロド
プシン、ロドプシン、ビタミンK、オプシン、およびビタミンEが含まれる。ビタ
ミンおよびホルモンライブラリーに使用可能な他の基質の例は、代謝経路チャー
ト(Metabolic Pathway Chart)、1997、第20版(Sigma-Aldrich)に記載されて
いる。好ましい態様において、このライブラリーは、本明細書に記載される少な
くとも1、2、5、または10種のメンバーを含む。ビタミンおよびホルモンライブ
ラリーは、他のライブラリー(例えば補因子ライブラリー)と組合わせて検討す
ることができる。
Vitamin and Hormone Libraries This class of libraries can include vitamins and hormones, and their metabolic precursors, for screening enzymes involved in hormone or vitamin synthesis, degradation, or modification. Can be used. Examples of substrates used in vitamin and hormone libraries include retinoic acid, metalrhodopsin, rhodopsin, vitamin K, opsin, and vitamin E. Examples of other substrates that can be used in vitamin and hormone libraries are described in the Metabolic Pathway Chart, 1997, 20th Edition (Sigma-Aldrich). In a preferred embodiment, the library comprises at least 1, 2, 5, or 10 members described herein. Vitamin and hormone libraries can be examined in combination with other libraries (eg cofactor libraries).

【0273】 DNA分子ライブラリー このクラスのライブラリーを使用して、DNA修飾酵素をスクリーニングするこ
とができる。これには、2本鎖および1本鎖のDNA分子、ならびに部分的に2本鎖で
あるDNA分子、および子ウシ胸腺DNAなどのランダムな配列のDNAを含めることが
できる。これには、共有結合で結合した閉環状DNAを、スーパーコイル状態およ
び弛緩状態のものを問わず含めることができる。これらのDNA分子は、シグマ(S
igma)、アマシャム(Amersham)、およびバイオラッド(Biorad)などの業者か
ら入手することができる。好ましい態様において、このライブラリーは、本明細
書に記載される少なくとも1、2、5、または10種のメンバーを含む。DNA分子ライ
ブラリーは、他のライブラリー(例えば補因子ライブラリー)と組合わせて検討
することができる。
DNA Molecule Libraries This class of libraries can be used to screen for DNA modifying enzymes. This can include double-stranded and single-stranded DNA molecules, as well as partially double-stranded DNA molecules, and random sequences of DNA such as calf thymus DNA. This can include covalently bound closed circular DNA, whether in the supercoiled or relaxed state. These DNA molecules have the sigma (S
igma), Amersham, and Biorad. In a preferred embodiment, the library comprises at least 1, 2, 5, or 10 members described herein. The DNA molecule library can be examined in combination with other libraries (for example, cofactor library).

【0274】 天然物ライブラリー 天然物ライブラリー(例えば細菌由来の天然物ライブラリー)には、生物体(
例えば細菌類)に由来する天然物を含めることができる。このライブラリーを使
用することで、未知の物質から未知の酵素活性をスクリーニングすることができ
る。天然物ライブラリーの基質の要件は、クロマトグラフィー法による天然物の
逆重畳により決定することができる。好ましい態様において、このライブラリー
は、本明細書に記載される少なくとも1、2、5、または10種のメンバーを含む。
天然物ライブラリーは、他のライブラリー(例えば補因子ライブラリー)と組合
わせて検討することができる。
Natural Product Libraries Natural product libraries (eg, natural product libraries from bacteria) include organisms (
Natural products derived from, for example, bacteria) can be included. By using this library, an unknown enzyme activity can be screened from an unknown substance. The substrate requirements for natural product libraries can be determined by deconvolution of natural products by chromatographic methods. In a preferred embodiment, the library comprises at least 1, 2, 5, or 10 members described herein.
Natural product libraries can be examined in combination with other libraries (eg cofactor libraries).

【0275】 ある態様において、天然物(例えば細菌由来の天然物)は例えば、非許容条件
(例えば、非許容温度、または必須栄養素の非存在下)で成長させると任意の代
謝物を蓄積する、変異体の生物(例えば温度感受性の細菌変異体、または栄養要
求体)によりインビボで生じる。蓄積した代謝物は次に、生物体から精製してか
ら検討することができる。
In some embodiments, a natural product (eg, a bacterial-derived natural product), for example, accumulates any metabolite when grown under non-permissive conditions (eg, non-permissive temperature or in the absence of essential nutrients), It is generated in vivo by a mutant organism (eg, a temperature-sensitive bacterial mutant, or an auxotrophy). The accumulated metabolites can then be purified from the organism before studying.

【0276】 種々の基質ライブラリーはそれぞれ、標的タンパク質/タンパク質群と補因子
ライブラリーとともに、いくつかの異なるpH値で、また種々の塩を含む一般的な
混合物とともに溶液としてインキュベートすることができる。酵素活性は、熱量
計で検出される熱出力の変化として検出することができる。これにより、新規タ
ンパク質が有する広範なタイプの酵素活性を速やかに分類することが可能となる
。その後、基質が満たすべき厳密な要件は、基質ライブラリーを系統的に分ける
ことで決定することができる。なお、新規発見された酵素の基質の要件および溶
液条件は最適化することが可能であり、kcat、kM、および/またはkDなどの重要
なパラメータを決定することができる。
The different substrate libraries can each be incubated as a solution with the target protein / protein group and the cofactor library, respectively, at several different pH values and with a general mixture containing different salts. Enzyme activity can be detected as a change in heat output detected by a calorimeter. This makes it possible to quickly classify a wide range of types of enzyme activities possessed by the novel protein. The exact requirements that the substrate must meet can then be determined by systematically dividing the substrate library. It should be noted that the substrate requirements and solution conditions of the newly discovered enzyme can be optimized and key parameters such as k cat , k M , and / or k D can be determined.

【0277】 別の態様においては、被験化合物はコンビナトリアルライブラリーを構成する
メンバーである。コンビナトリアルライブラリーは、当技術分野において周知の
方法で合成することが可能であり、例えばゴードン(E.M. Gordon)らの論文(J
. Med. Chem (1994) 37:1385〜1401);デヴィット(DeWitt, S.H.);チャ
ルニック(Czarnik, A.W.)らの論文(Acc. Chem. Res. (1996) 29:114);
アームストロング(Armstrong, R.W);コームス(Combs, A.P);テンペスト(
Tempest, P.A.);ブラウン(Brown, S.D.);キーティング(Keating, T.A)ら
の論文(Acc. Chem. Res (1996) 29:123;エルマン(EIlman, J.A.)の論文
(Acc. Chem. Res. (1996) 29:132;ゴードン(Gordon, E.M.);ギャロップ
(Gallop, M.A);パテル(Patel, D.V.)らの論文(Acc. Chem. Res. (1996)
29:144);レーベ(Lowe, G.)の論文(Chem. Soc. Rev. (1995) 309)、ブ
ロンデージュ(Blondelle)らの論文(Trends Anal. Chem. (1995) 14:83)
;チェン(Chen)らの論文(J. Am. Chem. Soc. (1994) 116:2661)に概説さ
れているほか、米国特許第5,359,115号、5,362,899号、および第5,288,514号;
国際公開公報第92/10092号、93/09668号、第91/07087号、第93/20242号、第94/0
8051号に記載されている。
In another embodiment, the test compound is a member of a combinatorial library. Combinatorial libraries can be synthesized by methods well known in the art, such as the paper of EM Gordon et al.
Med. Chem (1994) 37: 1385 to 1401); DeWitt, SH; Czarnik, AW et al. (Acc. Chem. Res. (1996) 29: 114);
Armstrong (Armstrong, RW); Combs (AP); Tempest (
Tempest, PA); Brown, SD; Keating, TA, et al. (Acc. Chem. Res (1996) 29: 123; Elman, JA) (Acc. Chem. Res. (1996) 29: 132; Gordon, EM; Gallop, MA; Patel, DV et al. (Acc. Chem. Res. (1996)
29: 144); Lowe, G. paper (Chem. Soc. Rev. (1995) 309) and Blondelle et al. Paper (Trends Anal. Chem. (1995) 14:83).
As reviewed by Chen et al. (J. Am. Chem. Soc. (1994) 116: 2661), and in US Pat. Nos. 5,359,115, 5,362,899, and 5,288,514;
WO92 / 10092, 93/09668, 91/07087, 93/20242, 94/0
No. 8051.

【0278】 被験リガンドのライブラリーは、当技術分野において周知のさまざまな方法で
調製することができる。例えば「スプリット-プール」法は以下の手順で実施す
る:官能基を付けたポリマー支持体のビーズを複数の反応容器内に置く;固相支
持体ペプチドの合成に適した種々のポリマー支持体が知られており、また一部は
市販されている(例えば、M.Bodansky 「ペプチド合成の原理(Principles of P
eptide Synthesis)」、第2版、Springer-Verlag、ベルリン(1993)を参照)。
ビーズの各アリコートに、個別に活性化させたアミノ酸の溶液を添加して反応さ
せ、各反応容器内で複数の固定化したアミノ酸を生成させる。次に、誘導体化し
たビーズのアリコートを洗浄し、「プールし(すなわち再結合させ)」、さらに
ビーズのプールを分け、各アリコートを個別の反応容器内に置く。次に、別の活
性化アミノ酸を各ビーズアリコートに添加する。合成のサイクルは所望の長さに
なるまで繰り返す。各合成サイクルで付加される残基はランダムに選択すること
ができる;または、「バイアスのかかった」ライブラリーを提供するように残基
を選択することができる。多様なペプチド、ペプチド模倣体、または非ペプチド
性化合物が、この方法で容易に作製できる。
Libraries of test ligands can be prepared by a variety of methods well known in the art. For example, the "split-pool" method is performed in the following procedure: beads of functionalized polymeric support are placed in multiple reaction vessels; various polymeric supports suitable for solid phase support peptide synthesis are available. Known and partly commercially available (eg M. Bodansky "Principles of P
eptide Synthesis) ", 2nd edition, Springer-Verlag, Berlin (1993)).
A solution of individually activated amino acids is added to each aliquot of the beads and reacted to produce multiple immobilized amino acids in each reaction vessel. Next, the aliquots of derivatized beads are washed, "pooled (ie, recombined)," the pool of beads is further divided, and each aliquot is placed in a separate reaction vessel. Then another activated amino acid is added to each bead aliquot. The cycle of synthesis is repeated until the desired length is reached. The residues added at each synthesis cycle can be randomly selected; or the residues can be selected to provide a "biased" library. A wide variety of peptides, peptidomimetics, or non-peptidic compounds can be easily made in this way.

【0279】 別の例証となる合成法では、「ディヴァーソーマー(diversomer)ライブラリ
ー」が、デヴィット(Hobbs DeWitte)らの方法(Proc Natl Acad Sci U S A. 9
0:6909 (1993))で作製される。他の合成法には、ホートン(Houghten)の「
ティーバッグ」法(例えば、Houghtenら、Nature 354:84〜86 (1991)を参照
)などもあり、本発明による化合物ライブラリーの合成に使用することができる
In another illustrative synthetic method, the “diversomer library” is based on the method of Hobbs DeWitte et al. (Proc Natl Acad Sci US A. 9).
0: 6909 (1993)). Other synthetic methods include Houghten's
The “tea bag” method (see, eg, Houghten et al., Nature 354: 84-86 (1991)) can also be used for the synthesis of compound libraries according to the present invention.

【0280】 化合物のコンビナトリアルライブラリーは、ライブラリーを構成する各メンバ
ーの印となる「タグ」を付けて合成することができる(例えば、W.C. Stillらに
よる米国特許第5,565,324号、ならびに国際公開公報第94/08051号および第95/28
640号を参照)。一般にこの方法は、固相支持体または化合物に結合する不活性
であるが検出しやすいタグを使用することを特徴とする。活性化合物を(例えば
上述の方法の一つで)検出する場合、化合物の正体は、結合した固有のタグを目
印として判定する。このタグ付加法を採用することで、極めて低いレベルにおけ
る同定に使用可能な化合物の大規模ライブラリーを合成することができる。この
ようなタグ付加法は、ビーズから遊離した化合物を同定する際に有用となる。
Combinatorial libraries of compounds can be synthesized with a “tag” that marks each member of the library (eg, US Pat. No. 5,565,324 by WC Still et al. 94/08051 and 95/28
See No. 640). Generally, this method is characterized by the use of an inert but easily detectable tag that binds to the solid support or compound. When detecting an active compound (eg, by one of the methods described above), the identity of the compound is determined by the unique tag attached. This tagging method can be used to synthesize large libraries of compounds that can be used for identification at very low levels. Such a tagging method is useful in identifying a compound released from beads.

【0281】 好ましい態様において、被験化合物のライブラリーは少なくとも30種の化合物
、より好ましくは少なくとも100種の化合物、またさらにより好ましくは少なく
とも500種の化合物を含む。好ましい態様において、被験化合物のライブラリー
は、109種未満の化合物、より好ましくは108種未満の化合物、またさらにより好
ましくは107種未満の化合物を含む。
In a preferred embodiment, the library of test compounds comprises at least 30 compounds, more preferably at least 100 compounds, and even more preferably at least 500 compounds. In a preferred embodiment, the library of test compounds comprises less than 10 9 compounds, more preferably less than 10 8 compounds, and even more preferably less than 10 7 compounds.

【0282】フォーマット 本明細書において記載の方法は、多くの物理的なフォーマットにおいて行うこ
とができる。好ましい態様において、測定は、等温滴定熱量計において行う。熱
量計、例えば等温滴定熱量計は、フローセルを備えることができる。好ましい態
様において、標的をフローセルに固定する。試料は、多区画の試料ホルダー、例
えばマイクロタイタープレート、例えば96ウェルプレートのようなマルチウェル
プレートからフローセルに導入することができる。試料は、試料ホルダーの区画
の中で予め混合することができる。
Formats The methods described herein can be performed in many physical formats. In a preferred embodiment, the measurement is carried out in an isothermal titration calorimeter. A calorimeter, such as an isothermal titration calorimeter, can include a flow cell. In a preferred embodiment, the target is immobilized on the flow cell. Samples can be introduced into the flow cell from a multi-compartment sample holder, eg, a microtiter plate, eg, a multi-well plate such as a 96-well plate. The sample can be premixed in the compartment of the sample holder.

【0283】 他の好ましい態様において、各分画がサーモピルル(thermopyle)を含み、そ
れぞれが熱量計セルである、多区画の試料ホルダー、例えば、マイクロタイター
プレート、例えば96ウェルプレートのようなマルチウェルプレートを用いること
ができる。区画に液体を輸送するためのチャネルを含めることができる。
In another preferred embodiment, a multi-compartment sample holder, eg a microtiter plate, eg a multi-well plate such as a 96-well plate, wherein each fraction contains a thermopyle, each being a calorimeter cell. Can be used. Channels may be included for transporting liquid to the compartment.

【0284】 好ましい態様において、方法は、その中で適当なウェルチャネルと他の成分が
、例えば食刻または沈着によって形成されているマイクロチップ上で行うことが
できる。液体は電気運動法によってポンプで送られ、移動させることができる。
In a preferred embodiment, the method can be carried out on a microchip in which the appropriate well channels and other components have been formed, eg by etching or deposition. Liquids can be pumped and moved by electrokinetic methods.

【0285】 本明細書に記載の方法において、反応混合物は、単一の標的または多数の標的
を含みうる。同様に、一つまたは複数のリガンドを反応混合物に加えることがで
きる。例えば、多数の種をスクリーニングするために、これらの要素の一つまた
は双方を多重にすることが有用であるかもしれない。例えば、多数のリガンドを
評価しなければならない場合、最初の群の候補物質をプールすることができ、一
つのプールが有望な結果を示す場合、プールのメンバーを評価する。同様に、基
質を評価する方法では、候補物質をプールすることができる。
In the methods described herein, the reaction mixture can contain a single target or multiple targets. Similarly, one or more ligands can be added to the reaction mixture. For example, it may be useful to multiplex one or both of these elements to screen multiple species. For example, if a large number of ligands have to be evaluated, the first group of candidates can be pooled, and if one pool shows promising results, the members of the pool are evaluated. Similarly, in the method of evaluating a substrate, candidate substances can be pooled.

【0286】 大規模スクリーニングの場合、熱量計をハイスループットなスクリーニングフ
ォーマットと組合わせることができる。ハイスループットなスクリーニングの目
的に関して、上記の実験条件は、スクリーニングした総化合物に対して、「陽性
」化合物またはリガンドとして同定される被験リガンドの閾値比率が得られるよ
うに調節する。好ましくは、この閾値は、2つの基準に従って設定する。第一に
、陽性化合物の数は実際的な意味において処理可能でなければならない。第二に
、陽性化合物の数は、標的タンパク質に対して認識可能な親和性を有するリガン
ドを反映しなければならない。好ましい閾値は、総被験リガンドの0.1%〜1%が
、所定の標的のリガンドであることが示される場合に得られる。
For large scale screening, the calorimeter can be combined with high throughput screening formats. For the purposes of high throughput screening, the experimental conditions described above are adjusted to give a threshold ratio of test ligands identified as "positive" compounds or ligands to total compounds screened. Preferably, this threshold is set according to two criteria. First, the number of positive compounds must be manageable in a practical sense. Second, the number of positive compounds must reflect ligands with a recognizable affinity for the target protein. A preferred threshold is obtained when 0.1% to 1% of the total tested ligands are shown to be ligands for a given target.

【0287】 ITCは市販されており、当業者によって日常的に用いられている。例えば、199
8年9月29日にプロトニコフ(Plotonikov, V.V.)に対して与えられた米国特許第
5,873,763号;インディク(Indyk)ら(1998、Meth. Enzymol. 295:350〜364)
:ブランツ(Brandts)ら(1990、American Laboratory 30〜41)を参照のこと
。ITCは、二セル示差装置である。これは、試料中の液体を絶えず攪拌しながら
固定温度で操作する。この装置は、被験リガンドが標的に結合した結果として発
生した、または吸収された熱を測定する。
ITCs are commercially available and routinely used by those skilled in the art. For example, 199
U.S. Patent No. granted to Protnikov (Plotonikov, VV) on September 29, 8
5,873,763; Indyk et al. (1998, Meth. Enzymol. 295: 350-364).
: See Brandts et al. (1990, American Laboratory 30-41). ITC is a two-cell differential instrument. It operates at a fixed temperature with constant stirring of the liquid in the sample. The device measures the heat generated or absorbed as a result of the test ligand binding to the target.

【0288】 他の態様において、示差走査熱量計(DSC)を用いて熱出力を検出することが
できる。DSCは、市販されており、当業者によって日常的に用いられている。例
えば、プロトニコフ(Plotonikov, V.V.)らに与えられた米国特許第5,873,763
号;フライア(Freire、1995、Meth. Mol. Biol. 40:191〜218)を参照のこと
。示差走査熱量計は、セル間の温度差をモニターしながら所定の速度で自動的に
温度を上昇または低下させる。温度差の情報から、試料セルと対照セルのあいだ
の熱容量の小さい差を決定して、この差を被験物質に帰因することができる。
In another embodiment, a differential scanning calorimeter (DSC) can be used to detect heat output. DSCs are commercially available and routinely used by those of ordinary skill in the art. For example, US Pat. No. 5,873,763 to Plotonikov, VV et al.
No .; Freire (1995, Meth. Mol. Biol. 40: 191-218). The differential scanning calorimeter automatically raises or lowers the temperature at a predetermined rate while monitoring the temperature difference between cells. From the temperature difference information, a small difference in heat capacity between the sample and control cells can be determined and attributed to the test substance.

【0289】 好ましい態様において、反応混合物は透明ではない;反応混合物は着色してい
る;反応混合物は混濁している;反応混合物は蛍光または比色検出を妨害する物
質を含む;反応混合物は純粋な溶液ではない、例えば標的以外の産物を含む。好
ましい態様において、反応混合物は、放射活性分析を妨害する物質:分光光度分
析、例えばNMR分析を妨害する物質を含む。好ましい態様において、物質の複雑
な混合物、例えば、一つ以上の被験化合物を含んでもよい懸濁液、天然物抽出物
、細胞抽出物、生化学混合物、または着色溶液のような不純物試料を試験する。
In a preferred embodiment, the reaction mixture is not transparent; the reaction mixture is colored; the reaction mixture is cloudy; the reaction mixture contains substances that interfere with fluorescence or colorimetric detection; the reaction mixture is pure It includes products that are not in solution, eg, other than the target. In a preferred embodiment, the reaction mixture comprises a substance that interferes with radioactivity analysis: a substance that interferes with spectrophotometric analysis, eg, NMR analysis. In a preferred embodiment, a complex mixture of substances is tested, for example an impurity sample such as a suspension, a natural product extract, a cell extract, a biochemical mixture or a colored solution which may contain one or more test compounds. .

【0290】代理リガンドに基づく方法 代理核酸リガンドの同定 代理リガンドは核酸(例えば、オリゴヌクレオチド)となりうる。SELEX技法
を用いて代理リガンドを同定することができる。SELEX技法(ゴールド(Gold)
ら、(1995)、上記)を用いて、多数のランダム配列オリゴヌクレオチドを、標
的、例えば標的タンパク質に対して高親和性で結合するか否かを調べることがで
きる。ヌクレオチドライブラリーが大きければ、ピコモルからナノモル範囲の解
離定数で標的に結合する少なくとも一つの配列を発見する機会は大きくなる。好
ましくは、リガンドは長さが約20ヌクレオチドであり、より長いオリゴヌクレオ
チドはおそらく、その長さの一分画を用いて結合するに過ぎず、いくつかの残基
は、たとえリガンドが標的に結合していても、シグナル発生物質による分解また
はプロセシングを受けやすい。例えば、代理核酸リガンドの場合、より長いオリ
ゴヌクレオチド配列は、DNアーゼを用いる場合にバックグラウンド加水分解を受
ける可能性がある。
Methods Based on Surrogate Ligands Identification of Surrogate Nucleic Acid Ligands A surrogate ligand can be a nucleic acid (eg, an oligonucleotide). The SELEX technique can be used to identify surrogate ligands. SELEX technique (Gold)
(1995), supra) can be used to investigate whether a large number of random sequence oligonucleotides bind with high affinity to a target, eg a target protein. The larger the nucleotide library, the greater the chance of discovering at least one sequence that binds to the target with a dissociation constant in the picomolar to nanomolar range. Preferably, the ligand is about 20 nucleotides in length, longer oligonucleotides probably only bind with a fraction of that length, and some residues, even if the ligand binds to the target. However, they are susceptible to degradation or processing by signal generators. For example, in the case of a surrogate nucleic acid ligand, longer oligonucleotide sequences may undergo background hydrolysis when using DNase.

【0291】 一つの態様において、本発明の方法において用いられる標的は、タンパク質(
例えば、標的タンパク質)である。最初に、標的タンパク質は、HPLCおよびイオ
ン交換またはサイズ排除クロマトグラフィーのような標準的な生化学技術を用い
て同定および精製することができる。好ましくは、高度に精製された標的タンパ
ク質試料を得る。次に、SELEX法を用いて、高親和性(>nM)でタンパク質に結
合する一本鎖オリゴヌクレオチド(DNA)リガンドを同定する。このプロセスの
第1段階は、下記に示す5'から3'末端への構造を有する1014〜1015個の一本鎖DNA
配列ランダムオリゴヌクレオチドライブラリーの作製を必要とする。 式中、固定Aおよび固定Bは、ライブラリーの各メンバーの5'および3'末端に存在
する一定の配列を意味する。これらの一定の配列はランダム配列に隣接し、それ
によってSELEXプロセスの各ラウンド終了後に転写およびその後のプール増幅を
行うことができる(ツエルク&ゴールド(Tuerk and Gold(1990)、Science 24
9:505〜510)。好ましくは、ランダム配列は、長さが20ヌクレオチドを超えて
はならない(リガンドがより大きければその残基の中央領域を用いて標的に結合
する可能性があり、このためその末端は、それらがなお標的タンパク質に結合し
ていても、DNアーゼの活性に暴露される可能性がある)。
In one embodiment, the target used in the methods of the invention is a protein (
Target protein). First, target proteins can be identified and purified using standard biochemical techniques such as HPLC and ion exchange or size exclusion chromatography. Preferably, a highly purified target protein sample is obtained. The SELEX method is then used to identify single-stranded oligonucleotide (DNA) ligands that bind to proteins with high affinity (> nM). The first step in this process is 10 14 to 10 15 single-stranded DNAs with the 5'to 3'end structure shown below.
Generation of a sequence random oligonucleotide library is required. In the formula, Fixed A and Fixed B mean the constant sequences present at the 5'and 3'ends of each member of the library. These constant sequences flank the random sequence, which allows transcription and subsequent pool amplification after each round of the SELEX process (Tuerk and Gold (1990), Science 24.
9: 505-510). Preferably, the random sequence must not exceed 20 nucleotides in length (the larger ligand may use the central region of its residue to bind to the target, so that its ends are Even if it binds to the target protein, it may be exposed to the activity of DNase).

【0292】 次に、ライブラリーを標的タンパク質と混合して、次に、ニトロセルロースメ
ンブレンを通過させることによって分配する。次に、タンパク質によってフィル
ターに結合したそれらのDNA配列を溶出させて、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に
よって増幅し、その後、SELEXの第2ラウンドにおいて(現在修飾された)ライブ
ラリーの転写を行う。プロセスは、所望の親和性で結合するリガンドが得られる
まで繰り返す。
The library is then mixed with the target protein and then partitioned by passage through a nitrocellulose membrane. Those DNA sequences bound to the filter by the protein are then eluted and amplified by the polymerase chain reaction (PCR), followed by transcription of the (currently modified) library in the second round of SELEX. The process is repeated until a ligand is obtained that binds with the desired affinity.

【0293】 方法の各ラウンドによって、高親和性リガンドの平均で10倍濃縮が得られるこ
と(シュナイダー(Schneider)ら、(1992)、J. Mol. Biol. 228:862〜869)
、そしてナノモル範囲のKdで結合するリガンドを同定するためには、SELEXの10
〜20ラウンドの範囲が通常必要であること(ゴールド(Gold)ら、1995、上記)
が示されている。最初のラウンドにおいて、さらにより豊富な低親和性リガンド
がライブラリーに存在する場合、全ての高親和性リガンドが確実に保持されるよ
うにかなり大量のタンパク質を用いることが勧められる。SELEXプロセスの選択
性は、高親和性リガンドが競合的な結合状態を生き延びるために十分に濃縮され
ている場合、後のラウンドにおいて標的(例えば、標的タンパク質)の低い量を
用いることによって増加させることができる。このプロセスは、30個以上のタン
パク質について試みられており、ほとんど全ての場合において、nM以上の親和性
で結合するオリゴヌクレオチドリガンドが認められた(ゴールド(Gold)ら、19
95、上記)。
Each round of method results in an average 10-fold enrichment for high affinity ligands (Schneider et al., (1992), J. Mol. Biol. 228: 862-869).
, And to identify ligands that bind with Kd in the nanomolar range, SELEX 10
~ 20 round range normally required (Gold et al., 1995, supra)
It is shown. In the first round, if an even more abundant low affinity ligand is present in the library, it is recommended to use a fairly large amount of protein to ensure that all high affinity ligands are retained. The selectivity of the SELEX process can be increased by using lower amounts of target (eg, target protein) in later rounds if the high affinity ligand is enriched enough to survive competitive binding states. You can This process has been attempted on more than 30 proteins, and in almost all cases, oligonucleotide ligands were found that bind with an affinity of nM or higher (Gold et al., 19
95, above).

【0294】シグナル産生物質の選択 代理リガンドを同定した後、代理リガンドに対して高い特異的活性を有する適
したシグナル産生物質を選択する。好ましくは、シグナル産生物質は、標的に結
合した代理リガンドと比較して、遊離の代理リガンドとより容易に相互作用(例
えば、結合)する。好ましくは、そのような相互作用は、リガンドを増幅し、例
えば熱シグナルを産生する。特定の態様において、シグナル産生物質は、例えば
、共有結合または非共有結合を形成または切断することによって遊離の代理リガ
ンドを修飾する。例えば、修飾段階は、切断、分解、リン酸化、重合化、および
シグナル、例えば熱シグナルを産生する他の事象を含んでもよい。シグナル産生
物質は、分解酵素(例えば、ヌクレアーゼまたはプロテアーゼ)となりうる。ま
たは、シグナル産生物質は、重合化酵素、例えばポリメラーゼとなりうる。
Selection of Signal Producer After identifying the surrogate ligand, a suitable signal producer having high specific activity for the surrogate ligand is selected. Preferably, the signal producing substance interacts more easily (eg, binds) with the free surrogate ligand as compared to the surrogate ligand bound to the target. Preferably, such interaction amplifies the ligand and produces, for example, a thermal signal. In certain embodiments, the signal producing agent modifies the free surrogate ligand by, for example, forming or cleaving covalent or non-covalent bonds. For example, the modification step may include cleavage, degradation, phosphorylation, polymerization, and other events that produce a signal, eg, a thermal signal. The signal producing substance can be a degrading enzyme (eg, a nuclease or a protease). Alternatively, the signal producing substance can be a polymerizing enzyme such as a polymerase.

【0295】 シグナル産生物質は、固定する、例えば、固相支持体に結合する、またはクロ
スリンクさせることができる。例えば、シグナル産生物質が酵素であるそれらの
態様において、酵素をクロスリンクさせて、結晶酵素を形成することができる。
The signal producing substance can be immobilized, eg attached to a solid support, or cross-linked. For example, in those embodiments where the signal producing substance is an enzyme, the enzymes can be cross-linked to form a crystalline enzyme.

【0296】 例えば、遊離の代理リガンドがDNA分子であるそれらの態様において、シグナ
ル産生物質はヌクレアーゼとなりうる。用いることができる例としてのヌクレア
ーゼには、ブドウ球菌ヌクレアーゼ(SNアーゼ)、セラチア・マルセッセンス(
Serratia marcescens)ヌクレアーゼ(SNアーゼ)、ウシ膵臓ヌクレアーゼ(DN
アーゼI)、またはヒト(IV型)ヌクレアーゼが含まれるが、これらに限定しな
い。活性は、単一のヌクレアーゼの場合でも、そして多様なオリゴヌクレオチド
基質に関して何10倍も変化する可能性があるが、最適なDNアーゼを選択してもよ
い。例えば、pH、温度、および溶媒条件のような最適な溶液条件も同様に選択し
てもよい。特異的代理リガンドに対する特定のDNアーゼの活性は、フリートホフ
(Friedhoff)ら(1996、Eur. J. Biochem. 241:572〜580)およびフリートホ
フ(Friedhoff)ら(1999、FEBS Lett. 443:209〜214)に記載されている方法
を用いてアッセイすることができる。例としてのいくつかのDNアーゼを、特定の
基質に対するその活性と共に下記の表に記載する。表は、決して完全ではなく、
本発明の範囲を制限すると解釈されない。
For example, in those embodiments where the free surrogate ligand is a DNA molecule, the signal generator can be a nuclease. Examples of nucleases that can be used are staphylococcal nuclease (SNase), Serratia marcescens (
Serratia marcescens) nuclease (SNase), bovine pancreatic nuclease (DN)
These include, but are not limited to, Aase I), or human (type IV) nucleases. The activity may vary by tens of folds with a single nuclease and with a variety of oligonucleotide substrates, but the optimal DNase may be selected. Optimal solution conditions, such as pH, temperature, and solvent conditions, may be selected as well. The activity of specific DNases against specific surrogate ligands has been demonstrated by Friedhoff et al. (1996, Eur. J. Biochem. 241: 572-580) and Friedhoff et al. (1999, FEBS Lett. 443: 209-214). ) Can be used to assay. Some example DNases are listed in the table below along with their activity on specific substrates. The table is by no means complete,
It is not to be construed as limiting the scope of the invention.

【0297】[0297]

【表1】 いくつかのヌクレアーゼによる様々な核酸基質切断に関する定常状態
パラメータ a ブドウ球菌ヌクレアーゼ b ウシ膵臓デスオキシリボヌクレアーゼ c セラチア・マルセッセンス(Serratia marcescens)ヌクレアーゼ(SNアーゼ
) d オオムギヌクレアーゼ
Table 1 Steady-state parameters for cleavage of various nucleic acid substrates by several nucleases a Staphylococcal nuclease b Bovine pancreatic desoxyribonuclease c Serratia marcescens nuclease (SNase) d Barley nuclease

【0298】 シグナル産生物質はまた、ポリメラーゼ、例えばTacポリメラーゼとなりうる
。遊離の代理リガンドがRNA分子であるそれらの態様において、シグナル産生物
質はリボヌクレアーゼ(例えば、RNアーゼ)となりうる。
The signal producing substance can also be a polymerase, such as Tac polymerase. In those embodiments in which the free surrogate ligand is an RNA molecule, the signal generator can be a ribonuclease (eg, RNase).

【0299】 遊離の代理リガンド(標的結合リガンドに対して)がタンパク質またはペプチ
ドである他の態様において、シグナル産生物質はプロテアーゼとなりうる。本発
明を実践するために有用なプロテアーゼには、トリプシン、キモトリプシン、V8
プロテアーゼ、エラスターゼ、カルボキシペプチダーゼ、プロテナーゼK、サー
モリシン、およびサブチリシン(その全てがシグマケミカル社、セントルイス、
ミズーリ州から得ることができる)が含まれるがこれらに限定しない。本発明を
実践するために用いられる1つまたは複数のプロテアーゼを選択するために最も
重要な基準は、プロテアーゼが、選択したインキュベーション条件で特定の標的
タンパク質を消化できなければならないことである。プロテアーゼを直接阻害す
る被験リガンドによって引き起こされる「偽陽性」結果を回避するために、一つ
以上のプロテアーゼ、特に異なる酵素作用機序を有するプロテアーゼを同時また
は平行アッセイ法において用いることができる。さらに、プロテアーゼの活性に
とって必要な補因子は、これらの因子を隔離する可能性がある被験リガンドによ
る偽陽性結果を回避するために、過剰に提供される。
In other embodiments where the free surrogate ligand (for the target binding ligand) is a protein or peptide, the signal generator can be a protease. Proteases useful for practicing the present invention include trypsin, chymotrypsin, V8
Protease, elastase, carboxypeptidase, proteinase K, thermolysin, and subtilisin (all of which are Sigma Chemical Co., St. Louis,
(Available from Missouri), but is not limited to these. The most important criterion for selecting one or more proteases used to practice the invention is that the protease must be able to digest a particular target protein under the chosen incubation conditions. To avoid "false positive" results caused by test ligands that directly inhibit the protease, one or more proteases, particularly those with different enzymatic mechanisms of action, can be used in simultaneous or parallel assays. In addition, the cofactors required for the activity of the protease are provided in excess to avoid false positive results with test ligands that could sequester these factors.

【0300】代理核酸を用いる熱量計リガンドスクリーニング 下記の説明は、代理核酸リガンドおよび標的タンパク質を用いる例を示す、本
明細書に記載の実験条件は、当業者が他の代理リガンド(例えば、標的リガンド
)および標的を用いる場合にも容易に拡大することができる。簡単に説明すると
、適した解離定数で標的タンパク質に結合する代理リガンド(例えば、代理核酸
リガンド)が同定されれば、標的タンパク質と代理核酸リガンドの溶液を1:1で
調製し(濃度は約10 mM)、シグナル産生物質のかなり低い濃度と共に微小熱量
計セル内部を数分間平衡にする。例えば、濃度約1nMの特異的デオキシリボヌク
レアーゼ(DNアーゼをSELEXプロセスにおいてが同定された代理核酸に対する活
性が高いために選択した。本発明における一つの仮定は、代理核酸リガンドは標
的タンパク質に結合するが、遊離の代理核酸リガンドほど急速なDNアーゼによる
分解を受けないという点である。
Calorimetric Ligand Screening Using Surrogate Nucleic Acids The following description illustrates examples using surrogate nucleic acid ligands and target proteins. The experimental conditions described herein are for those skilled in the art to use other surrogate ligands (eg, target ligands). ) And the target can be easily expanded. Briefly, once a surrogate ligand (eg, surrogate nucleic acid ligand) that binds to the target protein with a suitable dissociation constant is identified, a 1: 1 solution of the target protein and surrogate nucleic acid ligand is prepared (concentration is about 10 mM), equilibrate the interior of the microcalorimeter cell for a few minutes with a much lower concentration of signal producing substance. For example, a concentration of about 1 nM of a specific deoxyribonuclease (DNase was chosen because of its high activity against the surrogate nucleic acids identified in the SELEX process. One assumption in the present invention is that the surrogate nucleic acid ligand binds to the target protein. , Is less susceptible to rapid DNase degradation than free surrogate nucleic acid ligands.

【0301】 より詳しく述べると、標的タンパク質、代理核酸リガンドおよび特異的ヌクレ
アーゼを溶液中で混合して反応混合物を形成する。標的タンパク質と代理核酸リ
ガンドはいずれも約1μMで存在しうるが、ヌクレアーゼは約1nMで存在する。試
料の総容積は約1mlである。試料を微小熱量計セルにおいてインキュベートする
(例えば、等温滴定熱量計のセル)。2つのセルを絶縁容器に収容する。セルと
その内容物を実験温度に維持するために熱エネルギーが必要となるように、容器
を冷却する。2つのセルを互いに熱平衡に維持する。次に、標的タンパク質にお
そらく結合している被験リガンドの少量(5〜25 μl)を試料セルに加える、被験
リガンドが有意な親和性で標的タンパク質に結合すれば(オリゴヌクレオチドと
比較して)、それぞれの結合定数の程度に応じて代理リガンドの一部の分画を溶
液に放出すると考えられる。次に、この新たに放出された代理リガンドは溶液中
に存在するヌクレアーゼによって加水分解され始め、このようにして、被験化合
物の当初の競合的結合によって産生される熱出力より大きい熱出力(出力)を発
生する。熱出力は、約1分間記録することができる。所定の試験に関する総熱出
力は、標的タンパク質に対する代理リガンドと被験リガンドとの親和性の比に関
連させることができる(例えば、比例する)。
More specifically, the target protein, surrogate nucleic acid ligand and specific nuclease are mixed in solution to form a reaction mixture. The target protein and surrogate nucleic acid ligand can both be present at about 1 μM, while the nuclease is present at about 1 nM. The total volume of the sample is about 1 ml. The sample is incubated in a microcalorimeter cell (eg, an isothermal titration calorimeter cell). Enclose the two cells in an insulating container. The vessel is cooled so that thermal energy is needed to maintain the cell and its contents at the experimental temperature. Keep the two cells in thermal equilibrium with each other. Then a small amount (5-25 μl) of the test ligand, probably bound to the target protein, is added to the sample cell, if the test ligand binds to the target protein with significant affinity (compared to the oligonucleotide). It is believed that some fraction of the surrogate ligand is released into solution depending on the extent of each binding constant. This newly released surrogate ligand then begins to be hydrolyzed by the nucleases present in solution, thus producing a heat output (output) greater than the heat output produced by the original competitive binding of the test compound. To occur. The heat output can be recorded for about 1 minute. The total heat output for a given test can be related (eg, proportional) to the ratio of the affinity of the surrogate ligand to the test ligand for the target protein.

【0302】 他の態様において、被験リガンドが結合した場合の標的の構造変化を測定する
ことができる。タンパク質標的と構造RNA標的(例えば、リボザイム)は、一つ
の共通の特徴を有する:それらは、変性剤を溶液に加えるか、または温度を上昇
させることによって熱を加えると、立体構造が変化してあまり圧縮されない型と
なる。タンパク質またはRNAが受ける立体構造変化は熱の大きい変化を伴い、こ
れを熱量計によって簡便に検出してもよい。被験リガンドが標的タンパク質また
はRNAのより圧縮型に結合すれば、立体構造変化を阻害して、それによって被験
リガンドを加えない対照溶液と比較して、熱出力の差を検出することができる。
この検出の詳細な説明を実施例3および実施例4に提供する。
In other embodiments, structural changes in the target when the test ligand binds can be measured. Protein targets and structural RNA targets (eg, ribozymes) share one common feature: they change their conformation when denaturant is added to a solution or when heat is applied by increasing the temperature. It is a type that is not compressed very much. The conformational change that a protein or RNA undergoes involves a large change in heat, which may be conveniently detected by a calorimeter. If the test ligand binds to a more compacted form of the target protein or RNA, it can inhibit conformational changes and thereby detect a difference in heat output as compared to a control solution without the test ligand.
A detailed description of this detection is provided in Example 3 and Example 4.

【0303】 方法はまた、標的が細胞表面、例えば細菌細胞壁成分に存在する場合、標的に
結合する物質を分析する(例えば、同定する)ために用いることができる。この
ように、方法は、細胞表面分子と相互作用する(例えば、結合する)物質を同定
するために用いることができる。
The method can also be used to analyze (eg, identify) substances that bind to the target when the target is present on the cell surface, eg, bacterial cell wall components. Thus, the method can be used to identify substances that interact with (eg, bind to) cell surface molecules.

【0304】 標的と代理リガンド、被験リガンドおよび/または基質との相互作用は、イン
ビトロ(例えば、無細胞系)またはインビボ(例えば、細胞、例えば原核細胞ま
たは真核細胞)で起こりうる。例えば、この相互作用は、これらの化合物を熱量
計内部に置いた細胞、例えば生存細胞に加えることによって試験することができ
る。
The interaction of the target with the surrogate ligand, test ligand and / or substrate can occur in vitro (eg, cell-free system) or in vivo (eg, cell, eg, prokaryotic or eukaryotic cell). For example, this interaction can be tested by adding these compounds to cells placed inside the calorimeter, eg living cells.

【0305】 本明細書に記載の本発明をより十分に理解するために、以下の実施例を述べる
。これらの実施例は、説明目的のために述べるのであって、本発明をいかなるよ
うにも制限すると解釈してはならないと理解すべきである。
In order that the invention described herein may be more fully understood, the following examples are set forth. It should be understood that these examples are given for illustrative purposes and should not be construed as limiting the invention in any way.

【0306】 実施例1:標的タンパク質に結合することができる化合物のスクリーニング 第一に、高親和性で関心対象の標的タンパク質に結合するDNAの一本鎖オリゴ
ヌクレオチドを同定する。この実施例の目的に関して、リガンドは、長さが20残
基でKd=1nMであると仮定する。濃度が各10 μMのタンパク質およびオリゴヌク
レオチドリガンドを互いに混合する。リガンドに対して高い活性を有することが
知られているデオキシリボヌクレアーゼの少量(1nM)を加える(溶液の総量500
μl)。標的タンパク質(P)とリガンド(L)との結合反応は、以下のように記
載することができる: Kd PL=P+L、および以下の等式に書き直される: Kd=[P][L]/[PL](等式1)
Example 1 Screening for Compounds That Can Bind Target Proteins First, single-stranded oligonucleotides of DNA that bind with high affinity to the target protein of interest are identified. For the purposes of this example, the ligand is assumed to be 20 residues in length and Kd = 1 nM. Proteins and oligonucleotide ligands at concentrations of 10 μM each are mixed with each other. Add a small amount (1 nM) of deoxyribonuclease, which is known to have high activity for ligands (total amount of solution 500
μl). The binding reaction between the target protein (P) and the ligand (L) can be described as follows: Kd PL = P + L, and rewritten in the following equation: Kd = [P] [L] / [ PL] (equation 1)

【0307】 タンパク質リガンド複合体[PL]の濃度がわかれば、溶液中の遊離のタンパク質
および遊離のリガンドの量を以下の式から計算することができる [Pτ]=[P]+[PL](等式2)および[Lτ]=[L]+[PL](等式3) 等式2と3を等式1に置換して、[PL]に関して解くと二次式が得られる: [PL]2−(LT+PT+Kd)[PL]+PTLT=0 これを[PL]に関して解くことができる。この場合、[PT]と[LT]はいずれも10 μM
で、Kd=1nMであり、[PL]は0.99 μMに等しく、これはリガンドの1%が溶液中に
おいて遊離であることを意味する(等式3から)。この小さい分画は、タンパク
質リガンド溶液をDNアーゼと組合わせると加水分解し始めるであろう(いくつか
の基準値熱出力:70 μcal/秒×10秒-1=700 μcal/秒を生じる)。
If the concentration of the protein-ligand complex [PL] is known, the amount of free protein and free ligand in solution can be calculated from the following formula [P τ ] = [P] + [PL] (Equation 2) and [L τ ] = [L] + [PL] (equation 3) Substituting equations 2 and 3 for equation 1 and solving for [PL] gives a quadratic equation: [PL] 2 - (L T + P T + K d) [PL] + P T L T = 0 This can be solved with respect to [PL]. In this case, both [P T ] and [L T ] are 10 μM
, Kd = 1 nM and [PL] equals 0.99 μM, which means that 1% of the ligand is free in solution (from equation 3). This small fraction will begin to hydrolyze when the protein ligand solution is combined with DNase (resulting in some baseline heat output: 70 μcal / sec × 10 sec −1 = 700 μcal / sec).

【0308】 標的タンパク質、リガンドおよびヌクレアーゼの最初の溶液を試料セルにおい
て平衡にした後、被験化合物を最終濃度10 μMで加える。この実施例の目的に関
して、これが標的に対して当初のオリゴヌクレオチドと同じKdを有すると仮定す
ると、被験化合物は最終的に半数のDNAと競合して、DNアーゼによって分解され
るであろう。セル中のDNAの総量は、約5×10-9モルである。この半数が完全に加
水分解されると、これは(20)(2.5×10-9)=5×10-8モルのホスホジエステル
結合が切断され、総熱出力(70 kcal/mol)(5×10-8モル)(10 秒-1)=35,00
0 μcal/秒を生じることを意味する。これは、当初の1%の遊離のリガンドから
の基準値熱出力より50倍大きい。
After equilibrating an initial solution of target protein, ligand and nuclease in the sample cell, the test compound is added at a final concentration of 10 μM. For the purposes of this example, assuming that it has the same Kd for the target as the original oligonucleotide, the test compound will eventually compete with half the DNA and be degraded by DNase. The total amount of DNA in the cell is about 5 × 10 −9 mol. When this half is completely hydrolyzed, this results in (20) (2.5 × 10 -9 ) = 5 × 10 -8 mol of phosphodiester bonds being cleaved and total heat output (70 kcal / mol) (5 × 10 -8 mol) (10 seconds -1 ) = 35,00
It is meant to produce 0 μcal / sec. This is 50 times greater than the baseline heat output from the original 1% free ligand.

【0309】 実施例2:酵素の代謝回転と阻害の熱量計検出 酵素反応の活性の測定は、基質の産物への触媒された変換に起因する熱量測定
セルにおける示差出力に直接比例する。酵素反応の検出シグナル(力)は、熱量
計によってモニターすると、以下の等式によって示されるように、反応の熱の1
秒あたりの基質代謝回転に等しい: ΔP=ΔH×V=ΔH[-dS/dt] 式中、Sは基質濃度であり、Vは酵素速度である。
Example 2 Calorimetric Detection of Enzyme Turnover and Inhibition The measurement of activity of enzymatic reactions is directly proportional to the differential output in the calorimetric cell due to the catalyzed conversion of the substrate to the product. The detection signal (force) of the enzymatic reaction, when monitored by a calorimeter, is one of the heat of reaction, as shown by the following equation:
Equivalent to substrate turnover per second: ΔP = ΔH × V = ΔH [-dS / dt] where S is substrate concentration and V is enzyme rate.

【0310】 5%という小さい変化を測定するために、必要な熱量計の出力の変化は0.5 μc
al/秒を超えないであろう。この出力の変化は、基質の典型的な反応熱が10 kcal
/モルであると仮定して、5×10-11モル/秒という基質の代謝回転が原因であろう
。酵素の代謝回転数は、10〜10,000/秒の範囲であるため、それぞれの薬剤スク
リーニングアッセイ法を行うために必要な量は、熱量計における酵素のピコモル
またはフェントモルもの少量に過ぎないと思われる。
To measure a small change of 5%, the required change in calorimeter output is 0.5 μc
Will not exceed al / sec. This change in output is due to the typical heat of reaction of the substrate being 10 kcal.
Substrate turnover of 5 × 10 -11 mol / sec, assuming / mol, would be the cause. Since enzyme turnover numbers range from 10 to 10,000 / sec, it appears that the amount required to perform each drug screening assay is as low as picomolar or fentomolar of enzyme in the calorimeter.

【0311】 最大のシグナルの変化が確実に得られるように熱量計アッセイ法を最適にする
ために、以下を検討すると有益である。酵素の速度を基質と阻害剤の濃度に関係
させる等式の単純な式は: V=Vmax{1+Km/S[1+I/Ki]}-1 式中、SおよびIはそれぞれ、基質と阻害剤の濃度であり、Kiは阻害剤の解離定数
、Kmは基質のミカエリスメンテンパラメータである。Km値は、主に10-1〜10-6 M
の範囲で変化する。酵素活性は、基質濃度がKmに等しい場合に阻害剤の低濃度に
おける変化に対して最も感受性が高い。阻害剤をKiに等しい濃度で基質濃度Km
酵素溶液に加えると、酵素速度(したがって、出力)は34%減少する。
In order to optimize the calorimetric assay to ensure maximal signal change, it is helpful to consider the following. Simple expression equation for the relationship of the rate of the enzyme to the concentration of substrate and inhibitor: V = Vmax {1 + K m / S [1 + I / Ki]} in -1 formulas, respectively S and I, substrate and inhibitor Where K i is the dissociation constant of the inhibitor and K m is the Michaelis-Menten parameter of the substrate. Km values are mainly 10 -1 to 10 -6 M
Changes in the range of. Enzyme activity is most sensitive to changes in the low concentration of inhibitor if the substrate concentration is equal to K m. When the inhibitor is added to the enzyme solution at a substrate concentration K m at a concentration equal to K i , the enzyme rate (and thus output) is reduced by 34%.

【0312】 実施例3:等温熱量計を用いて標的の立体構造変化の熱を測定することによる被
験リガンドの検出 関心対象の標的(例えば、標的タンパク質または構造RNA)を精製した後、塩
酸グアニジンまたは尿素のような変性剤である緩衝溶液を、熱量測定反応セルに
導入する。次に、シリンジにタンパク質を特定の濃度(〜100 μM)満たす。約1
0 μl(標的1ナノモルを含む)を熱量測定セルに導入する。典型的なタンパク質
の場合、タンパク質の立体構造があまり圧縮されない状態に変化すると、変性剤
の希釈による熱作用を差し引いた後、100マイクロカロリーを検出できるように1
00 kcal/molが吸収される。変性剤の希釈による熱効果は、溶液1000 μlに対し
て滴定液10 μlを加えることから、小さいであろう。しかし、この希釈効果の実
際の値は、変性剤の溶液にタンパク質を加えずに緩衝液10 μlを加えることによ
って決定することができる。
Example 3: Detection of test ligand by measuring heat of conformational change of the target using an isothermal calorimeter After purification of the target of interest (eg target protein or structural RNA), guanidine hydrochloride Alternatively, a denaturing buffer solution such as urea is introduced into the calorimetric reaction cell. The syringe is then filled with protein to a specific concentration (~ 100 μM). About 1
0 μl (containing 1 nmol of target) is introduced into the calorimetric cell. For a typical protein, when the conformation of the protein changes to a less compact state, 100 microcalories can be detected after subtracting the thermal effect of denaturant dilution.
00 kcal / mol is absorbed. The thermal effect of denaturant dilution will be small, since 10 μl of titrant is added to 1000 μl of solution. However, the actual value of this dilution effect can be determined by adding 10 μl of buffer to the denaturant solution without adding protein.

【0313】 被験リガンドがタンパク質に結合するか否かを検出するために、被験リガンド
が変性剤溶液およびタンパク質溶液に等しい濃度で導入されるように、上記の実
験を繰り返すことができる。被験リガンドがタンパク質の圧縮状態に結合すれば
、熱量計に注入された際に、少量のタンパク質があまり圧縮されない状態に変換
され、総熱出力が変化するであろう。注入プロセスは、各試料が同じ大量の変性
剤に導入されるように、フローインジェクションシステムをタイタープレートに
カップリングさせることによって容易に自動化することができる。
To detect whether the test ligand binds to the protein, the above experiment can be repeated so that the test ligand is introduced at equal concentrations in the denaturant solution and the protein solution. If the test ligand binds to the compressed state of the protein, when injected into the calorimeter, a small amount of the protein will be converted to less compressed state and the total heat output will change. The injection process can be easily automated by coupling the flow injection system to the titer plate so that each sample is introduced into the same large amount of denaturant.

【0314】 実施例4:示差走査熱量計を用いて標的の立体構造変化の熱を測定することによ
る被験リガンドの検出 精製標的(例えば、関心対象の標的タンパク質)を含む緩衝液を示差走査熱量
測定反応セルに導入する。溶液の温度を上昇させて熱を加える。タンパク質の立
体構造ががあまり圧縮されない型に変化すると、熱が放出される。見かけの比熱
容量曲線を積分すると、立体構造の変化による見かけの比熱出力が得られる。実
験は、いくつかの被験リガンドを加えているタンパク質の新鮮な溶液について繰
り返す。被験リガンドがタンパク質に結合すれば、見かけの比熱容量曲線を先の
実験と同じ2つの温度の時点で積分することによって得られる見かけの比熱出力
は減少するであろう。この差は、どのリガンドがタンパク質に結合するかを示す
都合のよいシグナルとして役立つ。
Example 4: Detection of test ligands by measuring the heat of conformational change of the target using a differential scanning calorimeter Differential scanning calorimetry with a buffer containing purified target (eg, target protein of interest) Introduce into the reaction cell. The temperature of the solution is raised and heat is applied. Heat is released when the conformation of the protein changes to a less compacted form. Integrating the apparent specific heat capacity curve gives the apparent specific heat output due to changes in the three-dimensional structure. The experiment is repeated with a fresh solution of protein with the addition of some test ligands. If the test ligand binds to the protein, the apparent specific heat output obtained by integrating the apparent specific heat capacity curve at the same two temperature points as in the previous experiment will be reduced. This difference serves as a convenient signal to indicate which ligand binds to the protein.

【0315】 実施例5:ヘキソキナーセ基質のプロフィールを調べる実験 本実施例は、等温滴定熱量測定(ITC)を用いてヘキソキナーゼによるグルコ
ースのリン酸化に起因する熱発生速度のモニタリングを示す。
Example 5: Experiments investigating the profile of a hexokinase substrate This example demonstrates the monitoring of heat release rate due to phosphorylation of glucose by hexokinase using isothermal titration calorimetry (ITC).

【0316】 材料と方法: パン酵母からのF-300型ヘキソキナーゼをシグマ社から購入して、これ以上精
製せずに用いた。基質のプロフィールを調べるために用いるATPと炭水化物およ
び補酵素のキットも同様に、シグマ社から得た。試薬は全て、100 mM HEPES(pH
8.0)、10 mM MgCl2、10 mM KCl、および1mM ATPを含む溶液(反応緩衝液)に
懸濁した。炭水化物と補酵素混合物の多数の組合わせを作製するために(下記の
フローチャートを参照のこと)、反応緩衝液による最終希釈によって1mM炭水化
物と0.5 mM補酵素が得られるように、各個々の成分の溶液をそれぞれ2mMおよび1
mMに調製した。ヘキソキナーゼは、反応緩衝液において50単位/ml保存液として
調製した。
Materials and Methods: F-300 type hexokinase from baker's yeast was purchased from Sigma and used without further purification. The ATP and carbohydrate and coenzyme kits used to probe the substrate profile were also obtained from Sigma. All reagents are 100 mM HEPES (pH
8.0), 10 mM MgCl 2 , 10 mM KCl, and 1 mM ATP (reaction buffer). To make multiple combinations of carbohydrate and coenzyme mixtures (see flow chart below), each individual component was adjusted so that final dilution with reaction buffer yielded 1 mM carbohydrate and 0.5 mM coenzyme. Solution at 2 mM and 1 respectively
Adjusted to mM. Hexokinase was prepared as 50 units / ml stock in reaction buffer.

【0317】 酵素の代謝回転を反映する反応のエンタルピーは、VP-ITC微小熱量計(マイク
ロカルインク、ノザンプトン、マサチューセッツ州)によって得たサーモグラム
から得た。VP-ITC装置は、反応物質の正確な量を熱平衡反応セルに注入した結果
として、液体試料において放出または吸収された熱を直接測定する。反応セルの
容積は約1.7 mlであり、断熱性の外部遮蔽体の内側の断熱性の内部遮蔽体の中で
同一の対照セルに封入されている。回転するシリンジと共に装置を完全に組み立
てた後、これを所望の実験温度にする。セルが熱平衡に達すると、対照セルと試
料セルのあいだの温度差を測定する。対照セルと試料セルのあいだの示差力(DP
シグナル)の較正は、セル上の抵抗性加熱エレメントを通じて既知の力の量を与
えることによって電気的に得られる。注入によって、試料セルにおいて化学的放
出(放熱)または熱吸収(吸熱)が起こり、これは放熱反応の場合にはDPシグナ
ルに負の変化を引き起こし、吸熱反応の場合にはDPシグナルに正の変化を引き起
こす。これらの化学変化によって、最初の(電気平衡)DPシグナルを平衡からそ
らせる熱が発生するため、これらの変化を代償するために、装置のDPフィードバ
ックがセルに電力を再度与える。このように、DPシグナルディスプレイは電力単
位(μcal/秒)を有し、ピークを時間で積分すると、熱エネルギーΔHの測定値
が得られる。
Enthalpies of reactions reflecting enzyme turnover were obtained from thermograms obtained with a VP-ITC microcalorimeter (Microcalink, Northampton, Mass.). The VP-ITC instrument directly measures the heat released or absorbed in a liquid sample as a result of injecting the correct amount of reactant into a thermal equilibrium reaction cell. The volume of the reaction cell is about 1.7 ml and is enclosed in the same control cell in an insulating inner shield inside the insulating outer shield. After the device is fully assembled with the rotating syringe, it is brought to the desired experimental temperature. When the cell reaches thermal equilibrium, the temperature difference between the control and sample cells is measured. The differential force (DP) between the control cell and the sample cell
Signal) calibration is obtained electrically by applying a known amount of force through a resistive heating element on the cell. The injection causes a chemical release (heat release) or heat absorption (endotherm) in the sample cell, which causes a negative change in the DP signal in the case of an endothermic reaction and a positive change in the DP signal in the case of an endothermic reaction. cause. These chemical changes generate heat that distracts the initial (electrically balanced) DP signal from equilibrium, so that the DP feedback of the device repowers the cell to compensate for these changes. Thus, the DP signal display has a power unit (μcal / sec) and the peak integrated over time gives a measure of the thermal energy ΔH.

【0318】 ヘキソキナーゼ基質のプロフィールを決定するための反応条件は以下の通りで
あった:試料セルに2mlの上記の基質/補酵素溶液を満たした。アッセイ法は、
試料セルに50単位/mlヘキソキナーゼ溶液6μlを注入することによって開始した
。各熱量測定アッセイ法の際の温度は各実験について25℃の一定に保持した。本
明細書に紹介した実験条件では、希釈および混合熱(基質の非存在下で放出され
た熱によって測定)は、酵素反応に関して測定された総熱量の5%未満であった
(図3Bを参照のこと)。酵素反応を通じて、発熱速度は図3A〜図3Bに示すように
絶えずモニターした。熱流は、酵素を反応セルに加えた後まもなく最大に達し、
その後、基質レベルが枯渇すると基準値に戻る(図3Aを参照のこと)。図3Aおよ
び図3Bからわかるように、発生した熱量は基質が存在するか否かを直接反映する
The reaction conditions for determining the profile of the hexokinase substrate were as follows: The sample cell was filled with 2 ml of the above substrate / coenzyme solution. The assay method is
The sample cell was started by injecting 6 μl of 50 units / ml hexokinase solution. The temperature during each calorimetric assay was held constant at 25 ° C for each experiment. Under the experimental conditions introduced herein, the heats of dilution and mixing (measured by the heat released in the absence of substrate) were less than 5% of the total calories measured for the enzymatic reaction (see Figure 3B). That). Throughout the enzymatic reaction, the exothermic rate was constantly monitored as shown in Figures 3A-3B. The heat flow reached its maximum shortly after adding the enzyme to the reaction cell,
Subsequent depletion of substrate levels returns to baseline (see Figure 3A). As can be seen from Figures 3A and 3B, the amount of heat generated directly reflects whether or not the substrate is present.

【0319】 実際の実験プロトコールを図4に示すフローチャートに要約する。例えば、第1
の実験においてヘキソキナーゼを完全な炭水化物ライブラリーに注入する。用い
る炭水化物ライブラリーは:補因子ライブラリーの存在下で調べたD-グルコース
、アラビノース、スクロース、リボース、ラクトース、ガラクトース、マルトー
ス、およびキシロースを含み、補因子にはATP、GTP、CTP、TTP、UTP、NADH、NAD
PH、NAD、NADP、FAD、フラビン、塩化チアミン一リン酸、ピリドキサル5'-リン
酸、補酵素A、およびコカルボキシラーゼが含まれる。
The actual experimental protocol is summarized in the flow chart shown in FIG. For example, the first
In one experiment, hexokinase is injected into a complete carbohydrate library. Carbohydrate libraries used include: D-glucose, arabinose, sucrose, ribose, lactose, galactose, maltose, and xylose examined in the presence of cofactor libraries, with cofactors ATP, GTP, CTP, TTP, UTP. , NADH, NAD
Included are PH, NAD, NADP, FAD, flavins, thiamine chloride monophosphate, pyridoxal 5'-phosphate, coenzyme A, and cocarboxylase.

【0320】 熱シグナルは、図3Aに示されるものと類似のシグナルが認められる。このシグ
ナルは、酵素の代謝回転、したがって基質の存在を示している。次のセットの実
験に関して、完全な炭水化物ライブラリーを2つに分け、1つは基質を含み(炭水
化物ライブラリー2A)、もう一つは基質を含まない(炭水化物ライブラリー2B)
(図4)。実験をこれまでと同様に繰り返すが、今回は一つの試料のみが炭水化
物ライブラリー2Aの熱シグナルを発生する。炭水化物ライブラリー2Bの熱シグナ
ルは観察されないことから(図4参照)、この回収物は廃棄する。次に、炭水化
物ライブラリー2Aを2つに分ける。実験をこれまでと同様に繰り返すが、今度も
一つの試料のみが熱シグナルを発生する。基質を含む試料を再度半分に分け、消
去プロセスによって、適当な酵素基質であるグルコースを含む単一の成分試料に
達するまで、プロセス全体を繰り返す。
The thermal signal is similar to that shown in Figure 3A. This signal indicates the turnover of the enzyme and thus the presence of the substrate. For the next set of experiments, the complete carbohydrate library was split into two, one containing the substrate (carbohydrate library 2A) and the other without the substrate (carbohydrate library 2B).
(Figure 4). The experiment is repeated as before, but this time only one sample produces the thermal signal for carbohydrate library 2A. Discard this harvest since no thermal signal of carbohydrate library 2B is observed (see Figure 4). Next, the carbohydrate library 2A is divided into two. The experiment is repeated as before, but again only one sample produces a thermal signal. The sample containing the substrate is divided in half again and the entire process is repeated until the elimination process reaches a single component sample containing glucose, the appropriate enzyme substrate.

【0321】 上記に引用した参考文献と出版物は全て、参照として本明細書に組み入れられ
る。その他の態様は特許請求の範囲に含まれる。
All references and publications cited above are incorporated herein by reference. Other aspects are within the scope of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 試験物質の、生成物への標的媒介性転換の概略図を描く。このよ
うな転換は熱シグナルを発生する。本方法は、試験物質と標的(たとえば、標的
タンパク質)間の相互作用から発生する熱出力を測定する。示されたように、試
験物質の生成物への標的媒介性転換は、熱シグナルを発生する。熱シグナルは熱
量測定的に検出されうる。
FIG. 1 depicts a schematic of target-mediated conversion of test substance to product. Such conversion produces a heat signal. The method measures the heat output generated from the interaction between the test substance and the target (eg, target protein). As shown, target-mediated conversion of test substance to product produces a thermal signal. The thermal signal can be detected calorimetrically.

【図2】 被験リガンドの結合を検出するための分子検出スイッチの概略図
を描く。方法は、被験リガンドの標的(たとえば、標的タンパク質)との相互作
用を同定するために、熱シグナルの発生を利用する。示されたように、代理リガ
ンドは、相互作用(たとえば結合)が起きるように、標的の存在下でインキュベ
ートされる。被験リガンドが結合するとすぐ、代理リガンドが置換される。遊離
代理リガンド(すなわち、置換された代理リガンド)は、熱シグナルが発生する
ように、シグナル発生物、たとえば酵素、に対する基質として働く。シグナル発
生物の重要な特徴は、単位時間あたり多量の熱を発生させたことである(すなわ
ち、結合シグナルを増幅する)。熱シグナルは熱量測定的に検出されうるる。
FIG. 2 depicts a schematic of a molecular detection switch for detecting binding of a test ligand. The method utilizes the generation of a thermal signal to identify the interaction of the test ligand with the target (eg, target protein). As indicated, the surrogate ligand is incubated in the presence of target so that the interaction (eg binding) occurs. As soon as the test ligand binds, the surrogate ligand is displaced. Free surrogate ligands (ie, substituted surrogate ligands) act as substrates for signal generators, such as enzymes, so that a thermal signal is generated. An important feature of the signal generator is that it generates a large amount of heat per unit time (ie, amplifies the bound signal). The thermal signal can be detected calorimetrically.

【図3】 ヘキソキナーゼによる基質スクリーニング間に発生した熱の割合
(μcal/秒)の測定値を時間(秒)に関して描く。図3Aは基質存在下での熱の流
れを示しており、反応細胞への酵素の添加後すぐに最大に達し、その後基質が欠
乏するレベルの基線まで減少している。図3Bは、対照(基質を含まない炭水化物
ライブラリー)を示す。
FIG. 3 depicts the measurements of the rate of heat generated during substrate screening with hexokinase (μcal / sec) with respect to time (sec). FIG. 3A shows the heat flow in the presence of substrate, reaching a maximum shortly after addition of enzyme to the reacting cells, and then decreasing to a substrate-depleted level of baseline. FIG. 3B shows a control (carbohydrate library without substrate).

【図4】 ヘキソキナーゼを用いた基質スクリーニングに関する実験的流れ
図を描く。
FIG. 4 depicts an experimental flow chart for substrate screening with hexokinase.

【図5a】 (i)は、時間経過に伴う、ヘキソキナーゼのグルコースへの結
合において放出される熱を示している。時間が経つにつれて、細胞中の一定量の
ヘキソキナーゼが結合され、このため更にグルコースを添加してもほとんど熱を
発生しない。50 nMヘキソキナーゼ溶液2 mlを含む熱量測定用の細胞へ5 μMグル
コース溶液を5 μlずつ注入して滴定した。ATPは存在しないので、グルコースは
タンパク質と結合するにすぎない。各注入により放出された熱は測定され、結合
定数はそれらの測定から計算された。(ii)は、ヘキソキナーゼがATPの存在下で
グルコースをリン酸化し、ATPがADPへ転換される時に放出される熱を示している
。100 μMグルコースおよび1 mM ATP溶液2 mlを含む熱量測定用の細胞へ、20 μ
Mヘキソキナーゼ溶液5 μlが1回注入され滴定された。ヘキソキナーゼがグルコ
ースに作用する時、多量の負の熱が観察される。本発明者らは反応のタイムコー
スをたどるために時間に対して放出される熱を統合した。
FIG. 5a (i) shows the heat released in binding hexokinase to glucose over time. Over time, a certain amount of hexokinase in the cells is bound, so that the addition of more glucose produces little heat. Titration was performed by injecting 5 μl each of 5 μM glucose solution into cells for calorimetry containing 2 ml of 50 nM hexokinase solution. Since there is no ATP, glucose only binds to proteins. The heat released by each injection was measured and the coupling constant was calculated from those measurements. (ii) shows the heat released when hexokinase phosphorylates glucose in the presence of ATP and ATP is converted to ADP. Add 20 μl to calorimetric cells containing 100 μM glucose and 2 ml 1 mM ATP solution.
5 μl of M hexokinase solution was injected once and titrated. A large amount of negative fever is observed when hexokinase acts on glucose. We have integrated the heat released over time to follow the time course of the reaction.

【図5b】 2つの異なる技術、UV分光測光法および熱量測定法により測定
された、ヘキソキナーゼにより触媒されるグルコース及びATPの反応の速度を比
較している。図5a(ii)からの反応の熱出力を時間に対してプロットしている。反
応はまた、2番目のアッセイ法を使っても測定されたが、どちらの方法も反応に
ついて同じ速度を示している(実験的誤差範囲内)。
FIG. 5b compares the rates of glucose and ATP reactions catalyzed by hexokinase measured by two different techniques, UV spectrophotometry and calorimetry. The heat output of the reaction from Figure 5a (ii) is plotted against time. Responses were also measured using the second assay, both showing the same rate of reaction (within experimental error).

【図6】 UV分光測光法および熱量測定法を用いた、標識されたペプチドの
基質(SAR-PRO-ARG-パラニトロアニリド)のトロンビン触媒性切断の反応速度を比
較している。切断において、PNA(パラニトロアニリド)標識はより多くの紫外
線を吸収し、熱が放出される。トロンビン186 nMおよび基質250 μMを含む溶液2
mlを反応させて、反応を熱量測定法および分光測光法でモニターした。再び、
異なるアッセイ法を使っても、ほとんど同一の速度が計測された。
FIG. 6 compares the kinetics of thrombin-catalyzed cleavage of a labeled peptide substrate (SAR-PRO-ARG-paranitroanilide) using UV spectrophotometry and calorimetry. Upon cleavage, the PNA (paranitroanilide) label absorbs more UV light and releases heat. Solution containing 186 nM thrombin and 250 μM substrate 2
ml was allowed to react and the reaction was monitored calorimetrically and spectrophotometrically. again,
Almost identical velocities were measured using different assay methods.

【図7Aから図7D】 化合物の混合物を逆重畳積分する(deconvolute)
ための本発明の利用を示している。ヘキソキナーゼおよびグルコースは各試験に
おいて存在した。補因子の様々な混合物を各試験に加えた。混合物中にATPが存
在している場合のみ、有意量の熱が発生した。100 μMグルコースおよび一つま
たは複数の「補因子」を含み、全部で濃度1 mMになるような溶液に、20 μMヘキ
ソキナーゼ溶液を5 μlずつ注入して滴定した。15の補因子が存在するライブラ
リー全体を用いた最初の実験では、酵素的代謝回転が観察された(図5a(ii)を参
照)。次に、本発明者らは、続く実験において補因子を選別し、ヘキソキナーゼ
がグルコースを代謝回転させるためにどれが実際に必要であるかを決定すること
に成功できた。細胞内の補因子の混合物中に、正しい補因子であるATPが存在し
ている場合はいずれも、タンパク質の最初の注入において多量の負の熱が観察さ
れる。ATPが存在していない場合は、わずかな希釈熱のみが観察される。
7A-7D deconvolute a mixture of compounds.
7 illustrates the use of the invention for Hexokinase and glucose were present in each test. Various mixtures of cofactors were added to each test. A significant amount of heat was generated only when ATP was present in the mixture. Titration was performed by injecting 5 μl of 20 μM hexokinase solution into a solution containing 100 μM glucose and one or more “cofactors” and having a total concentration of 1 mM. In the first experiment with the entire library where 15 cofactors were present, enzymatic turnover was observed (see Figure 5a (ii)). Next, the inventors were able to successfully screen cofactors in subsequent experiments to determine what is actually required for hexokinase to turn glucose. A large amount of negative fever is observed on the first infusion of the protein, when the correct cofactor, ATP, is present in the intracellular mixture of cofactors. In the absence of ATP, only a slight heat of dilution is observed.

【図8】 天然産物の複合混合物の存在下における、ヘキソキナーゼ触媒作
用によるグルコースリン酸化の熱量測定法を示している。100 μMグルコースお
よび1 mM ATPおよび濃度が増加していく茶(tea)の溶液に、20 μMヘキソキナ
ーゼ溶液5 μlずつを注入して滴定した。茶溶液は、天然産生物抽出物、すなわ
ち複合混合物に似ている。最高濃度の茶の場合以外にはすべて、有意な酵素的活
性(代謝回転)が観察された。
FIG. 8 shows a calorimetric method for glucose phosphorylation catalyzed by hexokinase in the presence of a complex mixture of natural products. Titration was performed by injecting 5 μl of 20 μM hexokinase solution into a solution of 100 μM glucose and 1 mM ATP and increasing concentrations of tea. Tea solution resembles a natural product extract, a complex mixture. Significant enzymatic activity (turnover) was observed in all but the highest concentrations of tea.

【図9】 潜在的なタンパク質の機能の決定を助ける熱量測定法の利用を示
している。大腸菌タンパク質YJEQは、GTP類似体GTP-γ-Sに結合する。115 μMの
Kが測定された。機能があらかじめ知られていない大腸菌タンパク質385 μMを
含む溶液2 mlに、11 mM GTP-γ-S溶液5 μlずつが注入され滴定された。図5a(i)
に示すように、実験は、タンパク質がこの分子(GTPの類似体)に結合すること
を示しており、本発明者らが推定的にこのタンパク質にGTP結合性特性を与える
ことを可能にする。
FIG. 9 illustrates the use of calorimetry to help determine the function of potential proteins. The E. coli protein YJEQ binds to the GTP analog GTP-γ-S. 115 μM
The K d was measured. Titration was performed by injecting 5 μl each of 11 mM GTP-γ-S solution into 2 ml of a solution containing 385 μM Escherichia coli protein of which function was not previously known. Figure 5a (i)
As shown in, experiments have shown that the protein binds to this molecule, an analogue of GTP, allowing us to putatively confer on this protein GTP-binding properties.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年7月15日(2002.7.15)[Submission Date] July 15, 2002 (2002.7.15)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【特許請求の範囲】[Claims]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/50 G01N 33/50 Z 33/68 33/68 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,CA,C H,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,S E,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT ,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA, ZW (72)発明者 ブルゼス フランク ジョセフ アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 ボ ストン プリンス ストリート 84 (72)発明者 フェールマン カルロス エイチ. アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 ア クトン モホーク ドライブ 41 Fターム(参考) 2G040 AB12 AB14 BA02 BA24 CA02 CB03 CB04 DA02 GA05 GA07 HA06 2G045 AA40 DA12 DA13 DA14 DA36 FA33 GC30 4B029 AA07 BB15 BB18 BB20 FA12 FA13 FA15 4B063 QA01 QQ42 QQ52 QR32 QR35 QS36 QS39 QX04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01N 33/50 G01N 33/50 Z 33/68 33/68 (81) Designated country EP (AT, BE, CH) , CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN , GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CR, C , CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI , SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Bruzes Frank Joseph, Boston, Massachusetts, USA 84 (72) Invention Ferman Carlos H. USA Acton Mohawk Drive 41 F-term (reference) 2G040 AB12 AB14 BA02 BA24 CA02 CB03 CB04 DA02 GA05 GA07 HA06 2G045 AA40 DA12 DA13 DA14 DA36 FA33 GC30 4B029 AA07 BB15 BB18 QR32 QQQQQBQQQQQQQQQQQQQQQQR

Claims (37)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の段階を含む、標的を分析する方法: (1) 標的に推定の機能を割り当てる段階; (2) 候補相互作用物質のライブラリーを提供する段階; (3) 標的を含む反応混合物を提供する段階; (4) 標的をライブラリーのメンバーに接触させる段階; (5) 反応混合物の熱出力の変化を評価する段階; (6) 選択的に、得られた熱の変化の値を既定値と比較することによって標的
を分析する段階。
1. A method of analyzing a target comprising the steps of: (1) assigning a putative function to the target; (2) providing a library of candidate interactors; (3) including the target. Providing a reaction mixture; (4) contacting the target with a member of the library; (5) assessing the change in heat output of the reaction mixture; (6) selectively altering the resulting heat change. Analyzing the target by comparing the value with a default value.
【請求項2】 第2のライブラリーメンバーについて、段階(3)〜(6)を
繰り返すことをさらに含む、請求項1記載の方法。
2. The method of claim 1, further comprising repeating steps (3)-(6) for the second library member.
【請求項3】 分析する段階が、標的の基質またはリガンドであるライブラ
リーメンバーを同定することを含む、請求項1記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein the analyzing step comprises identifying a library member that is a target substrate or ligand.
【請求項4】 標的が天然に存在するタンパク質またはその断片である、請
求項1記載の方法。
4. The method of claim 1, wherein the target is a naturally occurring protein or fragment thereof.
【請求項5】 標的が核酸である、請求項1記載の方法。5. The method of claim 1, wherein the target is a nucleic acid. 【請求項6】 候補相互作用物質のライブラリーが複数のメンバーを含み、
そのそれぞれが割り当てられた推定の機能を有する標的と相互作用することが既
知である、請求項1記載の方法。
6. The library of candidate interactors comprises a plurality of members,
The method of claim 1, wherein each is known to interact with a target having an assigned putative function.
【請求項7】 候補相互作用物質のライブラリーが、少なくとも10、102、1
03、104、105、106、107、または108個の化合物を含む、請求項1記載の方法。
7. A library of candidate interactors is at least 10, 10 2 , 1
The method of claim 1, comprising 0 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 , or 10 8 compounds.
【請求項8】 候補相互作用物質のライブラリーが、共通の構造的または機
能的特徴を有する複数のメンバーを含む、請求項1記載の方法。
8. The method of claim 1, wherein the library of candidate interactors comprises a plurality of members having common structural or functional characteristics.
【請求項9】 候補相互作用物質のライブラリーが、基質ライブラリー、補
因子ライブラリー、炭水化物ライブラリー、プリンおよびピリミジンライブラリ
ー、アミノ酸ライブラリー、脂質ライブラリー、ビタミンおよびホルモンライブ
ラリー、核酸ライブラリー、ならびに天然物ライブラリーからなる群より選択さ
れる、請求項1記載の方法。
9. A library of candidate interactors is a substrate library, cofactor library, carbohydrate library, purine and pyrimidine library, amino acid library, lipid library, vitamin and hormone library, nucleic acid library. , And a natural product library.
【請求項10】 候補相互作用物質のライブラリーのメンバーが、酵素基質
、代謝物、補因子、天然物、炭水化物、多糖類、核酸、アミノ酸、ビタミン、ホ
ルモン、脂質、有機低分子、金属、ペプチド、タンパク質、脂質、糖タンパク質
、糖脂質、遷移状態類似体、およびそれらの組合わせからなる群より選択される
、請求項1記載の方法。
10. A member of a library of candidate interacting substances is an enzyme substrate, metabolite, cofactor, natural product, carbohydrate, polysaccharide, nucleic acid, amino acid, vitamin, hormone, lipid, small organic molecule, metal, peptide. 2. The method of claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of :, proteins, lipids, glycoproteins, glycolipids, transition state analogs, and combinations thereof.
【請求項11】 第2のライブラリーの少なくとも一つのメンバーに対して
標的を試験する段階をさらに含む、請求項1記載の方法。
11. The method of claim 1, further comprising testing the target against at least one member of the second library.
【請求項12】 第1および第2のライブラリーの試験が同時に起こる、請求
項11記載の方法。
12. The method of claim 11, wherein the testing of the first and second libraries occurs simultaneously.
【請求項13】 標的がライブラリーのメンバーを修飾する、請求項11記載
の方法。
13. The method of claim 11, wherein the target modifies a member of the library.
【請求項14】 熱出力の変化が微小熱量計によって測定される、請求項1
記載の方法。
14. The change in heat output is measured by a microcalorimeter.
The method described.
【請求項15】 熱出力を産生するように標的と相互作用する少なくとも一
つのメンバーを含む、候補相互作用物質のライブラリー。
15. A library of candidate interactors comprising at least one member that interacts with a target to produce a heat output.
【請求項16】 基質ライブラリー、補因子ライブラリー、炭水化物ライブ
ラリー、プリンおよびピリミジンライブラリー、アミノ酸ライブラリー、脂質ラ
イブラリー、ビタミンおよびホルモンライブラリー、核酸ライブラリー、ならび
に天然物ライブラリーからなる群より選択される、請求項15記載のライブラリー
16. A group consisting of a substrate library, a cofactor library, a carbohydrate library, a purine and pyrimidine library, an amino acid library, a lipid library, a vitamin and hormone library, a nucleic acid library, and a natural product library. The library of claim 15, which is selected from:
【請求項17】 共通の特徴または機能を有する複数のメンバーを含む、請
求項15記載のライブラリー。
17. The library of claim 15, comprising multiple members having a common feature or function.
【請求項18】 複数の全てのメンバーが、酵素補因子、または生合成もし
くは分解酵素のための基質である、請求項17記載のライブラリー。
18. The library of claim 17, wherein all members of the plurality are enzyme cofactors or substrates for biosynthetic or degradative enzymes.
【請求項19】 少なくとも10、102、103、104、105、106、107、または10 8 個の化合物を含む、請求項15記載のライブラリー。19. At least 10, 102,Ten3,TenFour,TenFive,Ten6,Ten7, Or 10 8 16. The library of claim 15, which comprises a number of compounds. 【請求項20】 メンバーが、酵素基質、代謝物、補因子、天然物、炭水化
物、多糖類、核酸、アミノ酸、ビタミン、ホルモン、脂質、有機低分子、金属、
ペプチド、タンパク質、脂質、糖タンパク質、糖脂質、および遷移状態類似体か
らなる群より選択される、請求項15記載のライブラリー。
20. The member is an enzyme substrate, metabolite, cofactor, natural product, carbohydrate, polysaccharide, nucleic acid, amino acid, vitamin, hormone, lipid, small organic molecule, metal,
16. The library of claim 15, selected from the group consisting of peptides, proteins, lipids, glycoproteins, glycolipids, and transition state analogs.
【請求項21】 以下のものを含む、生体分子標的を分析する装置: 少なくとも一つの候補相互作用物質に接触する少なくとも一つの生体分子標的
を含む反応混合物の熱の変化を評価する熱量計。
21. An apparatus for analyzing a biomolecular target, including: a calorimeter for assessing the change in heat of a reaction mixture containing at least one biomolecular target in contact with at least one candidate interactant.
【請求項22】 熱量計が微小熱量計を含む、請求項21記載の装置。22. The apparatus of claim 21, wherein the calorimeter comprises a microcalorimeter. 【請求項23】 微小熱量計が示差走査微小熱量計を含む、請求項22記載の
装置。
23. The apparatus of claim 22, wherein the microcalorimeter comprises a differential scanning microcalorimeter.
【請求項24】 熱量計が等温滴定熱量計を含む、請求項21記載の装置。24. The apparatus of claim 21, wherein the calorimeter comprises an isothermal titration calorimeter. 【請求項25】 熱量計が少なくとも一つの候補相互作用物質を有するポリ
マービーズを保持するための反応容器を含む、請求項21記載の装置。
25. The apparatus of claim 21, wherein the calorimeter comprises a reaction vessel for holding polymer beads having at least one candidate interactor.
【請求項26】 熱量計が分子検出スイッチを含む、請求項21記載の装置。26. The apparatus of claim 21, wherein the calorimeter comprises a molecular detection switch. 【請求項27】 熱量計がフローセルを含む、請求項1記載の装置。27. The apparatus of claim 1, wherein the calorimeter comprises a flow cell. 【請求項28】 熱量計が複数の区画を有する試料ホルダーを含む、請求項
21記載の装置。
28. The calorimeter includes a sample holder having a plurality of compartments.
21. The device as described in 21.
【請求項29】 各区画が熱量測定セルとサーモピルを含む、請求項28記載
の装置。
29. The device of claim 28, wherein each compartment comprises a calorimetric cell and a thermopill.
【請求項30】 熱量計が複数の区画に液体を輸送するためのチャネルをさ
らに含む、請求項29記載の装置。
30. The device of claim 29, wherein the calorimeter further comprises channels for transporting liquid to the plurality of compartments.
【請求項31】 熱量計が上記の複数の区画に液体を輸送するためのチャネ
ルをさらに含む、請求項30記載の装置。
31. The apparatus of claim 30, wherein the calorimeter further comprises channels for transporting liquid to the plurality of compartments.
【請求項32】 区画が液体輸送のためのチャネルであって、マイクロチッ
プに形成される、請求項31記載の装置。
32. The device of claim 31, wherein the compartment is a channel for liquid transport and is formed in a microchip.
【請求項33】 試料ホルダーがマルチウェルプレートを含む、請求項28記
載の装置。
33. The apparatus of claim 28, wherein the sample holder comprises a multiwell plate.
【請求項34】 上記のマルチウェルプレートがマイクロタイタープレート
を含む、請求項33記載の装置。
34. The apparatus of claim 33, wherein the multiwell plate comprises a microtiter plate.
【請求項35】 上記のマイクロタイタープレートが96ウェルプレートを含
む、請求項34記載の装置。
35. The apparatus of claim 34, wherein the microtiter plate comprises a 96 well plate.
【請求項36】 熱量計が人工神経ネットワークを含む、請求項21記載の装
置。
36. The device of claim 21, wherein the calorimeter comprises an artificial neural network.
【請求項37】 熱量計が二セル示差装置を含む、請求項21記載の装置。37. The device of claim 21, wherein the calorimeter comprises a two cell differential device.
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