JP2005504731A - ＧＳＫ−３のインヒビター、およびＧＳＫ−３βタンパク質およびタンパク質複合体の結晶構造 - Google Patents

ＧＳＫ−３のインヒビター、およびＧＳＫ−３βタンパク質およびタンパク質複合体の結晶構造 Download PDF

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Abstract

本発明は、ＧＳＫ−３のインヒビターおよびこれらのインヒビターを生成する方法に関する。本発明はまた、これらのインヒビターを含有する薬学的組成物およびこれらの組成物を種々の疾患状態（例えば、糖尿病およびアルツハイマー病）の治療および予防で使用する方法を提供する。それに加えて、本発明はまた、ＧＳＫ−３βの結合ポケットを含有する分子または分子複合体、またはそのホモログに関する。本発明は、このような結合ポケットの構造座標でコード化したデータ記憶媒体を含むコンピュータを提供する。本発明はまた、この構造座標を使用してホモログタンパク質またはタンパク質複合体の構造を解明する方法に関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
（発明の技術分野）
本発明は、グリコーゲンシンターゼ（グリコーゲン合成酵素）キナーゼ−３（ＧＳＫ−３）、セリン／スレオニンプロテインキナーゼのインヒビター、およびそれらを生成する方法に関する。本発明はまた、本発明のインヒビターを含有する薬学的組成物およびこれらの組成物を種々の疾患状態（例えば、糖尿病およびアルツハイマー病）の治療および予防で使用する方法を提供する。本発明はまた、ＧＳＫ−３βの結合ポケットを含有する分子または分子複合体、またはそのホモログに関する。本発明は、このような結合ポケットの構造座標をコードしたデータ記憶媒体を備えるコンピュータを提供する。本発明はまた、この構造座標を使用して相同タンパク質またはタンパク質複合体の構造を解明する方法に関する。それに加えて、本発明は、これらの構造座標を使用して、ＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログに結合する、化合物（阻害化合物を含む）をスクリーニングおよび設計する方法に関する。本発明はまた、結晶可能組成物、およびＧＳＫ−３βタンパク質またはＧＳＫ−３βタンパク質複合体を含有する結晶に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
プロテインキナーゼは、ヌクレオシド三リン酸からシグナル伝達経路に関与しているタンパク質へのホスホリルの移動に影響を与えることにより、細胞内のシグナル伝達を媒介する。そこを通って細胞外および他の刺激による種々の細胞応答が細胞の内側で起こるようにする、多数のキナーゼおよび経路が存在している。このような刺激の例には、環境および化学ストレスシグナル（例えば、浸透圧ショック、熱ショック、紫外線照射、菌体内毒素、Ｈ２Ｏ２）、サイトカイン（例えば、インターロイキン−１（ＩＬ−１）および腫瘍壊死因子α（ＴＮＦ−α））、増殖因子（例えば、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、および線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ））が挙げられる。細胞外刺激は、細胞の増殖、移動、分化、ホルモンの分泌、転写因子の活性化、筋肉の収縮、グルコースの代謝、タンパク質合成の制御、および細胞分裂周期の調節に関連した、１種またはそれ以上の細胞応答に影響し得る。多くの疾患状態は、プロテインキナーゼ媒介事象により誘発される異常な細胞応答に関連している。これらの疾患には、自己免疫疾患、炎症疾患、神経学的疾患および神経変性疾患、癌、心血管疾患、アレルギーおよび喘息、アルツハイマー病およびホルモン関連疾患が挙げられる。
【０００３】
ＧＳＫ−３は、セリン／スレオニンプロテインキナーゼであり、分裂促進因子活性化タンパク質のスーパーファミリーに属する。ＭＡＰキナーゼは、その活性部位に隣接したループにあるスレオニン残基および／またはチロシン残基のリン酸化により活性化される。ＭＡＰキナーゼのリン酸化は、特定のキナーゼ上流により、実行される。活性化されたＭＡＰキナーゼは、次いで、種々の基質をリン酸化する。
【０００４】
哺乳動物の細胞は、ＧＳＫ−３のαアイソフォームおよびβアイソフォームを有し、これらは、別個の遺伝子で各々コードされている（Ｃｏｇｈｌａｎら、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ＆ Ｂｉｏｌｏｇｙ，７，ｐｐ．７９３〜８０３（２０００）；ＫｉｍおよびＫｉｍｍｅｌ，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｄｅｖ．，１０，ｐｐ．５０８〜５１４（２０００））。それらのコアキナーゼ配列は、９７％の類似度を有するが、そのタンパク質配列は、このキナーゼコアの実質的に外側にずれている（Ｗｏｏｄｇｅｔｔ，Ｊ．Ｒ．，ＥＭＢＯ Ｊ．，９，ｐｐ．２４３１−８（１９９０））。ＧＳＫ−３αおよび６３残基は、そのＮ−末端にて、ＧＳＫ−３βよりも長いが、両方のアイソフォームにおけるＮ末端リン酸化部位（ＧＳＫ−３αに対してＳ２１およびＧＳＫ−３βに対してＳ９）は、保存された７個の残基モチーフに包埋されている。これらの２個のアイソフォームは、重複していない。なぜならば、ＧＳＫ−３βの欠乏は、重篤な肝臓変性に起因して、胚形成において致死的であるからである（Ｈｏｅｆｌｉｃｈ，Ｋ．Ｐ．ら、Ｎａｔｕｒｅ，４０６，ｐｐ．８６〜９０（２０００））。
【０００５】
ＧＳＫ−３βは、複数のリン酸化部位を有する。そのセリン９リン酸化部位およびチロシン２１６リン酸化部位は、文献で十分に記述されている。チロシン２１６のリン酸化は、ＧＳＫ−３βを活性化するが、セリン９のリン酸化は、それを不活化する。ＧＳＫ−３βは、キナーゼの中では、その基質のリン酸化の前に必要であるという点で独特である。ＧＳＫ−３βは、同じ様式および同じ効率で、その複数の基質をリン酸化するのではなく、異なる様式のリン酸化を有する。ＧＳＫ−３βにより認識された正統なリン酸化配列であるＳＸＸＸＳは、３個のアミノ酸残基で引き離された２個のセリンを含有する。このモチーフの複数のコピーが、この基質中に存在し得る。数個のタンパク質基質（例えば、グリコーゲン合成酵素であるｅＩＦ２ｂおよびＡＰＣ）は、まず、そのＰ位置でのセリンのＧＳＫ−３βリン酸化の前に、Ｐ＋４ＳＸＸＸＳｐモチーフのＰ＋４セリンで異なるキナーゼによりリン酸化される。これは、感作されたリン酸化と呼ばれ、感作なしのリン酸化よりも約１００〜１０００倍も速い（Ｔｈｏｍａｓ，Ｇ．Ｍ．ら、ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，４５８，ｐｐ．２４７−５１（１９９９））。グリコーゲン合成酵素は、複数のセリンを有し、これらは、４個の残基（残基６４０、６４４、６４８および６５２）で引き離されており、それらのセリンは、Ｓ６５６がカゼインキナーゼＩＩでリン酸化された後、そのＣ−末端から、ＧＳＫ−３βにより、連続してリン酸化される（Ｗｏｏｄｇｅｔｔ，Ｊ．Ｒ．およびＰ．Ｃｏｈｅｎ，Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ，７８８，ｐｐ．３３９−４７（１９８４）；Ｋｕｒｅｔ，Ｊ．ら、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１５１，ｐｐ．３９〜４８（１９８５））。
【０００６】
グリコーゲン合成酵素キナーゼ−３は、糖尿病、アルツハイマー病、ＣＮＳ障害（例えば、双極性障害および神経変性疾患および心筋細胞肥大）を含めた種々の疾患に関与している（ＷＯ９９／６５８９７；ＷＯ００／３８６７５；およびＨａｑら、Ｊ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．，１５１，ｐｐ．１１７（２０００））。これらの疾患は、ＧＳＫ−３が一定の役割を果たす特定の細胞シグナル伝達経路の異常な操作により引き起こされ得るか、そのような異常な操作を招き得る。ＧＳＫ−３は、多数の調節タンパク質の活性をリン酸化して変調する。これらには、グリコーゲンシンターゼ（これは、グリコーゲン合成に必要な速度制限酵素である）、微小管関連タンパク質Ｔａｕ、遺伝子転写因子β−カテニン、翻訳開始因子ｅｌＦ２Ｂ、ならびにＡＴＰクエン酸リアーゼ、アキシン、熱ショック因子−１、ｃ−Ｊｕｎ、ｃ−Ｍｙｃ、ｃ−Ｍｙｂ、ＣＲＥＢおよびＣＥＰＢａが挙げられる。これの異なる標的は、細胞の代謝、増殖、分化および発生の多くの局面において、ＧＳＫ−３と関係する。
【０００７】
ＩＩ型糖尿病の治療に関連しているＧＳＫ−３媒介経路では、インシュリンで誘発したシグナル伝達は、細胞グルコースの摂取およびグリコーゲンの合成を引き起こす。この経路に沿って、ＧＳＫ−３は、このインシュリン誘発信号の負の制御因子である。インシュリンは、ＰＫＢ／Ａｋｔ経路を経由して、ＧＳＫ−３βを不活化し、これは、グリコーゲンシンターゼの活性化を生じる。（Ｓｕｍｍｅｒｓ，Ｓ．Ａ．ら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２７４，ｐｐ．１７９３４−４０（１９９９）；Ｒｏｓｓ，Ｓ．Ｅ．ら、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．，１９，ｐｐ．８４３３−４１（１９９９））。ＧＳＫ−３を阻害すると、グリコーゲンの合成およびグルコースの摂取が増大する（Ｋｌｅｉｎら、ＰＮＡＳ，９３，ｐｐ．８４５５−９（１９９６）；Ｃｒｏｓｓら、Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．，３０３，ｐｐ．２１〜２６（１９９４）；Ｃｏｈｅｎ，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｔｒａｎｓ．，２１，ｐｐ．５５５〜５６７（１９９３）；Ｍａｓｓｉｌｌｏｎら、Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．２９９，ｐｐ．１２３〜１２８（１９９４））。しかしながら、インシュリン応答が損なわれた糖尿病患者では、グリコーゲンの合成およびグルコースの摂取は、インシュリンの血液レベルが比較的な高いにもかかわらず、増大しない。これにより、急性または長期の影響を伴って、グルコースの血液レベルが異常に高くなり、最終的には、心血管疾患、腎不全および失明を引き起こし得る。このような患者では、ＧＳＫ−３の正常なインシュリン誘発阻害が起こらない。また、ＩＩ型糖尿病の患者では、ＧＳＫ−３は、過剰発現されることが報告されている（ＷＯ００／３８６７５）。従って、ＧＳＫ−３の治療的な阻害は、インシュリンの応答が損なわれた糖尿病患者を治療するのに有用となる可能性がある。
【０００８】
ＧＳＫ−３活性はまた、アルツハイマー病と関連している。この疾患は、周知のβ−アミロイドペプチドおよび細胞内神経原線維変化の形成により、特徴付けられる。この神経原線維変化は、リン酸化過剰のＴａｕタンパク質を含有し、この場合、Ｔａｕは、異常な部位でリン酸化されている。ＧＳＫ−３は、細胞モデルおよび動物モデルにおける異常部位をリン酸化することが明らかとなっている。さらに、ＧＳＫ−３の阻害は、細胞にあるＴａｕの過剰なリン酸化を阻止することが明らかとなっている（Ｌｏｖｅｓｔｏｎｅら、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｂｉｏｌｏｇｙ，４，ｐｐ．１０７７−８６（１９９４）；Ｂｒｏｗｎｌｅｅｓら、Ｎｅｕｒｏｒｅｐｏｒｔ，８，ｐｐ．３２５１−５５（１９９７））。従って、ＧＳＫ−３活性は、神経原線維変化の発生およびアルツハイマー病の進行を促進し得る。
【０００９】
ＧＳＫ−３の他の基質は、β−カテニンであり、これは、ＧＳＫ−３によるリン酸化後、分解される。精神分裂病の患者では、β−カテニンのレベルが低下していることが報告されており、これはまた、神経細胞死の増大に関係している他の疾患と関連している（Ｚｈｏｎｇら、Ｎａｔｕｒｅ，３９５，６９８〜７０２（１９９８）；Ｔａｋａｓｈｉｍａら、ＰＮＡＳ，９０，７７８９−９３（１９９３）；Ｐｅｉら、Ｊ．Ｎｅｕｒｏｐａｔｈｏｌ．Ｅｘｐ．，５６，７０〜７８（１９９７））。
【００１０】
ＧＳＫ−３βはまた、Ｗｎｔシグナル伝達経路の１要素である。このＷｎｔ経路の活性化は、ＧＳＫ−３βを阻害し、これは、細胞質ゾルβ−カテニンの蓄積を生じる（Ｙｏｓｔ，Ｃ．ら、Ｃｅｌｌ，９３，ｐｐ．１０３１−４１（１９９８））。この細胞質ゾルβ−カテニンは、細胞核に転位し、この場所で、それは、ＬＥＦ／ｔｃｆと会合し、そして細胞増殖を生じるＷｎｔ標的遺伝子の発現を刺激する（Ｄｉｎｇ，Ｖ．Ｗ．ら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２７５，ｐｐ．３２４７５−８１（２０００）；Ｗａｌｔｚｅｒ，Ｌ．およびＭ．Ｂｉｅｎｚ，Ｃａｎｃｅｒ Ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ Ｒｅｖ．１８，ｐｐ．２３１−４６（１９９９）；Ｉｋｅｄａ，Ｓ．ら、ＥＭＢＯ Ｊ．，１７，ｐｐ．１３７１−８４（１９９８）；Ｔｈｏｍａｓ，Ｇ．Ｍ．ら、ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ，４５８，ｐｐ．２４７−５１（１９９９）；Ｓａｌｉｃ，Ａ．ら、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．，５，ｐｐ．５２３−３２（２０００））。ＧＳＫ−３βの活性化はまた、ｃＡＭＰレベルを制御する７−ＴＭレセプタらにより、下方制御される。ｃＡＭＰ依存性プロテインキナーゼＡは、アデニルシクラーゼ活性剤であるフォルスコリンまたはｐ−アドレナリン作動性レセプタ活性剤であるイソプロテレノールに応答して、ＧＳＫ−３βに結合し、リン酸化し、そして阻害する（Ｆａｎｇ，Ｘ．ら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ Ｓ Ａ，９７，ｐｐ．１１９６０−５（２０００））。
【００１１】
最近では、ＧＳＫ−３の低分子インヒビターが報告されている（ＷＯ９９／６５８９７およびＷＯ００／３８６７５）。異常なＧＳＫ−３の活性に関連した前記疾患の多くには、同じ疾患を処置するために、他のプロテインキナーゼもまた、標的にされている。しかしながら、種々のプロテインキナーゼは、しばしば、異なる生体経路を介して、作用する。ｐ３８キナーゼのインヒビターとして、最近では、キナゾリン誘導体が報告されている（ＷＯ００／１２４９７）。これらの化合物は、増大したｐ３８−α活性および／または増大したＴＧＦ−β活性により特徴付けられる状態を処置するのに有用である。ｐ３８活性は、糖尿病を含めた広範囲の疾患に関与しているのに対して、ｐ３８キナーゼは、グリコーゲンの合成またはグルコースの摂取を調節するインシュリンシグナル伝達経路の１成分であるとは報告されていない。従って、ＧＳＫ−３とは異なり、ｐ３８の阻害は、グリコーゲンの合成および／またはグルコースの摂取を高めるとは予想されていない。
【００１２】
従って、糖尿病、アルツハイマー病および他の疾患で重要な役割を果たすことに起因して、治療剤として有効なＧＳＫ−３インヒビターを発見することに関心が集まっている。このチャレンジは、選択的な様式で作用するプロテインキナーゼインヒビターを発見することである。種々の細胞応答に関与している多数のプロテインキナーゼか存在しているので、非選択的インヒビターは、不必要な副作用を引き起こし得る。
【００１３】
このことに関して、このキナーゼの三次元構造は、インヒビターの合理的な設計を助ける。さらに、ＧＳＫ−３βインヒビター複合体のＸ線結晶構造により得られた情報は、種々のＧＳＫ−３タンパク質の反復薬剤設計で極めて有用である。ＧＳＫ−３β結合ポケットでのアミノ酸残基の決定およびそれらのポケットの形状の決定により、このクラスの酵素にさらに都合良く結合するインヒビターを設計することが可能となる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（発明の要旨）
本発明は、プロテインキナーゼインヒビター（特に、ＧＳＫ−３のインヒビター）として有効な化合物およびそれらの薬学的組成物を提供することにより、この要求に取り組む。出願人はまた、非リン酸化ＧＳＫ−３β、リン酸化ＧＳＫ−３β、非リン酸化ＧＳＫ−３βインヒビター複合体、リン酸化ＧＳＫ−３βインヒビター複合体およびリン酸化ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体の結晶構造を提供することにより、この要求に取り組む。これらの結晶構造を解明することで、ＧＳＫ−３βの重要な構造的特徴（特に、その基質およびＡＴＰ−結合ポケットの形状）が決定できるようになる。
【００１５】
本発明の化合物は、一般式Ｉまたはそれらの薬学的に受容可能な誘導体を有し：
【００１６】
【化８】
Figure 2005504731
ここで：
Ｒ１は、Ｈ、脂肪族、ＲＣ（Ｏ）−、ＲＳ（Ｏ）ｎ−、ＲＯＣ（Ｏ）−、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択される；ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されており；
Ｒ２およびＲ３は、それぞれ別個に、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロアラルキル、−Ｎ（Ｒ）２、−ＮＲＣＯＲ、−ＮＲＣＯ２Ｒ、−ＮＲＳＯ２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）ｎＲ、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、−ＳＲ、−ＯＲ、−ＣＦ３、ハロ、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯ２Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯＮ（Ｒ）２または−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２から選択され、ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されており；または、Ｒ２およびＲ３は、必要に応じて、介在している原子と一緒になって、５員〜９員環を形成し、この環は、式Ｉのピリダジニル環に縮合され、この縮合環は、０個〜２個のヘテロ原子を有する；
各Ｒは、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、ここで、Ｈ以外のＲの各メンバーは、必要に応じて、置換されており；そして
ｎは、１または２であり；
但し、Ｒ１がＨのとき、Ｒ２およびＲ３は、両方共に非置換フェニルにはならず；そして、Ｒ１がＨのとき、Ｒ２およびＲ３は、Ｈ、ハロゲンまたは非置換アルキル以外のものである。
【００１７】
他の実施形態では、本発明は、本発明のＧＳＫ−３インヒビターを含有する薬学的組成物を提供する。これらの組成物は、種々のＧＳＫ−３媒介障害（例えば、自己免疫疾患、炎症性疾患、代謝性疾患、神経学的疾患および神経変性疾患、心血管疾患、アレルギー、喘息、糖尿病、アルツハイマー病、ハンチントン病、パーキンソン病、ＡＩＤＳ関連痴呆、筋萎縮性側索硬化症（ＡＭＬ、ルーゲーリック病）、多発性硬化症（ＭＳ）、精神分裂病、心筋細胞肥大、再灌流／虚血および脱毛）を処置または予防する方法において利用され得る。
【００１８】
本発明の組成物はまた、グリコーゲン合成を高めるかおよび／または血糖値を下げる方法で有用であり、従って、糖尿病の患者に特に有用である。これらの組成物はまた、リン酸化過剰Ｔａｕタンパク質の生成を阻害する方法で有用であり、これは、アルツハイマー病の進行を止めるか遅くするのに有用である。本発明の他の実施形態は、β−カテニンのリン酸化を阻害する方法に関し、これは、精神分裂病を治療するのに有用である。
【００１９】
他の実施形態では、本発明は、式Ｉの化合物を合成し、これらの化合物を含有する薬学的組成物を調製する方法を提供する。
【００２０】
本発明はまた、ＧＳＫ−３β結合ポケットを含む分子または分子複合体、またはＧＳＫ−３β様結合ポケット（これらは、類似の三次元形態を有する）を提供する。１実施形態では、これらの分子または分子複合体は、ＧＳＫ−３βタンパク質、タンパク質複合体、またはそれらのホモログである。他の実施形態では、これらの分子または分子複合体は、結晶形態である。
【００２１】
本発明は、化学実体と共にまたはそれなしで、非リン酸化ＧＳＫ−３β、リン酸化ＧＳＫ−３βまたはそれらのホモログを含有する結晶可能組成物および結晶組成物を提供する。本発明はまた、ＧＳＫ−３βタンパク質、タンパク質複合体、またはそのホモログを結晶化する方法を提供する。
【００２２】
本発明は、データ記憶媒体を提供し、これは、ＧＳＫ−３β結合ポケットまたはＧＳＫ−３β様結合ポケットの分子または分子複合体の構造座標を含む。１実施形態では、このデータ記憶媒体は、この結合ポケットの構造座標を含む。本発明はまた、このデータ記憶媒体を含むコンピュータを提供する。このような記憶媒体は、適切なソフトウェアでプログラム化したコンピュータにより読み取られ使用されるとき、コンピュータの画面または類似のビューイング装置にて、このような結合ポケットの三次元グラフィック表現を表示できる。
【００２３】
本発明はまた、これらの分子または分子複合体またはそれらの結合ポケットに結合する化合物を設計し、評価し、そして同定する方法を提供する。このような化合物は、ＧＳＫ−３βまたはそのホモログの潜在的なインヒビターである。
【００２４】
本発明はまた、分子または分子複合体（これらは、ＧＳＫ−３β（特に、ＧＳＫ−３βホモログ）と少なくとも一部が構造的に類似した特徴を含む）の三次元構造の少なくとも一部を決定する方法を提供する。これは、非リン酸化またはリン酸化したＧＳＫ−３βタンパク質またはタンパク質複合体から得られる構造座標の少なくとも一部を使用することにより、達成される。
【００２５】
図１〜５では、以下の略語を使用する：
「Ａｔｏｍ ｔｙｐｅ」とは、その座標が測定された元素を意味する。その欄の第一の文字は、元素を規定する。
【００２６】
「Ｒｅｓ」とは、その分子モデル内のアミノ酸残基を意味する。
【００２７】
「Ｘ、Ｙ、Ｚ」は、測定した元素の原子位置を結晶学的に規定する。
【００２８】
「Ｂ」は、その原子中心の周りの原子の移動を測定する温度要因である。
【００２９】
「Ｏｃｃ」は、各原子がそれらの座標で特定された位置を占める分子部分を意味する占有因子である。「１」との値は、その結晶内の全分子において、各原子が同じ立体配座（すなわち、同じ位置）を有することを示している。
【００３０】
（発明の詳細な説明）
本明細書中で記述した発明が十分に理解できるように、以下の詳細な説明を述べる。
【００３１】
本明細書全体にわたって、「含有する」またはその変形（例えば、「含む」）との用語は、任意の他の整数または整数群を排除するのではなく、言及した整数または整数群を含むことを暗示していると理解される。
【００３２】
本明細書全体にわたって、以下の略語を使用する。
【００３３】
Ａ＝Ａｌａ＝アラニン Ｔ＝Ｔｈｒ＝スレオニン
Ｖ＝Ｖａｌ＝バリン Ｃ＝Ｃｙｓ＝システイン
Ｌ＝Ｌｅｕ＝ロイシン Ｙ＝Ｔｙｒ＝チロシン
Ｉ＝Ｉｌｅ＝イソロイシン Ｎ＝Ａｓｎ＝アスパラギン
Ｐ＝Ｐｒｏ＝プロリン ＩＱ＝Ｇｌｎ＝グルタミン
Ｆ＝Ｐｈｅ＝フェニルアラニン Ｄ＝Ａｓｐ＝アスパラギン酸
Ｗ＝Ｔｒｐ＝トリプトファン Ｅ＝Ｇｌｕ＝グルタミン酸
Ｍ＝Ｍｅｔ＝メチオニン Ｋ＝Ｌｙｓ＝リシン
Ｇ＝Ｇｌｙ＝グリシン Ｒ＝Ａｒｇ＝アルギニン
Ｓ＝Ｓｅｒ＝セリン Ｈ＝Ｈｉｓ＝ヒスチジン
ｐＳ＝リン酸化セリン ｐＴｙ＝リン酸化チロシン
特に指示がない限り、本明細書中で使用する以下の定義を適用すべきである。また、置換基または変数の組合せは、このような組合せが安定な化合物を生じる場合に限って、許容できる。
【００３４】
「約」との用語は、ＲＭＳＤ値に関連して使用するとき、ＲＭＳＤ値の標準誤差（これは、±０．１Åである）を考慮している。
【００３５】
「活性部位」との用語は、ヌクレオチドが結合するプロテインキナーゼにおける領域を意味する。この部位は、Ｃ−末端、α−ヘリカルおよびＮ−末端のβ−鎖ドメインの界面に位置しており、富グリシンループおよびヒンジにより、境を成している（例えば、Ｘｉｅら、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，６，ｐｐ．９８３〜９９１（１９９８）；その内容は、本明細書中で参考として援用されている）。
【００３６】
「脂肪族」との用語は、直鎖または分枝の炭化水素であり、これらは、完全に飽和されているか、または１個またはそれ以上の不飽和単位を含有する。例えば、脂肪族基には、置換または非置換の直鎖または分枝のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基が挙げられる。特に指示がない限り、「脂肪族」との用語は、置換炭化水素および非置換炭化水素の両方を包含する。「アルキル」との用語は、単独でまたはさらに大きい部分の一部として使用されるが、１個〜１２個の炭素原子を含有する飽和の直鎖または分枝鎖の両方を意味する。「アルケニル」および「アルキニル」との用語は、単独でまたはさらに大きい部分の一部として使用されるが、１個〜１２個の炭素原子および少なくとも１個の不飽和単位を含有する直鎖または分枝鎖の両方を意味する。アルケニル基は、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を含有し、また、アルキニル基は、少なくとも１個の炭素−炭素三重結合を含有する。
【００３７】
「に対応する」または「対応するアミノ酸」との用語は、ＧＳＫ−３βアミノ酸に対応するアミノ酸に関連して使用するとき、そのＧＳＫ−３βタンパク質のアミノ酸に対応するタンパク質の特定のアミノ酸またはその類似物を意味する。対応するアミノ酸は、それが対応するＧＳＫ−３βアミノ酸と比較するとき、同一のアミノ酸、変異したアミノ酸、化学的に変性したアミノ酸、保存したアミノ酸、保存的に置換したアミノ酸、機能的に同等のアミノ酸または同族のアミノ酸であり得る。
【００３８】
対応するアミノ酸を同定する方法は、当該技術分野で公知であり、ＧＳＫ−３βタンパク質と比較したとき、配列、構造の整列、その機能部分またはその組合せに基づいている。例えば、対応するアミノ酸は、周知のソフトウェアアプリケーション（例えば、ＱＵＡＮＴＡ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ（登録商標）２０００））を使用して、ＧＳＫ−３βおよびそのタンパク質中のアミノ酸の骨格原子を重ね合わせることにより、同定され得る。この対応するアミノ酸はまた、配列整列プログラム、例えば、ｔｈｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐから入手できる「最良適合」プログラム（これは、Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｗａｔｅｒｍａｎ ｉｎ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ２，４８２（１９８１）（その内容は、本明細書中で参考として援用されている）で記載されている局所相同アルゴリズムを使用する）を使用して、同定され得る。
【００３９】
「アリール」との用語は、単独でまたは他の用語と併用して、５員〜１４員の単環式または多環式の芳香族炭素環系を意味する。アリール基の例には、フェニル（Ｐｈ）、１−ナフチル、２−ナフチル、１−アントラシルおよび２−アントラシルが挙げられるが、これらに限定されない。「アラルキル」との用語は、アリールで置換されたアルキル基を意味する。また、明らかに、「アラルキル」との用語の範囲内には、アリールで置換されたアルケニル基またはアルキニル基が含まれる。アラルキル基の例には、ベンジルおよびフェネチルが挙げられる。「アリール」、「アリール基」または「アリール環」との用語はまた、特に指示がない限り、必要に応じて置換した環を意味する。
【００４０】
「と会合する」との用語は、化学実体または化合物またはその一部とタンパク質上の結合ポケットまたは結合部位との間で近接した状態を意味する。この会合は、非共有結合性（ここで、その並置は、水素結合またはファンデルワールス力または静電的相互作用により、エネルギー的に好ましい）であり得るか、または共有結合性であり得る。
【００４１】
「ＡＴＰアナログ」との用語は、アデノシン−５’−三リン酸（ＡＴＰ）から誘導した化合物を意味する。このアナログは、ＡＤＰまたは非加水分解性物質（例えば、アデニリルイミド二リン酸（ＡＭＰＰＮＰ））であり得る。ＡＭＰＰＮＰは、マグネシウムまたはマンガンイオンとの複合体であり得る。
【００４２】
「結合ポケット」との用語は、分子または分子複合体のうち、その形状の結果として、他の化学実体または化合物と都合良く会合する領域を意味する。
【００４３】
「生物学的サンプル」との用語は、細胞培養物またはそれらの抽出物；哺乳動物から得られる生検材料またはその抽出物；および血液、唾液、尿、糞便、精液、涙液、または他の体液またはそれらの抽出物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４４】
「カルボシクリル」または「炭素環式」との用語は、単独でまたは任意の他の用語と併用して、単環式または多環式の非芳香族炭素環系を意味し、これは、特定数の炭素原子（好ましくは、３個〜１２個の炭素原子）を含有し得、これらは、完全に飽和しているか、１個またはそれ以上の不飽和単位を含有する。炭素環式の環系は、単環式、二環式または三環式であり得る。カルボシクリル環は、他の環（例えば、アリール環または他の炭素環）と縮合され得る。炭素環の例には、シクロヘキシル、シクロペンチル、シクロブチル、シクロプロピル、シクロヘキセニル、シクロペンテニル、インダニル、テトラヒドロナフチルなどを挙げることができる。「炭素環式」または「カルボシクリル」との用語は、飽和であれ不飽和であれ、また、指示がない限り、必要に応じて置換された環を意味する。「炭素環式」または「カルボシクリル」との用語はまた、脂肪族基および炭素環式基の混成物（例えば、（シクロアルキル）アルキル、（シクロアルケニル）アルキルおよび（シクロアルキル）アルケニル）を包含する。
【００４５】
「化学的に適したまたは安定な」との用語は、当該技術分野で公知の方法により製造し患者に投与できるのに十分に安定な化合物の構造を意味する。典型的には、このような化合物は、水分または他の化学的に反応性の状態がない場合、４０℃以下の温度で、少なくとも１週間、安定である。
【００４６】
「化学実体」との用語は、化学化合物、少なくとも２種の化学化合物の複合体、およびこのような化合物または複合体の断片を意味する。この化学実体は、例えば、リガンド、基質、ヌクレオチド三リン酸、ヌクレオチド、アゴニスト、アンタゴニスト、インヒビター、抗体、ペプチド、タンパク質または薬剤であり得る。１実施形態では、この化学実体は、ＡＴＰおよびその活性部位のインヒビターからなる群から選択される。１実施形態では、このインヒビターは、４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン、（５−メチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−（２−ピリジン−４−イル−キナゾリン−４−イル）−アミン、４−（５−メチル−２−フェニルアミノ−ピリミジン−４−イル）−１Ｈ−ピラゾール−２−カルボン酸（２−ヒドロキシ−１−フェニル−エチル）−アミド、（１Ｈ−インダゾール−３−イル）−［２−（２−トリフルオロメチル−フェニル）−キナゾリン−４−イル］−アミン、および、ＡＴＰアナログ（例えば、ＭｇＡＭＰ−ＰＮＰ（アデニリルイミド二リン酸））またはＡＤＰである。１実施形態では、この化学実体は、ペプチド基質またはその基質結合溝のインヒビターからなる群から選択される。
【００４７】
「結晶溶液」との用語は、高分子の結晶化を促進する溶液を意味する。この結晶化溶液は、沈殿剤、緩衝液、塩、安定剤、ポリイオン剤、清浄剤、ランタノイドイオンまたは還元剤を含有し得る。当業者は、対象高分子に適切な条件を発見するために、この結晶溶液の成分を調節し得る。
【００４８】
「保存的置換」との用語は、対応する参照残基と物理的または機能的に類似した残基を意味する。すなわち、保存的置換およびその参照残基は、類似の大きさ、形状、電荷、化学的特性（共有結合または水素結合を形成する性能を含めて）などを有する。好ましい保存的置換には、Ｄａｙｈｏｆｆら、Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，５，ｐｐ．３４５〜３５２（１９７８ ＆ Ｓｕｐｐ．）（その内容は、本明細書中で参考として援用されている）において、受け入れられる点変異について規定した規準を満たすものがある。保存的置換の例には、以下の基を含む置換が挙げられるが、これらに限定されない：（ａ）バリン、グリシン；（ｂ）グリシン、アラニン；（ｃ）バリン、イソロイシン、ロイシン；（ｄ）アスパラギン酸、グルタミン酸；（ｅ）アスパラギン、グルタミン；（ｆ）セリン、スレオニン；（ｇ）リシン、アルギニン、メチオニン；および（ｈ）フェニルアラニン、チロシン。
【００４９】
「複合体」との用語は、化学実体と会合したタンパク質を意味する。
【００５０】
「ドメイン」との用語は、ＧＳＫ−３βタンパク質またはホモログの構造単位を意味する。このドメインは、結合ポケット、または配列または構造モチーフを含むことができる。ＧＳＫ−３βでは、このタンパク質は、２個のドメインに分離され、そのＮ−末端ドメインは、主に、β鎖であり、そのＣ−末端ドメインは、主に、αヘリックスである。
【００５１】
「三次元構造を作成する」との用語は、その構造座標を三次元空間でプロットすることを意味する。これは、市販のソフトウェアによって、達成できる。この三次元構造は、コンピュータモデル化、適合操作を実行するのに使用され得るか、または三次元グラフィック表現として表示され得る。
【００５２】
「ＧＳＫ−３βインヒビター−結合ポケット」または「ＧＳＫ−３β ＡＴＰ−結合ポケット」との用語は、下記のように、そのＧＳＫ−３β構造に存在している特定セットのアミノ酸残基の構造座標により規定される分子または分子複合体の結合ポケットを意味する。この結合ポケットは、このＧＳＫ−３βタンパク質において、その活性部位についてＡＴＰまたはインヒビターが結合する領域にある。
【００５３】
「ＧＳＫ−３β様」との用語は、そのＧＳＫ−３βタンパク質の全部または一部に対して形状共通性を有する分子または分子複合体の全部または一部を意味する。例えば、ＧＳＫ−３β様インヒビター結合ポケットでは、その形状共通性は、（図１〜７のいずれか１つで示すように）、そのＧＳＫ−３β様インヒビター結合ポケット内のアミノ酸とＧＳＫ−３βインヒビター結合ポケット内のＧＳＫ−３βアミノ酸との間の骨格原子の構造座標の根二乗平均偏差により、規定される。ＧＳＫ−３βインヒビター結合ポケットを規定するＧＳＫ−３βアミノ酸のセットに依存して、当業者は、配列または構造の相同性に基づいて、タンパク質内のＧＳＫ−３β様インヒビター結合ポケットを規定する対応するアミノ酸を捜し出すことが可能となる。
【００５４】
「ＧＳＫ−３−媒介状態（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）」または「状態（ｓｔａｔｅ）」との用語は、ＧＳＫ−３（特に、ＧＳＫ−３）が重要な役割を果たすことが公知の任意の疾患または他の有害な状態（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）または状態（ｓｔａｔｅ）を意味する。このような疾患または状態には、糖尿病、アルツハイマー病、ハンチントン病、パーキンソン病、ＡＩＤＳ関連痴呆、筋萎縮性側索硬化症（ＡＭＬ）、多発性硬化症（ＭＳ）、精神分裂病、心筋細胞肥大、再灌流／虚血および脱毛が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５５】
「ハロゲン」または「ハロ」との用語は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩを意味する。
【００５６】
「ヘテロ原子」との用語は、Ｎ、ＯまたはＳを意味し、窒素およびイオウの任意の酸化形態（例えば、Ｎ（Ｏ）、Ｓ（Ｏ）、Ｓ（Ｏ）２）および任意の塩基性窒素の四級化形態を含むべきである。
【００５７】
「複素環」または「ヘテロシクリル」との用語は、１個またはそれ以上のヘテロ原子を含有する非芳香族の飽和または不飽和の単環式または多環式の環系を意味し、環の大きさは、３員〜１４員である。当業者は、安定で化学的に適した複素環内のヘテロ原子の最大数が、その環の大きさ、不飽和度および原子価により決定されることを認識する。一般に、複素環は、その複素環が化学的に適して安定である限り、１個〜４個のヘテロ原子を有し得、また、他の環（例えば、炭素環、アリール環またはヘテロアリール環）または他の複素環に縮合され得る。複素環の環系は、単環式、二環式または三環式であり得る。また、本明細書中で使用する「複素環式」または「ヘテロシクリル」との用語の範囲内には、１個またはそれ以上の炭素環がヘテロアリールに縮合された基が含まれる。
【００５８】
複素環の例には、３−１Ｈ−ベンズイミダゾール−２−オン、３−１Ｈ−アルキル−ベンズイミダゾール−２−オン、２−テトラヒドロフラニル、３−テトラヒドロフラニル、２−テトラヒドロチオフェニル、３−テトラヒドロチオフェニル、２−モルホリノ、３−モルホリノ、４−モルホリノ、２−チオモルホリノ、３−チオモルホリノ、４−チオモルホリノ、１−ピロリジニル、２−ピロリジニル、３−ピロリジニル、１−ピペラジニル、２−ピペラジニル、１−ピペリジニル、２−ピペリジニル、３−ピペリジニル、４−ピペリジニル、４−チアゾリジニル、ジアゾロニル、Ｎ−置換ジアゾロニル、１−フタルイミジニル、ベンゾキサン、ベンゾトリアゾール−１−イル、ベンゾピロリジン、ベンゾピペリジン、ベンゾキソラン、ベンゾチオラン、ベンゾチアン、アジラニル、オキシラニル、アゼチジニル、ピロリニル、ジオキソラニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、ピラニル、ジオキサニル、ジチアニル、トリチアニル、キヌクリジニル、オキセパニルおよびチエパニルが挙げられるが、これらに限定されない。「複素環」との用語はまた、飽和であれ不飽和であれ、特に述べられていない限り、必要に応じて置換した環を意味する。
【００５９】
「ヘテロアリール」との用語は、単独で、または任意の他の用語と組み合わせて、５員〜１４員で１個またはそれ以上のヘテロ原子を有する単環式または多環式の芳香族環系を意味する。当業者は、安定で化学的に適したヘテロアリール環内のヘテロ原子の最大数がその環の大きさおよび原子価により決定されることを認識する。「ヘテロアラルキル」との用語は、ヘテロアリールで置換したアルキル基を意味する。また、明らかに、「ヘテロアラルキル」との用語の範囲内には、ヘテロアリールで置換したアルケニル基またはアルキニル基が含まれる。一般に、ヘテロアリール環は、１個〜４個のヘテロ原子を有し得る。ヘテロアリール基には、２−フラニル、３−フラニル、Ｎ−イミダゾリル、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル、５−イミダゾリル、３−イソオキサゾリル、４−イソオキサゾリル、５−イソオキサゾリル、２−オキサジアゾリル、５−オキサジアゾリル、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、２−ピロリル、３−ピロリル、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−ピリミジル、４−ピリミジル、５−ピリミジル、３−ピリダジニル、２−チアゾリル、４−チアゾリル、５−チアゾリル、５−テトラゾリル、２−トリアゾリル、５−トリアゾリル、２−チエニルおよび３−チエニルが挙げられるが、これらに限定されない。「ヘテロアリール環」、「ヘテロアリール基」または「ヘテロアラルキル」との用語はまた、必要に応じて置換した環を意味する。
【００６０】
縮合した多環式ヘテロアリールおよびアリール環系（ここで、炭素環式の芳香環またはヘテロアリール環は、１個またはそれ以上の他の環に縮合している）の例には、テトラヒドロナフチル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、インドリル、キノリニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、イソキノリニル、イソインドリル、アクリジニル、ベンゾイソオキサゾリルなどが挙げられる。
【００６１】
アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基またはヘテロアラルキル基は、１個またはそれ以上の別個に選択した置換基を含有し得る。アリール基またはヘテロアリール基の不飽和炭素原子上の適切な置換基の例はに、ハロゲン、ＣＦ３、−Ｒ’、−ＯＲ’、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＲ’、保護したＯＨ（例えば、アシルオキシ）、−ＮＯ２、−ＣＮ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ’、−Ｎ（Ｒ’）２、−ＮＨＣＯＲ’、−ＮＨＣＯＮＨ２、−ＮＨＣＯＮＨＲ’、−ＮＨＣＯＮ（Ｒ’）２、−ＮＲＣＯＲ’、−ＮＨＣＯ２Ｈ、−ＮＨＣＯ２Ｒ’、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯＲ’、−ＣＯＮＨ２、−ＣＯＮＨＲ’、−ＣＯＮ（Ｒ’）２、−Ｓ（Ｏ）２Ｈ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ’、−ＳＯ２ＮＨ２、−Ｓ（Ｏ）Ｈ、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−ＳＯ２ＮＨＲ’、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ’）２、−ＮＨＳ（Ｏ）２Ｈまたは−ＮＨＳ（Ｏ）２Ｒ’が挙げられ、ここで、Ｒ’は、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、また、各Ｒ’は、必要に応じて、ハロゲン、ニトロ、シアノ、アミノ、−ＮＨ−（非置換脂肪族）、−Ｎ−（非置換脂肪族）２、カルボキシ、カルバモイル、ヒドロキシ、−Ｏ−（非置換脂肪族）、−ＳＨ、−Ｓ−（非置換脂肪族）、ＣＦ３、−ＳＯ２ＮＨ２、非置換脂肪族、非置換カルボシクリル、非置換ヘテロシクリル、非置換アリール、非置換アラルキル、非置換ヘテロアリールまたは非置換ヘテロアラルキルで置換されている。
【００６２】
脂肪族基または非芳香族複素環は、１個またはそれ以上の置換基を含有し得る。脂肪族基または非芳香族複素環の飽和炭素上の適切な置換基の例には、不飽和炭素について上で挙げたもの、ならびに以下が挙げられる：＝Ｏ、＝Ｓ、＝ＮＮＨＲ’、＝ＮＮ（Ｒ’）２、＝Ｎ−ＯＲ’、＝ＮＮＨＣＯＲ’、＝ＮＮＨＣＯ２Ｒ’、＝ＮＮＨＳＯ２Ｒ’、＝Ｎ−ＣＮまたは＝ＮＲ’（ここで、Ｒ’は、上で定義したとおりである）。本明細書で示されるので、適切な置換基の選択は、当業者の知見の範囲内である。
【００６３】
ヘテロアリール環または非芳香族複素環上の置換可能な窒素は、必要に応じて、置換される。窒素上の適切な置換基には、Ｒ”、ＣＯＲ”、Ｓ（Ｏ）２Ｒ”およびＣＯ２Ｒ”が挙げられ、ここで、Ｒ”は、Ｈ、脂肪族基または置換脂肪族基である。
【００６４】
「モチーフ」との用語は、構造区画を規定するかまたはタンパク質で機能（例えば、触媒作用、構造安定化またはリン酸化）を実行する、タンパク質内の一群のアミノ酸を意味する。このモチーフは、配列、構造および機能の点で、保存され得る。このモチーフは、一次配列または三次元空間で、近接であり得る。モチーフの例には、ＳＸＸＸＳモチーフ、リン酸化リップまたは活性化ループ、グリシンリッチリン酸塩アンカーループ、触媒ループ、ＤＦＧループおよびＡＰＥモチーフが挙げられるが、これらに限定されない（Ｘｉｅら、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，６，ｐｐ．９８３〜９９１（１９９８）を参照）。
【００６５】
「ＧＳＫ−３βのホモログ」または「ＧＳＫ−３βホモログ」との用語は、構造または配列がＧＳＫ−３βと相同であるがＧＳＫ−３のキナーゼ活性を保持している分子を意味する。１実施形態では、このホモログは、ＧＳＫ−３βの少なくとも８０％、９０％または９５％の相同性を有する。このホモログは、ＧＳＫ−３α、他の種に由来のＧＳＫ−３β（これは、その保存的置換、保存的付加または欠失を有する）；ヒトＧＳＫ−３β（これは、その保存的置換、保存的付加または欠失を有する）であり得る。例えば、このＧＳＫ−３βは、全長タンパク質（配列番号１のアミノ酸１−４２０）；配列番号１のアミノ酸７−４２０、２５−３８１、３７−３８１を備えた短縮型タンパク質；保存的置換を備えた全長タンパク質；保存的変異を備えた短縮型タンパク質であり得る。
【００６６】
「結合ポケットの一部」との用語は、その結合ポケットを規定するアミノ酸残基の全部より少ないことを意味する。結合ポケットの一部を構成する残基の構造座標は、その結合ポケットの化学環境を規定するのに特異的であり得るか、これらの残基と相互作用し得るインヒビターの断片を設計する際に有用であり得る。例えば、残基の一部は、リガンドの結合で一定の役割を果たす重要な残基であり得るか、この結合ポケットの三次元区画と空間的に関連してそれらを規定する残基であり得る。これらの残基は、一次配列において、近接し得るか、または近接し得ない。
【００６７】
１実施形態では、この結合ポケットの一部は、少なくとも２個のアミノ酸残基である。１実施形態では、このインヒビター−結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｄ１３３およびＶ１３５である。他の実施形態では、このインヒビター−結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｋ８５、Ｌ１３２、Ｄ１３３およびＶ１３５である。他の実施形態では、このインヒビター−結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｋ８５、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｌ１３０およびＬ１３２である。他の実施形態では、このインヒビター−結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｉ６２、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｔ１３８およびＬ１８８である。他の実施形態では、このインヒビター−結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｖ７０、Ｖ１１０、Ｌ１８８およびＣ１９９である。他の実施形態では、このインヒビター−結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｆ６７、Ｖ７０、Ｑ１８５およびＣ１９９である。１実施形態では、基質結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４である。他の実施形態では、基質結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｒ９６、Ｒ１８０、Ｋ２０５、Ｎ２１３およびＹ２３４である。他の実施形態では、基質結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｒ９６、Ｒ１８０およびＫ２０５である。他の実施形態では、基質結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｓ６６、Ｆ６７およびＦ９３である。他の実施形態では、基質結合ポケットの一部は、ＧＳＫ−３βアミノ酸Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０およびＲ２２３である。
【００６８】
「ＧＳＫ−３βタンパク質の一部」との用語は、ＧＳＫ−３βタンパク質のアミノ酸残基の全部より少ないことを意味する。１実施形態では、ＧＳＫ−３βタンパク質の一部は、そのタンパク質の結合ポケット、ドメインまたはモチーフを規定する。ＧＳＫ−３βタンパク質の一部を構成する残基の構造座標は、そのタンパク質の化学環境を規定するのに特異的であり得るか、これらの残基と相互作用し得るインヒビターの断片を設計する際に有用であり得る。これらの残基の一部は、結合ポケット、モチーフまたはドメインの三次元区画と空間的に関連してそれらを規定する残基であり得る。これらの残基は、一次配列において、近接し得るか、または近接し得ない。例えば、これらの残基の一部は、リガンドまたは基質の結合、触媒作用または構造安定化で一定の役割を果たす重要な残基であり得る。
【００６９】
「薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクル」との用語は、本発明の化合物と共に患者に投与できる非毒性のキャリア、アジュバントまたはビヒクルであって、その薬理学的な活性を損なわないものを意味する。
【００７０】
「患者」との用語は、ヒトおよび動物の被験体を含む。
【００７１】
「リン酸化配列を含むペプチド」との用語は、ＺＸＸＸＹモチーフを含むペプチドを意味する。Ｚは、セリンまたはスレオニンであり得る。Ｙは、セリン、スレオニンまたバリンであり得る。Ｘは、任意のアミノ酸残基であり得る。ＺまたはＹは、リン酸化できるか、またはリン酸化できない。Ｙをリン酸化すると、ＸがＧＳＫ−３βでリン酸化し易くなる。リン酸化配列を含むペプチド配列の例には、ＡＳＶＰＰＳ、ＰＳＰＳＬＳ、ＬＳＲＨＳＳ、ＳＳＰＨＱＳ、ＤＳＲＡＧＳ、ＬＳＲＲＰＳ、ＰＴＰＰＰＴ、ＰＴＰＶＰＳ、ＫＳＰＶＶＳ、ＶＳＧＤＴＳ、ＱＳＹＬＤＳ、ＤＳＧＩＨＳ、ＨＳＧＡＴＴ、ＴＴＴＡＰＳ、ＴＳＡＮＤＳ、ＤＳＥＱＱＳ、ＳＳＰＬＰＳ、ＰＳＳＰＬＳおよびＣＴＰＴＤＶが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７２】
「薬学的に受容可能な誘導体」または「プロドラッグ」との用語は、本発明の化合物の任意の薬学的に受容可能な塩、エステル、エステルの塩または他の誘導体であって、レシピエントに投与した際、本発明の化合物またはそれらの阻害活性代謝物または残留物を直接的または間接的のいずれかで提供できるものを意味する。特に好ましい誘導体またはプロドラッグには、本発明の化合物を、（例えば、経口投与した化合物を血液に急速に吸収させることにより）、患者に投与したとき、このような化合物の生体利用能を高めたもの、または親種と比較して、親化合物の生体区画（例えば、脳またはリンパ系）への分配を高めたものがある。
【００７３】
本発明の化合物の薬学的に受容可能なプロドラッグには、エステル、アミノ酸エステル、リン酸エステル、金属塩およびスルホン酸エステルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７４】
本発明の化合物の薬学的に受容可能な塩には、薬学的に受容可能な無機および有機の酸および塩基由来の塩が挙げられる。適切な酸塩の例には、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、重硫酸塩、酪酸塩、クエン酸塩、ショウノウ酸塩、ショウノウスルホン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、ギ酸塩、フマル酸塩、グルコヘプタン酸塩、グリセロリン酸塩、グリコール酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、２−ヒドロキシエタンスルホン酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、２−ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、パルモ酸塩（ｐａｌｍｏａｔｅ）、ペクチン酸塩、過硫酸塩、３−フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、サリチル酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トシレートおよびウンデカン酸塩が挙げられる。他の酸（例えば、シュウ酸）は、それ自体は薬学的に受容可能ではないものの、本発明の化合物およびそれらの薬学的に受容可能な酸付加塩を得る際の中間体として有用な塩の調製で、使用できる。
【００７５】
適切な塩基から誘導した塩には、アルカリ金属（例えば、ナトリウム、カリウム）、アルカリ土類金属（例えば、マグネシウム）、アンモニウムおよびＮ＋（Ｃ１〜４アルキル）４塩が挙げられる。本発明はまた、本明細書中で開示した化合物の任意の塩基性窒素含有基の四級化を想定している。このような四級化により、水溶性または油溶性または水分散性または油分散性の生成物を得ることができる。
【００７６】
「プロテインキナーゼ媒介疾患」または「病態」との用語は、プロテインキナーゼが一定の役割を果たす任意の疾患または他の有害な疾患または状態を意味する。このような病態には、自己免疫疾患、炎症疾患、代謝疾患、神経疾患および神経変性疾患、心血管疾患、アレルギーおよび喘息が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７７】
「根二乗平均偏差」または「ＲＭＳＤ」との用語は、その平均からの偏位の平方の算術平均の平方根を意味する。それは、ある傾向または物体からの偏位または変動を表現する１方法である。本発明の目的のために、「根二乗偏位」とは、本明細書中で記述したＧＳＫ−３βの構造座標により規定されるように、ＧＳＫ−３βの骨格またはその結合ポケットからのタンパク質骨格の変動を規定する。ＲＭＳＤの計算が標準的な誤差を含むことは、当業者に容易に明らかとなる。
【００７８】
「浸された」との用語は、その結晶が対象化合物を含有する溶液に移動される過程を意味する。
【００７９】
「構造座標」との用語は、結晶形状でのタンパク質またはタンパク質複合体の原子（散乱中心）によるＸ線の単色ビームの回折に対して得られるパターンに関する数学的等式から誘導されたデカルト座標を意味する。この回折データは、その結晶の繰り返し単位の電子密度地図を計算するのに使用される。これらの電子密度地図は、次いで、その酵素または酵素複合体の個々の原子の位置を確立するのに使用される。
【００８０】
「ＧＳＫ−３β結合ポケットの実質的に全部」または「ＧＳＫ−３βタンパク質の実質的に全部」との用語は、そのＧＳＫ−３β結合ポケットまたはタンパク質内のアミノ酸の全部または殆ど全部を意味する。例えば、ＧＳＫ−３β結合ポケットの実質的に全部は、このＧＳＫ−３β結合ポケットまたはタンパク質を規定する残基の１００％、９５％、９０％、８０％、７０％であり得る。
【００８１】
「基質結合溝」との用語は、その基質が結合するプロテインキナーゼの領域を意味する。この基質結合溝は、β−鎖およびα−ヘリカルドメインの界面に位置しているか、その活性化ループとβ−鎖ドメインとの間に位置している。基質の例には、グリコーゲン合成酵素、β−カテニン、伸長開始因子２Ｂεサブユニット、ｃＡＭＰ−応答性の元素結合タンパク質、ＣＣＡＡＴ／エンハンサー結合タンパクα、微小管結合タンパク質Ｔａｕ、アキシン、Ｄｄ−ＳＴＡＴａおよびＣｙｃｌｉｎ Ｄ１が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８２】
「基質結合ポケット」との用語は、以下で記述するように、そのＧＳＫ−３β構造に存在している特定セットのアミノ酸残基の構造座標により規定される分子または分子複合体の結合ポケットを意味する。この結合ポケットは、その基質結合溝が存在しているＧＳＫ−３βタンパク質の領域にある。
【００８３】
「ＧＳＫ−３βと十分に相同性である」との用語は、ＧＳＫ−３βタンパク質と比較して、少なくとも２０％の配列ホモログを有するタンパク質を意味する。１実施形態では、この配列相同性は、少なくとも４０％である。
【００８４】
（ＧＳＫ−３のインヒビター）
本発明の１つの目的は、式Ｉの化合物、またはそれらの薬学的に受容可能な誘導体を提供することにある：
【００８５】
【化９】
Figure 2005504731
Ｒ１は、Ｈ、脂肪族、ＲＣ（Ｏ）−、ＲＳ（Ｏ）ｎ−、ＲＯＣ（Ｏ）−、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択される；ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；
Ｒ２およびＲ３は、それぞれ別個に、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロアラルキル、−Ｎ（Ｒ）２、−ＮＲＣＯＲ、−ＮＲＣＯ２Ｒ、−ＮＲＳＯ２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）ｎＲ、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、−ＳＲ、−ＯＲ、−ＣＦ３、ハロ、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯ２Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯＮ（Ｒ）２または−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２から選択され、ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；または、Ｒ２およびＲ３は、介在している原子と一緒になって、必要に応じて、５員〜９員環を形成し、該環は、式Ｉのピリダジニル環に縮合され、該縮合環は、０個〜２個のヘテロ原子を有する；
各Ｒは、別個に、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、ここで、Ｈ以外のＴの各メンバーは、必要に応じて、置換されている；そして
ｎは、１または２である；
但し、Ｒ１がＨのとき、Ｒ２およびＲ３は、両方共に非置換フェニルにはならない；Ｒ１がＨのとき、Ｒ２およびＲ３は、Ｈ、ハロゲンまたは非置換アルキル以外のものである。
【００８６】
本発明の特定の化合物が互変異性形状を示し得、これらの化合物のこのような互変異性形状の全てが本発明の範囲内であることは、当業者に明らかである。
【００８７】
特に指定のない限り、本明細書中で描写した構造はまた、これらの構造の全ての立体化学形状（すなわち、各非対称中心に対するＲ形態およびＳ形態）を含むことを意味する。従って、本発明の化合物の単一立体化学異性体だけでなく、鏡像異性体およびジアステレオマーの混合物もまた、本発明の範囲内である。特に指定のない限り、本明細書中で描写した構造はまた、１個またはそれ以上の同位体的に富んだ原子の存在だけが異なる化合物を含むことを意味する。例えば、水素を重水素または三重水素で置換したこと以外または炭素を１３Ｃまたは１４Ｃに富んだ炭素で置換したこと以外は本発明の構造を有する化合物は、本発明の範囲内である。
【００８８】
本発明の好ましい実施形態では、Ｒ１は、Ｈ、ＲＣ（Ｏ）−またはアラルキルであり、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。さらに好ましい実施形態では、Ｒ１が、Ｈ、脂肪族−Ｃ（Ｏ）−、アリール−Ｃ（Ｏ）−またはアラルキルである。さらに好ましい実施形態では、Ｒ１は、Ｈ、ＣＨ３Ｃ（Ｏ）−、ＰｈＣ（Ｏ）−またはＰｈＣＨ２−である。
【００８９】
他の好ましい実施形態では、Ｒ２およびＲ３は、別個に、Ｈ、アリール、またはヘテロアリールである。他の好ましい実施形態では、Ｒ２およびＲ３は、別個に、アリール、カルボシクリル、ヘテロシクリルまたはヘテロアリールである。他の実施形態では、Ｒ２およびＲ３は、別個に、アリール、カルボシクリル、ヘテロシクリルまたはヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ２およびＲ３は、別個に、Ｈ、フェニル、ナフチル、ピリジル、チエニル、フラニル、ピリミジニル、ベンゾジオキソリルまたはシクロヘキシルであり、Ｈ以外のいずれも、必要に応じて、置換されている。さらに好ましくは、Ｒ２およびＲ３は、別個に、フェニル、ナフチル、ピリジル、チエニル、フラニル、ピリミジニル、ベンゾジオキソリルまたはシクロヘキシルであり、Ｈ以外のいずれも、必要に応じて、置換されている。さらに好ましくは、フェニル、ナフチル、ピリジル、チエニル、フラニル、ピリミジニル、ベンゾジオキソリルまたはシクロヘキシル上の置換基は、ハロ、アルキル、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２ＮＨ２、−ＳＯ２ＮＨ−（アルキル）、−ＳＯ２Ｎ（アルキル）２、−Ｏ−アルキル、−ＮＨ２、−Ｎ−アルキル、−Ｎ−（アルキル）２、−ＣＯＮＨ２、−ＣＯＮＨ（アルキル）、−ＣＯＮＨ（アルキル）２、−Ｏ−フェニルまたは−Ｓ−アルキルから選択される。
【００９０】
他の好ましい実施形態では、Ｒ１が大きい基であるとき、Ｒ２は、小さい基である。小さい基には、水素、または３個またはそれ以下の炭素を含有する部分（例えば、メチル、エチルまたはプロピル）を意味する。大きい基とは、４個またはそれ以上の炭素を含有する部分を意味する。
【００９１】
他の好ましい実施形態では、Ｒ１は、Ｈであり、そしてＲ２およびＲ３は、別個に、Ｈまたは必要に応じて置換したフェニルである。
【００９２】
本発明のさらに好ましい実施形態は、式Ｉａで示される：
【００９３】
【化１０】
Figure 2005504731
ここで、Ｒ４は、ハロである。さらに好ましい実施形態では、Ｒ４は、Ｆである。
【００９４】
本発明の化合物の代表的な例は、以下の表１で示す。
【００９５】
（表１）
【００９６】
【表１−１】
Figure 2005504731
【００９７】
【表１−２】
Figure 2005504731
【００９８】
【表１−３】
Figure 2005504731
【００９９】
【表１−４】
Figure 2005504731
【０１００】
【表１−５】
Figure 2005504731
【０１０１】
【表１−６】
Figure 2005504731
【０１０２】
【表１−７】
Figure 2005504731
【０１０３】
【表１−８】
Figure 2005504731
【０１０４】
【表１−９】
Figure 2005504731
【０１０５】
【表１−１０】
Figure 2005504731
【０１０６】
【表１−１１】
Figure 2005504731
【０１０７】
【表１−１２】
Figure 2005504731
さらに好ましい実施形態では、本発明の化合物は、 ３−アミノ−４−フェニル−５−（３−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物８）である。
【０１０８】
（ＧＳＫ−３インヒビターを生成する方法）
本発明の化合物は、一般に、一般スキームＩおよび下記の合成実施例で示されているように、類似の化合物について当業者に公知の方法に従って、公知の出発物質から調製され得る。本発明の化合物を製造する際に有用な参考文献には、Ｅｌ−Ｇｅｎｄｙ，Ａ．Ｍ．ら、Ａｓｉａｎ Ｊ．Ｃｈｅｍ．，１，３７６（１９８９）；Ｄｅｅｂ，Ａ．ａｎｄ Ｓａｉｄ，Ｓ．Ａ．，Ｃｏｌｌｅｃｔ．Ｃｚｅｃｈ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，５０，２７９５（１９９０）；およびＳｈａｌａｂｙ，Ａ．Ａ．Ｊ．Ｐｒａｋｔ．Ｃｈｅｍｉｅ，３３２，１０４（１９９０）が挙げられる。
【０１０９】
（スキームＩ）
【０１１０】
【化１１】
Figure 2005504731
スキームＩは、本発明の化合物を製造する一般的なアプローチを示す。非対称ジアリールケトヒドラゾン（１）を、米国特許第４，００９，０２２号（その内容は、本明細書中で参考として援用されている）で記述されているように、対応する置換デオキシベンゾインから調製した。置換ジヒドロベンゾインは、当該技術分野で公知の方法（例えば、Ｈｉｌｌ，Ｄ．Ｔ．ら、Ｊ．Ｈｅｔ．Ｃｈｅｍ．，２８，１１８１（１９９１）；Ｒｉｅｋｅ，Ｒ．Ｄ．ら、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５６，１４４５（１９９１）；Ｆｕｊｉｓｏｗａ，Ｔ．ら、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１１３５（１９８１）；およびＩｙｏｄａ，Ｍ．ら、Ｔｅｔ．Ｌｅｔｔ．，２６，４７７７（１９８５）で記述されているもの）に従って、容易に合成した。ジアリールケトヒドラゾン（１）のエタノール溶液に、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中のシアノ酢酸エチル（過剰）およびナトリウムエトキシドを加えた。この混合物を６時間還流した。冷却後、減圧下にて溶媒を除去し、その残渣をジクロロメタン（ＣＨ２Ｃｌ２）にとり、０．１Ｍ ＨＣｌおよび水で洗浄し、そして硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過後、減圧下にて溶媒を除去し、そしてシリカゲルクロマトグラフィー（５：９５のメタノール／ジクロロメタン）により、その生成物である４−シアノ−５，６−ジアリール２（１Ｈ）ピリダジノン（２）を精製した。
【０１１１】
精製した４−シアノ−５，６−ジアリール２（１Ｈ）ピリダジノン（２）をＰＯＣｌ３に加え、そして５〜６時間にわたって、１００℃に加熱した。冷却後、その反応混合物を氷に注ぎ、そして１時間攪拌した。得られた３−クロロ−４−シアノ−５，６−ジアリールピリダジン（３）を濾過により除き、水で洗浄し、空気乾燥し、さらに精製することなく、次の工程で使用した。次いで、精製した３−クロロ−４−シアノ−５，６−ジアリールピリダジン（３）を、数時間にわたって、エタノール中の２当量の無水ヒドラジンと共にさらに還流した。冷却すると、生成物Ｉｂは、時々、沈殿し、その場合、化合物Ｉｂを、エタノールからの再結晶により、精製した。そうでなければ、Ｉｂの精製は、シリカゲルクロマトグラフィー（５：９５のメタノール／ジクロロメタン）により、達成した。
【０１１２】
当業者は、容易に合成されるか市販されている試薬を使用して、本明細書の教示に従って、本発明の他の化合物を合成し得る。
【０１１３】
本発明は、以下の実施例１〜１７で記述のように、本発明の代表的な化合物を生成する詳細な方法を提供する。
【０１１４】
プロテインキナーゼインヒビター（例えば、ＧＳＫ−３インヒビター）としてのこれらの化合物の活性は、インビトロ、インビボまたは細胞株にて、アッセイされ得る。インビトロアッセイには、活性化したＧＳＫ−３のリン酸化活性またはＡＴＰａｓｅ活性のいずれかの阻害を決定するアッセイが挙げられる。代替インビトロアッセイは、インヒビターがＧＳＫ−３に結合する能力を定量する。インヒビターの結合は、結合前のインヒビターを放射標識し、そのインヒビター／ＧＳＫ−３複合体を単離し、そして結合した放射標識の量を決定することにより、測定され得る。あるいは、インヒビターの結合は、競合実験（この場合、新しいインヒビターは、公知の放射性リガンドに結合されたＧＳＫ−３と共にインキュベートされる）を実行することにより、決定され得る。
【０１１５】
（薬学的組成物）
本発明の他の実施形態によれば、これらのプロテインキナーゼインヒビター（特に、ＧＳＫ−３インヒビターまたはそれらの誘導体／塩）は、組成物に処方され得る。好ましい実施形態では、この組成物は、薬学的組成物である。１実施形態では、この組成物は、生物学的サンプルまたは患者でＧＳＫ−３を阻害するのに有効な量のプロテインキナーゼインヒビターを含有する。別の実施形態では、これらの薬学的組成物（これらは、ＧＳＫ−３媒介状態を処置または予防するのに有効な量のプロテインキナーゼインヒビター、および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバンドまたはビヒクルを含有する）は、患者に投与するために、処方され得る。
【０１１６】
ＧＳＫ−３を阻害するのに有効な量は、インヒビターなしでの酵素のＧＳＫ−３活性と比較する場合、少なくとも５０％、さらに好ましくは、少なくとも６０％または７０％、さらにより好ましくは、少なくとも８０％または９０％、最も好ましくは、少なくとも９５％で、ＧＳＫ−３のキナーゼ活性を阻害する量である。阻害を決定するには、任意の方法が使用され得る。例えば、実施例１８を参照。
【０１１７】
これらの薬学的組成物で使用され得る薬学的に受容可能なキャリアには、イオン交換体、アルミナ、ステアリン酸アルミニウム、レシチン、血清タンパク質（例えば、ヒト血清アルブミン）、緩衝液基質（例えば、リン酸塩）、グリシン、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、飽和植物性脂肪酸の部分グリセリド混合物、水、塩または電解質（例えば、硫酸プロタミン）、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素カリウム、塩化ナトリウム、亜鉛塩、コロイド状シリカ、三ケイ酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン、セルロースベースの基質、ポリエチレングリコール、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ポリアクリレート、ワックス、ポリエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体、ポリエチレングリコールおよび羊毛脂が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１１８】
本発明の組成物は、経口的、非経口的、吸入噴霧により、局所的に、経直腸的、経鼻的、経頬粘膜的、経膣的、または移植したレザバを介して、投与できる。本明細書中で使用する「非経口的」との用語は、皮下、皮内、静脈内、筋肉内、関節内、滑液内、胸骨内、鞘内、病巣内および頭蓋内の注射方法または注入方法を含める。好ましくは、これらの組成物は、経口的または静脈内で投与される。
【０１１９】
本発明の組成物の滅菌注射可能形態は、水性懸濁液または油性懸濁液であり得る。この懸濁液は、適切な分散剤または湿潤剤および懸濁剤を用いて、当該技術分野で公知の方法に従って、処方できる。この滅菌注射可能調製物はまた、例えば、１，３−ブタンジオール中の溶液として、非毒性の非経口的に受容可能な希釈剤または溶媒中の滅菌注射可能な溶液または懸濁液であり得る。使用できる受容可能案微にクルおよび溶媒には、水、リンガー溶液および等張性塩化ナトリウム溶液がある。さらに、従来、溶媒または懸濁媒体として、滅菌不揮発性油が使用されている。この目的には、いずれかのブランドの不揮発性油が使用でき、これには、合成のモノグリセリドまたはジグリセリドが含まれる。脂肪酸（例えば、オレイン酸およびそのグリセリド誘導体）は、天然の薬学的に受容可能なオイル（例えば、オリーブ油またはひまし油、特に、それらのポリオキシエチレン化した型）と同様に、注射可能物の調製に有用である。これらのオイル溶液または懸濁液はまた、長鎖アルコール希釈剤または分散剤（例えば、カルボキシメチルセルロース）または類似の分散剤（これらは、乳濁液または懸濁液を含めた薬学的に受容可能な投薬形態を処方する際に、通例、使用される）を含有できる。他の通例使用される界面活性剤（例えば、Ｔｗｅｅｎｓ、Ｓｐａｎｓおよび他の乳化剤）またはバイオアベイラビリティ向上剤（これらは、薬学的に受容可能な固体、液状または他の投薬形態を製造する際に、通例使用される）もまた、処方の目的のために、使用できる。
【０１２０】
本発明の薬学的組成物は、任意の経口的に受容可能な投薬形態（これには、カプセル、錠剤、および水性懸濁液および水性溶液が含まれるが、それらに限定されない）で、投与できる。経口用途のための錠剤の場合には、通常使用されるキャリアには、ラクトースおよびコーンスターチが挙げられる。潤滑剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム）もまた、典型的には、添加される。カプセル形態での経口投与に有用な希釈剤には、ラクトースおよび乾燥コーンスターチが挙げられる。経口用途に水性懸濁液が必要なとき、その活性成分は、乳化剤および懸濁剤と組み合わされる。望ましいなら、ある種の甘味料、香料または着色剤を添加してもよい。
【０１２１】
あるいは、本発明の薬学的組成物はまた、直腸投与のための坐剤の形態で投与され得る、これらは、この試薬と、適切な非刺激性の賦形剤（これは、室温で固体であるが、直腸温では液体であり、従って、直腸で融けて薬物を放出する）と混合することにより、調製できる。このような物質には、ココアバター、密ろうおよびポリエチレングリコールが挙げられる。
【０１２２】
本発明の薬学的組成物はまた、特に、処置の標的が局所的な適用により容易にアクセスできる領域または器官（目、皮膚または下部腸道の疾患を含めて）を含むとき、局所的に投与できる。これらの領域または器官のそれぞれに適切な局所処方物は、容易に調製される。
【０１２３】
下部腸道に対する局所適用は、直腸坐剤処方物（上記）により、または適切な浣腸処方物にて、行うことができる。局所的な経皮パッチもまた、使用できる。
【０１２４】
局所的に適用するためには、この薬学的組成物は、１種またはそれ以上のキャリアに懸濁するかまたは溶解した活性成分を含む適切な軟膏で、処方できる。本発明の化合物の局所投与用のキャリアには、鉱油、液状石油、ホワイト石油、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレン化合物、乳化ワックスおよび水が挙げられるが、これらに限定されない。あるいは、この薬学的組成物は、１種またはそれ以上の薬学的に適切なキャリアに懸濁するかまたは溶解した活性成分を含む適切なローションまたはクリームで処方できる。適切なキャリアには、鉱油、ソルビタンモノステアレート、ポリソルベート６０、セチルエステルワックス、セテアリールアルコール、２−オクチルドデカノール、ベンジルアルコールおよび水が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２５】
眼科用途には、この薬学的組成物は、防腐剤（例えば、ベンジルアルコニウムクロライド）と共にまたはそれなしで、ｐＨを調整した等張性滅菌生理食塩水の微細化懸濁液として、または、好ましくは、ｐＨを調整した等張性滅菌生理食塩水の溶液として、処方できる。あるいは、眼科用途には、この薬学的組成物は、軟膏（例えば、ペトロラタム）に処方できる。
【０１２６】
本発明の薬学的組成物はまた、鼻エアロゾルまたは鼻吸入により投与され得る。このような組成物は、薬学的組成の分野で周知の技術に従って、調製され、生理食塩水中の溶液として、ベンジルアルコールまたは他の適切な防腐剤、バイオアベイラビリティを高めるための吸収促進剤、フルオロカーボン、および／または他の通常の可溶化剤または分散剤を使用して、調製できる。
【０１２７】
上記疾患または障害を処置または予防する組成物では、本発明の化合物に加えて、本発明の化合物の薬学的に受容可能な誘導体またはプロドラッグもまた、使用され得る。
【０１２８】
単回投薬形態を製造するキャリア物質を組み合わされ得るプロテインキナーゼインヒビターの量は、処置する患者および特定の投与様式に依存して、変わる。好ましくは、これらの組成物は、これらの組成物を受ける患者に０．０１〜１００ｍｇ／体重１ｋｇ／日の間の投薬量のインヒビターが投与できるように、処方されるべきである。
【０１２９】
任意の特定の患者のための特定の投薬量および処置レジメンは、種々の因子（使用される特定の化合物の活性、年齢、体重、一般的な健康状態、性別、食餌、投与時間、排泄率、薬物の組合せ、および処置する医師の判断、ならびに処置される特定の疾患の重篤度を含む）に依存することが理解できるはずである。活性成分の量もまた、その組成物中の特定の化合物に依存する。
【０１３０】
（疾患の処置および予防方法）
本発明の１つの局面は、ＧＳＫ−３インヒビターで処置することにより軽減される患者の疾患状態を処置する方法に関し、該方法は、このような処置を必要としている患者に、治療有効量の式Ｉの化合物またはその薬学的に受容可能な誘導体を投与する工程を包含する。
【０１３１】
本発明の別の局面は、患者のＧＳＫ−３活性を阻害する方法に関し、該方法は、該患者に、式Ｉの化合物またはその薬学的に受容可能な誘導体を含有する組成物を投与する工程を包含する。別の方法は、それが必要な患者のグリコーゲン合成を高めるかおよび／または血糖値を下げる方法に関し、該方法は、該患者に、治療有効量の式Ｉの化合物またはその薬学的に受容可能な誘導体を投与する工程を包含する。この方法は、糖尿病患者に特に有用である。別の方法は、過リン酸化Ｔａｕタンパク質の産生を阻害することに関し、これは、アルツハイマー病の進行を停止または遅延するのに有用である。別の方法は、β−カテニンのリン酸化を阻害することに関し、これは、精神分裂病を処置するのに有用である。
【０１３２】
処置または予防する特定のプロテインキナーゼ媒介状態に依存して、さらなる薬剤（これは、通常、その状態を処置または予防するために投与される）は、本発明のインヒビターと共に投与され得る。例えば、糖尿病の処置では、糖尿病を処置するために、他の抗糖尿病薬が、本発明のＧＳＫ−３インヒビターと組み合わされ得る。これらの薬剤には、インシュリン（注射可能形態または吸入形態）、グリタゾンおよびスルホニル尿素が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３３】
これらのさらなる薬剤は、複数投薬レジメンの一部として、このプロテインキナーゼインヒビター含有組成物とは別々に、投与され得る。あるいは、これらの薬剤は、単回投薬形態の一部であり得、単一組成物中にて、本発明のプロテインキナーゼインヒビターと共に混合され得る。
【０１３４】
本発明の別の方法は、生物学的サンプルのＧＳＫ−３活性を阻害する方法に関し、該方法は、該生物学的サンプルを、ＧＳＫ−３を阻害するのに有効な量で、式ＩのＧＳＫ−３インヒビターまたはその薬学的に受容可能な誘導体またはプロドラッグ、あるいはその薬学的組成物と接触させる工程を包含する。
【０１３５】
（ＧＳＫ−３βタンパク質およびタンパク質複合体の結晶化可能組成物および結晶）
１実施形態によれば、本発明は、結晶化可能組成物を提供し、この組成物は、非リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログおよびリン酸イオンを含有する。１実施形態では、この結晶化可能組成物は、さらに、約５〜２５％ｖ／ｖの間の沈殿剤ポリエチレングリコール、緩衝剤（これは、ｐＨを、約４．０と８．０との間に維持する）；および必要に応じて、１〜２０ｍＭの還元剤を含有する。１実施形態では、この結晶化可能組成物は、非リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質、１５％ＰＥＧ ３３５０、５０ｍＭ Ｎａ／ＫＰＯ４（ｐＨ４．１）および１０ｍＭ ＤＴＴを含有する。
【０１３６】
他の実施形態では、本発明は、リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログを含有する結晶化可能組成物を提供する。１実施形態では、この結晶化可能組成物は、さらに、約５〜２５％ｖ／ｖの間のポリエチレングリコール、緩衝剤（これは、ｐＨを、約６．０と８．５との間に維持する）および１〜１０％ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を含有する。１実施形態では、この結晶化可能組成物は、リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質、約７〜１０％の間のＰＥＧ ３３５０、１００ｍＭ Ｔｒｉｓ ＨＣｌおよび５％ＤＭＳＯを含有する。
【０１３７】
他の実施形態では、本発明は、ＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログおよび化学実体を含有する結晶化可能組成物を提供する。このＧＳＫ−３βタンパク質は、リン酸化または非リン酸化であり得る。１実施形態では、この化学実体は、活性部位インヒビター、ヌクレオチド三リン酸、ＡＴＰ、基質もしくは基質結合溝インヒビター、またはリン酸化配列を含むペプチドからなる群から選択される。１実施形態では、この活性部位インヒビターは、４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン；（５−メチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−（２−ピリジン−４−イル−キナゾリン−４−イル）−アミン；４−（５−メチル−２−フェニルアミノ−ピリミジン−４−イル）−１Ｈ−ピラゾール−２−カルボン酸（２−ヒドロキシ−１−フェニル−エチル）−アミド；（１Ｈ−インダゾール−３−イル）−［２−（２−トリフルオロメチル−フェニル）−キナゾリン−４−イル］−アミンおよびＡＴＰアナログからなる群から選択される。１実施形態では、この結晶化可能組成物は、さらに、約５〜２５％ｖ／ｖの間のポリエチレングリコール、および約０．１〜１Ｍの間のフッ化アンモニウム、ギ酸アンモニウム、ギ酸カリウムまたはフッ化カリウムを含有する。１実施形態では、リン酸化配列を含むペプチドは、ＨＳＳＰＨＱｐＳＥＤＥＥＥである。別の実施形態では、この結晶化可能組成物は、リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質、ＨＳＳＰＨＱｐＳＥＤＥＥＥ、約１０〜１５％ｖ／ｖの間のポリエチレングリコール、および５０ｍＭのフッ化アンモニウムを含有する。
【０１３８】
１実施形態では、このＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログは、好ましくは、この結晶化可能組成物を形成する前、８５〜１００％の純度である。
【０１３９】
別の実施形態によれば、本発明は、非リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログおよびリン酸イオンを含有する結晶組成物を提供する。別の実施形態では、本発明は、非リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログおよび化学実体を含有する結晶組成物を提供する。好ましくは、この化学実体は、この活性部位インヒビター、ＡＴＰアナログまたはヌクレオチド三リン酸である。好ましくは、この結晶は、ａ＝８３Å、ｂ＝８６Å、ｃ＝１７８Å、α＝β＝γ＝９０°の単位格子寸法を有し、Ｐ２１２１２１の空間群に属する。これらの結晶組成物の単位格子が、その単位格子計算での偏位に依存して、上記格子寸法から±１〜２Å偏位し得ることは、当業者に容易に明らかとなる。
【０１４０】
本発明はまた、化学実体と共にまたは化学実体なしで、リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログを含有する結晶組成物を提供する。好ましくは、この化学実体は、活性部位インヒビター、ＡＴＰアナログまたはヌクレオチド三リン酸である。好ましくは、この結晶の単位格子寸法は、ａ＝６４Å、ｂ＝６７Å、ｃ＝６７Å、α＝１００°、β＝１０３°、γ＝８９．８°またはａ＝６４Å、ｂ＝６７Å、ｃ＝６７Å、α＝８０°、β＝７７°、γ＝８９．８°であり、Ｐ１の空間群に属する。他の実施形態では、この化学実体は、基質または基質結合溝インヒビター、またはリン酸化配列を含むペプチドである。好ましくは、この化学実体は、ＨＳＳＰＨＱｐＳＥＤＥＥＥであり、その結晶の単位格子寸法は、ａ＝７５Å、ｂ＝１０８Å、ｃ＝１２１Å、α＝β＝γ＝９０°であり、そしてＰ２１２１２１の空間群に属する。これらの結晶組成物の単位格子が、その単位格子計算での偏位に依存して、上記格子寸法から±１〜２Åまたは±１〜２°偏位し得ることは、当業者に容易に明らかとなる。
【０１４１】
本明細書中で使用する場合、これらの結晶化可能組成物または結晶組成物中のＧＳＫ−３βタンパク質は、全長ＧＳＫ−３βタンパク質（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１のアミノ酸１〜４２０）；ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１のアミノ酸７−４２０、２５−３８１、３７−３８１を有する短縮型ＧＳＫ−３βタンパク質；保存的置換を有する全長タンパク質；保存的変異を有する短縮型タンパク質であり得る。１実施形態では、このＧＳＫ−３βタンパク質は、バキュロウイルス系から生成される。この非リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質は、そのリン酸化部位のいずれにおいてもリン酸化されていない。このリン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質は、そのリン酸化部位のいずれか（例えば、セリン９またはチロシン２１６）でリン酸化されている。好ましくは、このタンパク質は、チロシン２１６でリン酸化されている。
【０１４２】
このＧＳＫ−３βタンパク質またはそのホモログは、任意の周知方法により生成され得、この方法には、合成方法（例えば、固相合成、液相合成および組合せ固相／液相合成）；組換えＤＮＡ方法（ｃＤＮＡクローニングを含め、これは、必要に応じて、部位特異的突然変異誘発と組み合わされる）；および／または天然産物の精製が挙げられる。１実施形態では、このタンパク質は、バキュロウイルス系またはＥ．Ｃｏｌｉ系から過剰発現される。
【０１４３】
本発明はまた、ＧＳＫ−３βタンパク質複合体またはＧＳＫ−３βホモログタンパク質複合体の結晶を得る方法に関し、ここで、このタンパク質複合体は、化学実体を含有し、この化学実体は、基質結合溝に結合し、この方法は、以下の工程を包含する：
ａ）ＧＳＫ−３βタンパク質を生成し精製する工程；
ｂ）結晶化溶液をこのタンパク質複合体と混合して、結晶化可能組成物を生成する工程；および
ｃ）この組成物を、結晶化を促進する状態に供する工程。
【０１４４】
結晶化を促進する条件には、例えば、結晶を形成する装置（例えば、懸滴装置、座滴装置、透析装置または微小管バッチ装置）は、結晶化を促進する。（米国特許第４，８８６，６４６号、第５，０９６，６７６号、第５，１３０，１０５号、第５，２２１，４１０号および第５，４００，７４１号；Ｐａｖら、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，２０，ｐｐ．９８〜１０２（１９９４）（これらの内容は、本明細書中で参考として援用されている））。この懸滴方法および座滴方法は、蒸気拡散により、結晶を生成する。この結晶化可能組成物を含有する懸滴または座滴は、より高濃度の沈殿剤を含有するレザバに対して、平衡化される。この滴がレザバで平衡状態に達するにつれて、このタンパク質は、溶液中で飽和になり、結晶が形成される。当業者は、上で開示した結晶化条件を変えて、化学実体と共にまたは化学実体なしで、ＧＳＫ−３タンパク質またはそのホモログについて結晶を生成する他の結晶化条件を同定し得る。このようなバリエーションには、ｐＨ、塩の型または濃度、沈殿剤の型または濃度、結晶化温度、タンパク質濃度を調節することが挙げられ得る。また、その結晶化条件を見つけるか最適化するのを助けるために、高い処理能力の結晶化アッセイが使用され得る。
【０１４５】
（ＧＳＫ−３βタンパク質、タンパク質複合体またはそのホモログの結合ポケット）
上で開示したように、出願人は、非リン酸化ＧＳＫ−３β、リン酸化ＧＳＫ−３β、非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体、リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体およびリン酸化ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体の三次元Ｘ線結晶構造を提供した。本明細書で提示したＧＳＫ−３βの結晶構造は、ＧＳＫ−３サブファミリーに入る。本発明は、インヒビターの設計に有用である。その原子座標データは、図１〜７で提示する。
【０１４６】
非リン酸化ＧＳＫ−３βおよびリン酸化ＧＳＫ−３β、それらの複合体もしくはその結合ポケットまたはＧＳＫ−３β様結合ポケットの１個について作成された構造座標を使用するために、しばしば、それらを三次元形状に変換する必要がある。これは、構造座標のセットから分子またはその一部の三次元構造を作成できる市販のソフトウェアを使用することにより、達成される。
【０１４７】
結合ポケット（これはまた、本発明では、結合部位とも呼ばれる）は、薬剤発見のような分野で、非常に有用である。天然のリガンドまたは基質をそれらの対応するレセプタまたは酵素の結合ポケットと会合することは、多くの生体作用機構の基礎である。同様に、多くの薬剤は、レセプタおよび酵素の結合ポケットと会合することにより、それらの生体効果を発揮する。このような会合は、この結合ポケットの全部または一部と共に起こり得る。このような会合を理解することは、それらの標的レセプタまたは酵素とさらに好ましく会合する、それゆえ、生体効果を向上させる、薬剤の設計を導くことを助ける。従って、この情報は、生物学的に重要な標的の結合ポケットの潜在的なインヒビターを設計する際に、有益である。本発明の結合ポケットは、薬剤の設計で重要である。
【０１４８】
上記構造座標は、側鎖のねじれ角を誘導するのに使用され得る（Ｓ．Ｃ．Ｌｏｖｅｌｌら、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，４０，３８９〜４０８（２０００））。例えば、グルタミンでは、χ１は、Ｎ、Ｃα、Ｃβ、Ｃγの間のねじれ角を規定し；χ２は、Ｃα、Ｃβ、Ｃγ、Ｃδの間のねじれ角を規定し；そしてχ３は、Ｃβ、Ｃγ、Ｃδ、Ｃεの間のねじれ角を規定する。
【０１４９】
驚くべきことに、現在、ＧＳＫ−３β−インヒビター４複合体（図６）について、Ｇｌｎ１８５の立体配座は、非リン酸化ＧＳＫ−３β、リン酸化ＧＳＫ−３β、ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体および他のプロテインキナーゼにおいて、この位置で、グルタミンについて報告された立体配座と非常に異なることが見出されている。グルタミン側鎖は、その化学環境に依存して、異なる立体配座を採用できる。Ｇｌｎ１８５の場合、その活性部位を占める分子は、グルタミンの側鎖の立体配座に影響を与える。ＧＳＫ−３β活性部位を占める分子がオルト置換フェニル環を含み、その環が、Ｉｌｅ６２、Ｐｈｅ６７、Ｖａｌ７０、Ａｓｎ１８６およびＡｓｐ２００の３．９Å内にあるとき、そのグルタミン側鎖は、−１７６．４°のχ１角度および１７４°のχ２角度を有する立体配座を採用する。すぐ近くの残基の立体障害を考慮して、Ｇｌｎ１８５のχ１は、１２３〜１８０°の範囲であり得、χ２は、−１７４〜−１８０°および１０６°〜１８０°の範囲であり得る。このχ１はまた、−１００°〜−１８０°の範囲であり得、そしてχ２は、−１５１°〜−１８０°および１２６°〜１８０°の範囲であり得る。
【０１５０】
そのポリペプチド骨格に沿って、特定のアミノ酸部位（例えば、Ｇｌｎ１８５）でのＧＳＫ−３βおよび他のプロテインキナーゼの立体配座を比較するために、これらのアミノ酸の配列整列を行うのに、周知の手順が使用され得る。このような配列整列により、同等の部位を比較できるようになる。配列整列を行うこのような１方法は、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐから入手できる「最良適合（ｂｅｓｔｆｉｔ）」プログラムであり、これは、Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｗａｔｅｒｍａｎ ｉｎ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ２；４８２（１９８１）で記述された局所相同アルゴリズムを使用する。
【０１５１】
ＧＳＫ−３βのＧｌｎ１８５残基の等価物もまた、その官能部分により、同定され得る。Ｇｌｎ１８５は、その活性部位の前にあるＧＳＫ−３βキナーゼドメインのα−ヘリックスドメイン上に位置している。それは、保存されたＲＤモチーフ（Ａｒｇ１８０、Ａｓｐ１８１）後、およびベータ−ストランドβ７の開始直前、５個の残基に位置付けられる（Ｂａｘ，Ｂ．ら、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，９，ｐｐ １１４３〜１１５２，（２００１））。
【０１５２】
ＧＳＫ−３βまたはＧＳＫ−３β複合体のＧｌｎ１８５のねじれ角と他のキナーゼ中の対応するグルタミンのねじれ角との間の比較は、表２で示している。これらのねじれ角は、プログラムＱＵＡＮＴＡにより、決定した。
【０１５３】
（表２）
【０１５４】
【表２】
Figure 2005504731
１：Ｃｙｃｌｉｎ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｋｉｎａｓｅ ２ ｉｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｗｉｔｈ ｏｘｉｎｄｏｌｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ．Ｄａｖｉｓら、Ｓｃｉｅｎｃｅ，２９１，１３４（２００１）；Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ １ＦＶＶ。
【０１５５】
２：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｅｄ Ｃｙｃｌｉｎ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｋｉｎａｓｅ−２ ｂｏｕｎｄ ｔｏ Ｃｙｃｌｉｎ Ａ．Ｒｕｓｓｏら、Ｎａｔ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｌ．，３，６９６（１９９６）；Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ １ＪＳＴ。
【０１５６】
このリン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体の結晶構造では、図３によるアミノ酸残基Ｉ６２、Ｇ６３、Ｆ６７、Ｖ７０、Ａ８３、Ｋ８５、Ｖ１１０、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｔ１３８、Ｎ１８６、Ｌ１８８、Ｃ１９９およびＤ２００は、活性部位に結合したインヒビターの５Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、以下のプログラムを使用して、同定した：ＱＵＡＮＴＡ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ（著作権）１９９８）、Ｏ（Ｊｏｎｅｓら、Ａｃｔａ Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒ．Ａ４７，ｐｐ．１１０〜１１９（１９９１））およびＲＩＢＢＯＮＳ（Ｃａｒｓｏｎ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒ．，２４．ｐｐ．９５８９〜９６１（１９９１））。これらのプログラムにより、そのインヒビターから５Å以内の全ての残基を表示および出力することが可能となる。それに加えて、図３によるアミノ酸残基Ｖ６１、Ｉ６２、Ｇ６３、Ｎ６４、Ｇ６５、Ｆ６７、Ｖ６９、Ｖ７０、Ａ８３、Ｋ８５、Ｋ８６、Ｖ８７、Ｅ９７、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｒ１４１、Ｄ１８１、Ｋ１８３、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９、Ｄ２００、Ｆ２０１およびＧ２０２は、活性部位に結合したインヒビターの８Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮＳ（上記）のプログラムを使用して、同定した。
【０１５７】
この非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター２複合体の結晶構造では、図４によるアミノ酸残基Ｉ６２、Ｇ６３、Ｖ７０、Ａ８３、Ｖ１１０、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｒ１４１、Ｌ１８８およびＣ１９９は、活性部位に結合したインヒビターの５Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮＳのプログラムを使用して、同定した。それに加えて、図４によるアミノ酸残基Ｖ６１、Ｉ６２、Ｇ６３、Ｎ６４、Ｇ６５、Ｇ６８、Ｖ６９、Ｖ７０、Ｙ７１、Ｑ７２、Ｌ８１、Ｖ８２、Ａ８３、Ｉ８４、Ｋ８５、Ｅ９７、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｖ１３９、Ｙ１４０、Ｒ１４１、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９、Ｄ２００およびＦ２０１は、活性部位に結合したインヒビターの８Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮＳのプログラムを使用して、同定した。
【０１５８】
この非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター３複合体の結晶構造では、図５によるアミノ酸残基Ｉ６２、Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ６９、Ｖ７０、Ａ８３、Ｋ８５、Ｋ８６、Ｖ８７、Ｅ９７、Ｖ１１０、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｒ１４１、Ｋ１８３、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８８、Ｃ１９９およびＤ２００は、活性部位に結合したインヒビターの５Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮＳのプログラムを使用して、同定した。それに加えて、図５によるアミノ酸残基Ｖ６１、Ｉ６２、Ｇ６３、Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ６９、Ｖ７０、Ｙ７１、Ｑ７２、Ｌ８１、Ｖ８２、Ａ８３、Ｉ８４、Ｋ８５、Ｋ８６、Ｖ８７、Ｌ８８、Ｅ９７、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｖ１３９、Ｙ１４０、Ｒ１４１、Ｈ１７９、Ｄ１８１、Ｋ１８３、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９、Ｄ２００、Ｆ２０１、Ｇ２０２、Ｓ２０３およびＳ２１９は、その活性部位で結合したインヒビターの８Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮのプログラムを使用して、同定した。
【０１５９】
この非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター４複合体の結晶構造では、図６によるアミノ酸残基Ｉ６２、Ｇ６３、Ｎ６４、Ｆ６７、Ｖ７０、Ａ８３、Ｖ１１０、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｒ１４１、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８８、Ｃ１９９およびＤ２００は、活性部位に結合したインヒビターの５Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮＳのプログラムを使用して、同定した。それに加えて、本出願人らは、図６によるアミノ酸残基Ｖ６１、Ｉ６２、Ｇ６３、Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ６９、Ｖ７０、Ｙ７１、Ｑ７２、Ｌ８１、Ｖ８２、Ａ８３、Ｉ８４、Ｋ８５、Ｅ９７、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｖ１３９、Ｙ１４０、Ｒ１４１、Ｄ１８１、Ｋ１８３、Ｐ１８４、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９、Ｄ２００およびＦ２０１は、活性部位に結合したインヒビターの８Å内にあったことを決定した。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮＳのプログラムを使用して、同定した。
【０１６０】
この非リン酸化ＧＳＫ−３β構造と、そのプロテインキナーゼファミリーの他のメンバーの構造とを比較するために、複数の整列プログラムを使用して、ＡＴＰ結合ポケットとして、図１によるアミノ酸残基Ｙ５６、Ｔ５９、Ｋ６０、Ｖ６１、Ｖ６９、Ｖ７０、Ｙ７１、Ｑ７２、Ａ７３、Ｋ７４、Ｌ７５、Ｌ８１、Ｖ８２、Ａ８３、Ｉ８４、Ｋ８５、Ｋ８６、Ｌ９８、Ｍ１０１、Ｒ１０２、Ｌ１０４、Ｈ１０６、Ｃ１０７、Ｎ１０８、Ｉ１０９、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１１２、Ｒ１１３、Ｙ１１４、Ｆ１１５、Ｆ１１６、Ｌ１２８、Ｎ１２９、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｖ１３９、Ｙ１４０、Ｒ１４１、Ｖ１４２、Ｐ１５４、Ｖ１５５、Ｉ１５６、Ｙ１５７、Ｖ１５８、Ｋ１５９、Ｌ１６０、Ｙ１６１、Ｍ１６２、Ｙ１６３、Ｑ１６４、Ｌ１６５、Ｆ１６６、Ｒ１６７、Ｓ１６８、Ｌ１６９、Ａ１７０、Ｙ１７１、Ｉ１７２、Ｈ１７３、Ｓ１７４、Ｆ１７５、Ｇ１７６、Ｉ１７７、Ｃ１７８、Ｈ１７９、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｉ１８２、Ｋ１８３、Ｐ１８４、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｄ１９０、Ｐ１９１、Ａ１９４、Ｖ１９５、Ｌ１９６、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９およびＤ２００を同定した（Ｇｅｒｓｔｅｉｎら、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，２５１，ｐｐ．１６１〜１７５（１９９５）；その内容は、本明細書中で参考として援用されている）。この比較を実行するために、まず、このプロテインキナーゼファミリーのメンバー間の配列整列を実行した。第二に、そのプロテインキナーゼファミリー内の一連の対応する構造を重ね合わせることにより、推定上のコアを構成した。第三に、空間的な変動が高い残基を捨て、そのコア整列を反復的に精製した。最終コア構造を構成するアミノ酸は、構造上の変動が少なく、そのタンパク質ファミリー内の対応する残基と比べて、類似の局所的かつ全体的な立体配座を有する。
【０１６１】
このリン酸化ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体の結晶構造では、図７によるアミノ酸残基Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４、Ｒ９６、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｋ１８３、Ｇ２０２、Ｓ２０３、Ｋ２０５、Ｐ２１２、Ｎ２１３、Ｖ２１４、Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２３、Ｙ２３４は、その基質結合グルーブで結合したペプチドの５Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮＳのプログラム（上記）を使用して、同定した。アミノ酸残基Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４は、そのペプチド基質と骨格相互作用を引き起こした。アミノ酸残基Ｒ９６、Ｒ１８０、Ｋ２０５、Ｎ２１３、Ｙ２３４は、そのヘプチド基質のｐＳ６５６に結合した。アミノ酸残基Ｒ９６、Ｒ１８０およびＫ２０５は、このｐＳ６５６を取り囲む正に荷電した結合ポケットを形成した。アミノ酸残基Ｓ６６は、そのペプチド基質から、アミノ酸残基Ｓ６５２の骨格に結合した。アミノ酸残基Ｆ６７、Ｆ９３は、ペプチド基質アミノ酸残基Ｈ６５０を取り囲む芳香族結合ポケットを形成する。
【０１６２】
このリン酸化ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体の結晶構造では、図５によるアミノ酸残基Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ８７、Ｌ８８、Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４、Ｎ９５、Ｒ９６、Ｅ９７、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｉ１８２、Ｋ１８３、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｄ２００、Ｆ２０１、Ｇ２０２、Ｓ２０３、Ａ２０４、Ｋ２０５、Ｑ２０６、Ｌ２０７、Ｅ２１１、Ｐ２１２、Ｎ２１３、Ｖ２１４、Ｓ２１５、Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０、Ｙ２２１、Ｙ２２２、Ｒ２２３、Ｌ２２７、Ｔ２３２およびＹ２３４は、その基質結合グルーブで結合したペプチドの８Å内にあった。これらのアミノ酸残基は、ＱＵＡＮＴＡ、ＯおよびＲＩＢＢＯＮＳのプログラム（上記）を使用して、同定した。アミノ酸残基Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０およびＲ２２３は、そのペプチド基質のプロリン側鎖に適応する結合ポケットを形成する。
【０１６３】
ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド電子密度地図では、その基質結合ポケット内の残基Ｆ６７、Ｋ９１およびＲ９２の側鎖は、捜し出すことができなかった。これらの位置の構造モデルを構築するために、アラニン残基およびグリシン残基を使用した。本発明の目的のために、アミノ酸残基Ｆ６７、Ｋ９１およびＲ９２の構造座標は、それぞれ図７のアミノ酸残基Ａ６７、Ａ９１およびＧ９２の構造座標を参照する。図１〜７（この場合、その電子密度地図で側鎖が欠けている結果として、アラニン残基またはグリシン残基が構築された）では、これらの残基には、同じことが当てはまる。
【０１６４】
１実施形態では、このインヒビター−結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｋ８５、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｌ１３０およびＬ１３２を含有する。別の実施形態では、このインヒビター−結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｉ６２、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｔ１３８およびＬ１８８を含有する。別の実施形態では、このインヒビター−結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｖ７０、Ｖ１１０、Ｌ１８８およびＣ１９９を含有する。別の実施形態では、このインヒビター−結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｆ６７、Ｖ７０、Ｑ１８５およびＣ１９９を含有する。
【０１６５】
１実施形態では、このインヒビター−結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｖ６１、Ｉ６２、Ｇ６３、Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ６９、Ｖ７０、Ｙ７１、Ｑ７２、Ｌ８１、Ｖ８２、Ａ８３、Ｉ８４、Ｋ８５、Ｋ８６、Ｖ８７、Ｌ８８、Ｅ９７、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１１２、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｖ１３９、Ｙ１４０、Ｒ１４１、Ｈ１７９、Ｄ１８１、Ｋ１８３、Ｐ１８４、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９、Ｄ２００、Ｆ２０１、Ｇ２０２、Ｓ２０３およびＳ２１９を含有する。
【０１６６】
別の実施形態では、このＡＴＰ−結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｙ５６、Ｔ５９、Ｋ６０、Ｖ６１、Ｖ６９、Ｖ７０、Ｙ７１、Ｑ７２、Ａ７３、Ｋ７４、Ｌ７５、Ｌ８１、Ｖ８２、Ａ８３、Ｉ８４、Ｋ８５、Ｋ８６、Ｌ９８、Ｍ１０１、Ｒ１０２、Ｌ１０４、Ｈ１０６、Ｃ１０７、Ｎ１０８、Ｉ１０９、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１１２、Ｒ１１３、Ｙ１１４、Ｆ１１５、Ｆ１１６、Ｌ１２８、Ｎ１２９、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｖ１３９、Ｙ１４０、Ｒ１４１、Ｖ１４２、Ｐ１５４、Ｖ１５５、Ｉ１５６、Ｙ１５７、Ｖ１５８、Ｋ１５９、Ｌ１６０、Ｙ１６１、Ｍ１６２、Ｙ１６３、Ｑ１６４、Ｌ１６５、Ｆ１６６、Ｒ１６７、Ｓ１６８、Ｌ１６９、Ａ１７０、Ｙ１７１、Ｉ１７２、Ｈ１７３、Ｓ１７４、Ｆ１７５、Ｇ１７６、Ｉ１７７、Ｃ１７８、Ｈ１７９、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｉ１８２、Ｋ１８３、Ｐ１８４、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｄ１９０、Ｐ１９１、Ａ１９４、Ｖ１９５、Ｌ１９６、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９およびＤ２００を含有する。
【０１６７】
別の実施形態では、この基質結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｓ６６、Ｆ６７およびＦ９３を含有する。別の実施形態では、この基質結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７およびＦ９３を含有する。
【０１６８】
別の実施形態では、この基質結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４を含有する。
【０１６９】
別の実施形態では、この基質結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｒ９６、Ｒ１８０、Ｋ２０５、Ｎ２１３およびＹ２３４を含有する。別の実施形態では、この基質結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｒ９６、Ｒ１８０およびＫ２０５を含有する。
【０１７０】
別の実施形態では、この基質結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０およびＲ２２３を含有する。
【０１７１】
別の実施形態では、この基質結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４、Ｒ９６、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｋ１８３、Ｇ２０２、Ｓ２０３、Ｋ２０５、Ｐ２１２、Ｎ２１３、Ｖ２１４、Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２３およびＹ２３４を含有する。
【０１７２】
さらに別の実施形態では、この基質結合ポケットは、図１〜７のいずれか１つによるアミノ酸残基Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ８７、Ｌ８８、Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４、Ｎ９５、Ｒ９６、Ｅ９７、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｉ１８２、Ｋ１８３、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｄ２００、Ｆ２０１、Ｇ２０２、Ｓ２０３、Ａ２０４、Ｋ２０５、Ｑ２０６、Ｌ２０７、Ｅ２１１、Ｐ２１２、Ｎ２１３、Ｖ２１４、Ｓ２１５、Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０、Ｙ２２１、Ｙ２２２、Ｒ２２３、Ｌ２２７、Ｔ２３２およびＹ２３４を含有する。
【０１７３】
それゆえ、本発明の結合ポケットは、図１〜７で示すように、上記アミノ酸の構造座標により、規定される。
【０１７４】
ＧＳＫ−３βの他のホモログにおけるアミノ酸残基の番号付けは、ＧＳＫ−３βについて示したものとは異なり得ることは、当業者に容易に明らかとなる。ＧＳＫ−３βのホモログにおける対応するアミノ酸残基は、そのアミノ酸配列の視覚検査により、または市販のホモログソフトウェアプログラムを使用することにより、簡単に同定される。
【０１７５】
当業者は、酵素または酵素複合体またはその一部に対する構造座標のセットが、三次元での形状を規定する点の相対セットであることを理解している。それゆえ、全く異なるセットの座標が同一または類似の形状を規定することが可能である。さらに、個々の座標の僅かな変動は、全体的な形状に殆ど影響を与えない。結合ポケットの点から、これらの変動は、これらのポケットと会合できるリガンドの性質を著しく変えるとは予想されない。
【０１７６】
上述の座標のバリエーションは、ＧＳＫ−３β構造座標の数学的な操作に起因して、生じ得る。例えば、図１〜７のいずれか１つで示した構造座標は、これらの構造座標の結晶学的な順列、これらの構造座標の分割、これらの構造座標のセットに対する整数の加算または減算、これらの構造座標の反転あるいは上記のいずれかの組合せにより、操作できる。
【０１７７】
あるいは、アミノ酸の変異、付加、置換および／または欠失が原因の結晶構造の変性、またはその結晶を構成する成分のいずれかにおける他の変化もまた、構造座標におけるバリエーションを説明できる。このようなバリエーションが、その初期配位と比較して、特定の根二乗平均の偏位内に入るなら、得られる三次元形状は、本発明に含まれると考えられる。それゆえ、例えば、ＧＳＫ−３βの結合ポケットに結合したリガンドはまた、その構造座標が適当な根二乗平均の偏位内に入る形状を規定した別の結合ポケットに結合すると予想される。
【０１７８】
ある分子またはその結合ポケットもしくは一部が上記ＧＳＫ−３β結合ポケットと十分に類似しているかどうかを決定するためには、種々の計算的な分析が必要であり得る。このような分析は、周知のソフトウェアアプリケーション（例えば、ＱＵＡＮＴＡのｔｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙアプリケーション（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ（登録商標）１９９８）、ＣＣＰ４（Ａｃｔａ Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒ．，Ｄ５０，７６０〜７６３（１９９４））またはＰｒｏＦｉｔ（Ａ．Ｃ．Ｒ．Ｍａｒｔｉｎ，ＰｒｏＦｉｔ ｖｅｒｓｉｏｎ １．８，ｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｂｉｏｉｎｆｏ．ｏｒｇ．ｕｋ／ｓｏｆｔｗａｒｅ））を使用して、実行され得る。
【０１７９】
Ｔｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙソフトウェアアプリケーションにより、異なる構造と、同じ構造の異なる立体配座と、同じ構造の異なる部分との間を比較することが可能となる。構造を比較するためにＭｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙで使用される手順は、４工程に分割される：１）比較する構造をロードする；２）これらの構造における原子の当量を規定する；３）適合操作を実行する；および４）その結果を分析する。
【０１８０】
その比較における各構造は、名称で同定される。１つの構造は、その標的（すなわち、固定した構造）として、同定される；残りの全ての構造は、作動構造である（すなわち、移動している構造）。ＱＵＡＮＴＡ内の原子の当量は、ユーザーの入力により規定されるので、本発明の目的のために、本発明者は、比較する２つの構造間の対応する全てのアミノ酸について、タンパク質骨格原子Ｎ、Ｃ、ＯおよびＣαとして、当量の原子を規定する。
【０１８１】
この対応するアミノ酸はまた、配列整列プログラム、例えば、ｔｈｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐから入手できる「最良適合」プログラム（これは、Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｗａｔｅｒｍａｎ ｉｎ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ２，４８２（１９８１）（その内容は、本明細書中で参考として援用されている）で記載されている局所相同アルゴリズムを使用する）によって、同定され得る。等価な残基の同定はまた、構造における第二構造の整列（例えば、α−ヘリックス、β−シートまたはヒンジ領域（ＧＳＫ−３β内の残基１２６〜１３５）の整列）により、補助できる。その骨格原子のＲＭＳＤ値を計算するプログラムについては、極端な個々のＲＭＳＤ値を有する等価原子の対を排除するために、またはその等価原子が対応する構造で見いだせない状況では、ＲＭＳＤカットオフ値が使用できる。
【０１８２】
厳格な適合方法を使用するとき、その作動構造は、その標的構造との最適な適合を得るために、翻訳および回転される。この適合操作は、その移動構造に適合する最適な翻訳および回転を計算するアルゴリズムを使用し、その結果、等価原子の特定の対にわたる適合の根二乗平均差は、絶対的な最低値となる。この数は、アルゴリズムで得られるが、ＱＵＡＮＴＡで報告される。
【０１８３】
ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド構造（図７）と他のＧＳＫ−３β構造（図１〜６）との間のインヒビターおよび基質結合ポケットのＲＭＳＤ値は、表３〜９で図示されている。これらのＲＭＳＤ値は、ＣＣＰ４（上記）のＬＳＱＫＡＢというプログラムで計算した。このＲＭＳＤの計算では、この結合ポケット内の全ての残基の骨格原子（Ｃ、Ｏ、ＮおよびＣα）を使用した。
【０１８４】
【表３】
Figure 2005504731
【０１８５】
【表４】
Figure 2005504731
【０１８６】
【表５】
Figure 2005504731
【０１８７】
【表６】
Figure 2005504731
【０１８８】
【表７】
Figure 2005504731
【０１８９】
【表８】
Figure 2005504731
【０１９０】
【表９】
Figure 2005504731
ＧＳＫ−３β−インヒビター２構造（図４）と他のＧＳＫ−３β構造（図１〜３、および５〜７）との間の全体的な構造のＲＭＳＤ値を、表１０で示している。これらのＲＭＳＤ値は、ＣＣＰ４（上記）のＬＳＱＫＡＢというプログラムで計算した。このＲＭＳＤの計算では、図１〜図７に記載の全体構造におけるこの結合ポケット内の全ての残基のバックボーン原子（Ｃ、Ｏ、ＮおよびＣα）を使用した。
【０１９１】
【表１０】
Figure 2005504731
本発明の目的のために、任意の分子または分子複合体またはその結合ポケット（これは、図１〜７のいずれか１つで挙げた構造座標により記述される関連したバックボーン原子で重ね合わせられるとき、バックボーン原子（Ｃ、Ｏ、ＮおよびＣα）に対する根二乗平均偏位内にある）は、本発明に含まれる。
【０１９２】
１実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体を提供し、そのアミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｋ８５、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｌ１３０およびＬ１３２と同一であり、ここで、そのアミノ酸残基とそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．０Å以下である。好ましい実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．５Å以下である。
【０１９３】
さらに好ましい実施形態では、そのアミノ酸残基と図７によるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約０．５Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０１９４】
別の実施形態では、そのアミノ酸残基と図１〜７のいずれか１つによるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約０．３Å以下であり、ここで、そのアミノ酸残基の少なくとも１個は、それが対応するそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基とは同一ではない。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０１９５】
別の実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体を提供し、そのアミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｉ６２、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｔ１３８およびＬ１８８と同一であり、ここで、そのアミノ酸残基とそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．５Å以下である。好ましい実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．０Å以下である。
【０１９６】
さらに好ましい実施形態では、そのアミノ酸残基と図７によるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約０．８Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．５Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．３Å以下である。
【０１９７】
別の実施形態では、そのアミノ酸残基と図１〜７のいずれか１つによるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約０．２Å以下であり、ここで、そのアミノ酸残基の少なくとも１個は、それが対応するそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基とは同一ではない。
【０１９８】
別の実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体を提供し、そのアミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｖ７０、Ｖ１１０、Ｌ１８８およびＣ１９９と同一であり、ここで、そのアミノ酸残基とそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．５Å以下である。好ましい実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．０Å以下である。
【０１９９】
さらに好ましい実施形態では、そのアミノ酸残基と図７によるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約０．６Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．４Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０２００】
別の実施形態では、そのアミノ酸残基と図１〜７のいずれか１つによるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約０．２Å以下であり、ここで、そのアミノ酸残基の少なくとも１個は、それが対応するそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基とは同一ではない。
【０２０１】
別の実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体を提供し、そのアミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｖ７０、Ｆ６７、Ｑ１８５およびＣ１９９と同一であり、ここで、そのアミノ酸残基とそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である。好ましい実施形態では、そのＲＭＳＤは、約２．５Å以下である。
【０２０２】
さらに好ましい実施形態では、そのアミノ酸残基と図７によるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約１．６Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．１Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．６Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０２０３】
別の実施形態では、そのアミノ酸残基と図１〜７のいずれか１つによるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約０．３Å以下であり、ここで、そのアミノ酸残基の少なくとも１個は、それが対応するそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基とは同一ではない。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０２０４】
別の実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体を提供し、そのアミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｙ５６、Ｔ５９、Ｋ６０、Ｖ６１、Ｉ６２、Ｇ６３、Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ６９、Ｖ７０、Ｙ７１、Ｑ７２、Ａ７３、Ｋ７４、Ｌ７５、Ｌ８１、Ｖ８２、Ａ８３、Ｉ８４、Ｋ８５、Ｋ８６、Ｖ８７、Ｌ８８、Ｅ９７、Ｌ９８、Ｍ１０１、Ｒ１０２、Ｌ１０４、Ｈ１０６、Ｃ１０７、Ｎ１０８、Ｉ１０９、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１１２、Ｒ１１３、Ｙ１１４、Ｆ１１５、Ｆ１１６、Ｌ１２８、Ｎ１２９、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｖ１３９、Ｙ１４０、Ｒ１４１、Ｖ１４２、Ｒ１４４、Ｐ１５４、Ｖ１５５、Ｉ１５６、Ｙ１５７、Ｖ１５８、Ｋ１５９、Ｌ１６０、Ｙ１６１、Ｍ１６２、Ｙ１６３、Ｑ１６４、Ｌ１６５、Ｆ１６６、Ｒ１６７、Ｓ１６８、Ｌ１６９、Ａ１７０、Ｙ１７１、Ｉ１７２、Ｈ１７３、Ｓ１７４、Ｆ１７５、Ｇ１７６、Ｉ１７７、Ｃ１７８、Ｈ１７９、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｉ１８２、Ｋ１８３、Ｐ１８４、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｄ１９０、Ｐ１９１、Ａ１９４、Ｖ１９５、Ｌ１９６、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９、Ｄ２００、Ｆ２０１、Ｇ２０２、Ｓ２０３およびＳ２１９と同一であり、ここで、そのアミノ酸残基とそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏差は、約０．２Å以下である。好ましい実施形態では、そのアミノ酸残基は、そのＧＳＫ−３βアミノ酸残基と同一である。
【０２０５】
さらに別の実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体を提供し、そのアミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７およびＦ９３と同一であり、ここで、そのアミノ酸残基とそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約２．５Å以下である。好ましい実施形態では、そのＲＭＳＤは、約２．０Å以下である。
【０２０６】
さらに好ましい実施形態では、そのアミノ酸残基と図７によるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約１．５Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．１Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．７Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．５Å以下である。
【０２０７】
別の実施形態では、そのアミノ酸残基と図１〜７のいずれか１つによるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約１．１Å以下であり、ここで、そのアミノ酸残基の少なくとも１個は、それが対応するそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基とは同一ではない。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．８Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．４Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０２０８】
別の実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体を提供し、そのアミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｒ９６、Ｒ１８０、Ｋ２０５、Ｎ２１３およびＹ２３４と同一であり、ここで、そのアミノ酸残基とそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下であり、ここで、その結合ポケットは、そのＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｎ２１３に対応するアミノ酸残基アスパラギンを含有する。別の実施形態では、そのアミノ酸残基は、そのＧＳＫ−３βアミノ酸残基と同一である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．５Å以下である。好ましい実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．０Å以下である。
【０２０９】
さらに好ましい実施形態では、そのアミノ酸残基と図７によるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約０．４Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０２１０】
別の実施形態では、そのアミノ酸残基と図１〜７のいずれか１つによるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約３．０Å以下であり、ここで、そのアミノ酸残基の少なくとも１個は、それが対応するそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基とは同一ではない。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．２Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．７Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．３Å以下である。
【０２１１】
別の実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体を提供し、そのアミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０およびＲ２２３と同一であり、ここで、そのアミノ酸残基とそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下であり、ここで、その結合ポケットは、そのＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｃ２１８に対応するアミノ酸残基アスパラギンを含有する。別の実施形態では、そのアミノ酸残基は、そのＧＳＫ−３βアミノ酸残基と同一である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約２．０Å以下である。好ましい実施形態では、そのＲＭＳＤは、約１．５Å以下である。
【０２１２】
さらに好ましい実施形態では、そのアミノ酸残基と図５によるそのＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間のバックボーン原子の根二乗平均偏位は、約１．１Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．５Å以下である。１実施形態では、そのＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０２１３】
別の実施形態では、該アミノ酸残基と図１〜７のいずれか１つによる該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約１．１Å以下であり、ここで、該アミノ酸残基の少なくとも１つは、それが対応する該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基とは同一ではない。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約０．８Å以下である。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約０．５Å以下である。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。
【０２１４】
別の実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットの一部を含む分子または分子複合体を提供し、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ８７、Ｌ８８、Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４、Ｎ９５、Ｒ９６、Ｅ９７、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｉ１８２、Ｋ１８３、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｄ２００、Ｆ２０１、Ｇ２０２、Ｓ２０３、Ａ２０４、Ｋ２０５、Ｑ２０６、Ｌ２０７、Ｅ２１１、Ｐ２１２、Ｎ２１３、Ｖ２１４、Ｓ２１５、Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０、Ｙ２２１、Ｙ２２２、Ｒ２２３、Ｌ２２７、Ｔ２３２およびＹ２３４に対応し、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約１．０Å以下である。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約０．７Å以下である。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約０．５Å以下である。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約０．２Å以下である。１実施形態では、該アミノ酸残基は、該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基と同一である。
【０２１５】
１実施形態では、本発明は、アミノ酸残基の構造座標により規定されるＧＳＫ−３βタンパク質を含む分子または分子複合体を提供し、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基に対応し、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約２．０Å以下である。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約１．７Å以下である。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約１．１Å以下である。１実施形態では、該ＲＭＳＤは、約０．７Å以下である。１実施形態では、該アミノ酸残基は、該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基と同一である。
【０２１６】
１実施形態では、本発明は、プロテインキナーゼを含有する分子または分子複合体を提供し、該プロテインキナーゼは、グルタミン残基またはグルタミン酸残基を含有し、該グルタミン残基またはグルタミン酸残基は、ＧＳＫ−３βタンパク質のＧｌｎ１８５に対応しており、ここで、そのχ１角度は、１２３°〜１８０°の範囲であり、そしてそのχ２角度は、−１７４°〜−１８０°および１０６°〜１８０°の範囲である。別の実施形態では、そのχ１角度は、−１００°〜−１８０°の範囲であり、そしてそのχ２角度は、−１５１°〜−１８０°および１２６°〜１８０°の範囲である。
【０２１７】
１実施形態では、上記の分子または分子複合体は、ＧＳＫ−３βタンパク質またはＧＳＫ−３βホモログである。別の実施形態では、上記の分子または分子複合体は、結晶形状である。
【０２１８】
（コンピュータシステム）
別の実施形態によれば、本発明は、機械読み取り可能データ記憶媒体を提供し、該媒体は、機械読み取り可能データでコード化されたデータ記憶材料を含み、ここで、該データは、上記の分子または分子複合体を規定する。１実施形態では、該データは、図１〜７のいずれか１つによる該アミノ酸残基の構造座標を含有させることにより、上記結合ポケットを規定する。
【０２１９】
このＧＳＫ−３β、そのホモログ、またはその結合ポケットの１個に対して作製された構造座標を使用するために、時には、それらを三次元形状に変換することが必要である。これは、構造座標のセットから分子またはその一部の三次元構造を作製できる市販のソフトウェアを使用することにより、達成される。この三次元構造は、グラフィック表現として、表され得る。
【０２２０】
従って、別の実施形態によれば、本発明は、機械読み取り可能データ記憶媒体を提供し、該媒体は、機械読み取り可能データでコード化されたデータ記憶材料を含む。１実施形態では、該データを使用する指令でプログラム化された機械は、前記分子または分子複合体またはそれらの結合ポケット（これらは、本明細書中で記述されている）のいずれかの三次元構造を作製できる。
【０２２１】
本発明はまた、以下の部分を含むコンピュータを提供する：
ａ）機械読み取り可能データ記憶媒体であって、該媒体は、機械読み取り可能データでコード化されたデータ記憶材料を含み、ここで、該データは、分子または分子複合体の上記の結合ポケットのいずれか１つを規定する；
ｂ）ワーキングメモリーであって、該ワーキングメモリーは、該機械読み取り可能データを処理する指令を保存する；
ｃ）中央演算処理装置であって、該中央演算処理装置は、該ワーキングメモリーに連結され、そして、該機械読み取りデータを処理するために、該機械読み取り可能データ記憶媒体に連結される；および
ｄ）出力ハードウェアであって、該出力ハードウェアは、該結合ポケットの情報または該結合ポケットを使用することにより作製された情報を出力するために、該中央演算処理装置に連結される。
【０２２２】
該結合ポケットの情報または該結合ポケットを使用することにより作製された情報は、ディスプレイターミナル、プリンタまたはディスクドライブにより、出力できる。この情報は、グラフィック形状またはアルゴリズム形状であり得る。別の実施形態では、このコンピュータは、さらに、この情報をグラフィック表現として表示する市販のソフトウェアプログラムを含む。ソフトウェアプログラムの例としては、ＱＵＡＮＴＡ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ （著作権）２００１）、Ｏ（Ｊｏｎｅｓら、Ａｃｔａ Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒ．Ａ４７，ｐｐ．１１０〜１１９（１９９１））およびＲＩＢＢＯＮＳ（Ｃａｒｓｏｎ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒ．，２４．ｐｐ．９５８９〜９６１（１９９１）本明細書中に参考として援用される）が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２２３】
図２２は、これらの実施形態の１バージョンを示す。システム（１０）は、コンピュータ（１１）を備え、これは、中央演算処理装置（「ＣＰＵ」）（２０）、ワーキングメモリー（２２）（これは、例えば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）または「コア」メモリーであり得る）、大容量記憶媒体（２４）（例えば、１個またはそれ以上のディスクドライブまたはＣＤ−ＲＯＭドライブ）、１個またはそれ以上のカソード−光線チューブ（「ＣＲＴ」）ディスプレイターミナル（２６）、１個またはそれ以上のキーボード（２８）、１本またはそれ以上の入力ライン（３０）および１本またはそれ以上の出力ライン（４０）を備え、これらの全ては、通常の二方向システムバス（５０）により、相互連絡される。
【０２２４】
入力ライン（３０）によりコンピュータ（１１）に連結されている入力ハードウエア（３５）は、種々の様式で、実行され得る。本発明の機械読み取りデータは、電話線または専用データライン（３４）に連結されたモデム（３２）を使用することによって、入力され得る。あるいは、またはそれに加えて、入力ハードウェア（３５）は、ＣＤ−ＲＯＭドライブまたはディスクドライブ（２４）を含み得る。ディスプレイターミナル（２６）と併用して、キーボード（２８）もまた、入力デバイスとして使用され得る。
【０２２５】
出力ライン（４０）によりコンピュータ（１１）に連結されている出力ハードウェア（４６）は、通常のデバイスにより、同様に実行され得る。一例として、出力ハードウェア（４６）は、プログラム（例えば、本明細書中で記述したＱＵＡＮＴＡ）を使用して、本発明の結合ポケットのグラフィック表現を表示するＣＲＴディスプレイターミナル（２６）を備え得る。出力ハードウェアはまた、プリンタ（４２）（その結果、ハードコピー出力が作製され得る）またはディスクドライブ（２４）（これは、後の使用のために、システム出力を保存する）を備え得る。
【０２２６】
操作中、ＣＰＵ（２０）は、種々の入力および出力デバイス（３５）、（４６）の使用と同調し、大容量記憶装置（２４）からのデータアクセスおよびワーキングメモリー（２２）からおよびそこへのデータアクセスと同調し、そしてデータ処理工程の配列を決定する。本発明の機械読み取り可能データを作製するために、多数のプログラムが使用され得る。このようなプログラムは、本明細書中で記述したコンピュータを利用した薬剤発見方法を参照して、議論される。ハードウェアシステム（１０）の成分の特定指示は、このデータ記憶媒体の以下の説明の全体にわたって、適当であるとして含まれている。
【０２２７】
図２３は、磁気データ記憶媒体（１００）の断面図を示し、これは、図２２のシステム（１０）のようなシステムにより実行できる機械読み取り可能データで、コード化できる。媒体（１００）は、通常のフロッピー（登録商標）ディスクまたはハードディスクであり得、これは、一面または両面にて、適当な通常の基板（１０１）および適当な通常のコーティング（１０２）を有し、磁気ドメイン（その極性または配向は、磁気的に変えることができる）（見えない）を備える、通常のフロッピー（登録商標）ディスクまたはハードディスクであり得る。媒体（１００）はまた、ディスクドライブまたは他のデータ記憶装置（２４）のスピンドルを受容する開口部（図示せず）を有し得る。
【０２２８】
媒体（１００）のコーティング（１０２）の磁気ドメインは、通常の様式で、システム（例えば、図２２のシステム（１０））により実行する機械読み取り可能データ（例えば、本明細書中で記述したもの）をコード化するように分極または配向される。
【０２２９】
図２４は、光学的に読み取り可能なデータ記憶媒体（１１０）（これもまた、このような機械読み取り可能データでコード化できる）または一連の指令（これは、システム（例えば、図２２のシステム（１０））により、実行できる）の断面図を示す。媒体（１１０）は、通常のコンパクトディスク読み出し専用メモリー（ＣＤ−ＲＯＭ）または書換可能媒体（例えば、光磁気ディスク（これは、光学的に読み取り可能であり、光磁気的に書き込み可能である））であり得る。媒体（１００）は、好ましくは、通常の適当な基板（１１１）および通常の適当なコーティング（１１２）（これは、通常、基板（１１１）の一面にある）を有する。
【０２３０】
ＣＤ−ＲＯＭの場合、周知のように、コーティング（１１２）は、反射的であり、複数のピット（１１３）で認識されて（ｉｍｐｒｅｓｓ）、この機械読み取り可能データをコード化する。ピットの配列は、コーティング（１１２）の表面を離れるレーザーを反射することにより、読み取られる。好ましくは、実質的に透明である保護コーティング（１１４）は、コーティング（１１２）の上部に設けられる。
【０２３１】
光磁気ディスクの場合、周知のように、コーティング（１１２）は、ピット（１１３）を有しないが、複数の磁気ドメインを有し、その極性または配向は、レーザー（図示せず）によるのと同様に、特定の温度より高く加熱したとき、磁気的に変えることができる。これらのドメインの配向は、コーティング（１１２）から反射されるレーザー光の極性を測定することにより、読み取ることができる。これらのドメインの配列は、上記のように、このデータをコード化する。
【０２３２】
それゆえ、本発明に従って、上記の分子または分子複合体またはその結合ポケットの三次元構造を作製できるデータは、機械読み取り可能記憶媒体で保存でき、これは、この構造の三次元グラフィック表現を表示できる。
【０２３３】
（合理的な薬剤設計）
ＧＳＫ−３βＸ線座標データは、これらの座標を作製するソフトウェアでＧＳＫ−３βの三次元構造にプログラム化したコンピュータと併用したとき、種々の目的（例えば、薬剤送達）のために使用され得る。この座標データそれ自体はまた、コンピュータのモデル化操作および適合操作を実行するために、直接使用され得る。
【０２３４】
例えば、このデータでコード化された構造は、それが化学実体と会合する能力について、計算的に評価され得る。ＧＳＫ−３βと会合する化学実体は、ＧＳＫ−３βおよびそのホモログを阻害し得、そして潜在的な薬剤候補となる。あるいは、このデータでコード化された構造は、コンピュータスクリーンにおいて、三次元グラフィック表現で表示され得る。これにより、その構造を視覚的に検査することが可能となるだけでなく、その構造の化学実体との会合が視覚的に検査できるようになる。
【０２３５】
それゆえ、別の実施形態によれば、本発明は、化学実体が異なる実施形態で先に記述した分子または分子複合体と会合する能力を評価する方法に関する。
【０２３６】
この方法は、以下の工程を包含する：ａ）計算手段を使用して、該化学実体と該分子または分子複合体の結合ポケットとの間の適合操作を実行する工程；ｂ）該適合操作の結果を分析して、該化学実体と結合ポケットとの間の会合を定量化する工程；および必要に応じて、ｃ）該定量化した会合を、適当な出力ハードウェア（例えば、先に記述したように、ＣＲＴディスプレイターミナル、プリンタまたはディスクドライブ）に出力する工程。この方法は、さらに、工程ａ）の前に、前記分子または分子複合体またはその結合ポケットの三次元グラフィック表現を作製する工程を包含する。
【０２３７】
あるいは、上記結合ポケットの構造座標は、上記結合ポケットのいずれかを含む分子のアゴニストまたはアンタゴニストを同定する方法で利用できる。この方法は、以下の工程を包含する：
ａ）該分子または分子複合体の三次元構造を使用して、化学実体を設計または選択する工程；
ｂ）該化学実体を該分子または分子複合体と接触させ、そして該分子または分子複合体の活性をモニターする工程；および
ｃ）該分子または分子複合体の該活性に対する該化学実体の効果に基づいて、アゴニストまたはアンタゴニストとして、該化学実体を分類する工程。
【０２３８】
１実施形態では、工程ａ）は、前記分子または分子複合体の前記結合ポケットの三次元構造を使用する工程である。別の実施形態では、前記三次元構造は、グラフィック表現として表示される。
【０２３９】
本発明により、上記結合ポケットに結合できる化学実体（阻害性化合物を含めて）を同定し、選択し、そして設計する分子設計技術が使用可能となる。
【０２４０】
ＧＳＫ−３βに対する結合ポケットを解明することにより、全体的また部分的に、ＧＳＫ−３β基板またはＡＴＰ−結合ポケットと相互作用し得る新しい化学実体および化合物を設計するのに必要な情報が提供される。ＧＳＫ−３βおよびＧＳＫ−３αのキナーゼコアにあるホモログが原因で、ＧＳＫ−３βを阻害する化合物はまた、ＧＳＫ−３α（特に、このＡＴＰ−結合ポケットと結合する化合物）を阻害すると予想される。
【０２４１】
この項全体を通じて、ある要素が上記結合ポケットと結合し会合するか阻害する能力についての論述は、その要素単独の特徴を意味する。ある化合物がＧＳＫ−３βに結合するかどうかを決定するアッセイは、当該技術分野で周知であり、以下で例示する。
【０２４２】
本発明による上記結合ポケットに結合するか、またはそれを阻害する化合物の設計には、一般に、２つの要因の考慮が関与している。第一に、この要素は、上記結合ポケットの全部または一部と物理的かつ構造的に会合できなければならない。この会合で重要な非共有結合的な分子相互作用には、水素結合、ファンデルワールス力、疎水性相互作用および静電相互作用が挙げられる。
【０２４３】
第二に、この要素は、それを上記結合ポケットと直接会合できるようにする立体配座を呈することができなければならない。この要素の特定部分は、直接的には、これらの会合に関与していないものの、その要素のこれらの部分は、依然として、その分子の全体的な立体配座に影響を与え得る。これは、次に、効力に対する著しい影響を有し得る。このような立体配座の要件には、その結合ポケットの一部または全部と関連した化学実体の全体的な三次元構造および配向、あるいは数個の化学実体（これらは、直接的に、上記結合ポケットと相互作用する）を構成する要素の官能基間の空間が挙げられる。
【０２４４】
上記結合ポケットに対する化学実体の潜在的な阻害効果または結合効果は、その実際の合成およびコンピュータモデル化技術の使用による試験の前に、分析され得る。もし、所定要素の理論的構造が、それと上記結合ポケットとの間の不十分な相互作用および会合を示唆しているなら、この要素の試験は、取り除かれる。しかしながら、もし、コンピュータモデル化が、強力な相互作用を示唆しているなら、この分子は、次いで、合成され、それが上記結合ポケットに結合する能力について試験され得る。これは、実施例１８で記述したアッセイを使用して、この分子がＧＳＫ−３βを阻害する能力を試験することにより、達成され得る。このようにして、効力がない化合物の合成は、回避され得る。
【０２４５】
上記結合ポケットの可能なインヒビターは、上記結合ポケットと会合する能力について化学実体または断片を選別し選択する一連の工程によって、計算的に評価され得る。
【０２４６】
当業者は、上記結合ポケットと会合する能力について化学実体または断片を選別するいくつかの方法のうちの１つを使用し得る。この方法は、図１〜７のいずれか１つにあるＧＳＫ−３β構造座標または他の座標（これは、この機械読み取り可能記憶媒体から作成された類似の形状を規定する）に基づいて、コンピュータスクリーン上で、例えば、上記結合ポケットのいずれかを視覚的に検査することにより、開始され得る。選択された断片または化学実体は、次いで、種々の配向で位置付けられ得るか、上で規定した結合ポケット内にドッキングされ得る。ドッキングは、ＱＵＡＮＴＡおよびＳｙｂｙｌのようなソフトウェアを使用することに続いて、標準分子機構の力場（例えば、ＣＨＡＲＭＭおよびＡＭＢＥＲ）を使うエネルギー最小化および分子動力学により、達成され得る。
【０２４７】
専門化したコンピュータプログラムもまた、断片または化学実体を選択するプロセスを補助し得る。これらには、以下が挙げられる：
１．ＧＲＩＤ（Ｐ．Ｊ．Ｇｏｏｄｆｏｒｄ，「Ａ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃａｌｌｙ Ｆａｖｏｒａｂｌｅ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｓｉｔｅｓ ｏｎ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ Ｉｍｐｏｒｔａｎｔ Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ」、Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，２８，８４９〜８５７頁（１９８５））。ＧＲＩＤは、Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｏｘｆｏｒｄ，ＵＫから入手できる。
【０２４８】
２．ＭＣＳＳ（Ａ．Ｍｉｒａｎｋｅｒら、「Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ Ｍａｐｓ ｏｆ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｓｉｔｅｓ：Ａ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｏｐｙ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｓｅａｒｃｈ Ｍｅｔｈｏｄ．」 Ｐｒｏｔｅｉｎｓ： Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，１１，２９〜３４頁（１９９１））。ＭＣＳＳは、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡから入手できる。
【０２４９】
３．ＡＵＴＯＤＯＣＫ （Ｄ．Ｓ．Ｇｏｏｄｓｅｌｌら、「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｄｏｃｋｉｎｇ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｔｏ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｂｙ Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ」 Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，８，１９５〜２０２頁（１９９０））。ＡＵＴＯＤＯＣＫは、Ｓｃｒｉｐｐｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡから入手できる。
【０２５０】
４．ＤＯＣＫ（Ｉ．Ｄ．Ｋｕｎｔｚら、「Ａ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅ−Ｌｉｇａｎｄ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ」、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，１６１，２６９〜２８８頁（１９８２））。ＤＯＣＫは、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡから入手できる。
【０２５１】
一旦、適当な化学実体または断片が選択されると、これらの化学実体または断片は、単一の化合物または複合体に組み込むことができる。組立は、ＧＳＫ−３βの構造座標に関するコンピュータスクリーン上に表示される三次元画像について、これらの断片の互いに対する関係を視覚検査することにより、進行され得る。これに続いて、ソフトウェア（例えば、ＱＵＡＮＴＡまたはＳｙｂｙｌ（Ｔｒｉｐｏｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））を使用して、マニュアルモデル構築が実行される。
【０２５２】
個々の化学実体または断片を連結する際に当業者を助けるのに有用なプログラムには、以下が挙げられる：
１．ＣＡＶＥＡＴ（Ｐ．Ａ．Ｂａｒｔｌｅｔｔら、「ＣＡＶＥＡＴ：Ａ Ｐｒｏｇｒａｍ ｔｏ Ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ ｔｈｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ−Ｄｅｒｉｖｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ Ａｃｔｉｖｅ Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ」、ｉｎ 「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ」、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｐｕｂ．，Ｒｏｙａｌ Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７８，１８２〜１９６頁（１９８９）；Ｇ．ＬａｕｒｉおよびＰ．Ａ．Ｂａｒｔｌｅｔｔ，「ＣＡＶＥＡＴ：ａ Ｐｒｏｇｒａｍ ｔｏ Ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ」、Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．Ａｉｄｅｄ Ｍｏｌ．Ｄｅｓ．，８，５１〜６６頁（１９９４））。ＣＡＶＥＡＴは、ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，Ｂｅｒｋｅｌｅｙ，ＣＡから入手できる。
【０２５３】
２．３Ｄ Ｄａｔａｂａｓｅ ｓｙｓｔｅｍｓ（例えば、ＩＳＩＳ（ＭＤＬ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｓａｎ Ｌｅａｎｄｒｏ，ＣＡ））。この領域は、Ｙ．Ｃ．Ｍａｒｔｉｎ，「３Ｄ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｉｎ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ」、Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，３５，２１４５〜２１５４頁（１９９２）で概説されている。
【０２５４】
３．ＨＯＯＫ（Ｍ．Ｂ．Ｅｉｓｅｎら、「ＨＯＯＫ：Ａ Ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ Ｎｏｖｅｌ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ ｔｈａｔ Ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｓｔｅｒｉｃ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ａ Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｓｉｔｅ」、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔ．，Ｆｕｎｃｔ．，Ｇｅｎｅｔ．，１９，１９９〜２２１頁（１９９４）。ＨＯＯＫは、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡから入手できる。
【０２５５】
任意の上記結合ポケットのインヒビターを段階的な様式（すなわち、上記のように、一度に１個の断片または化学実体）で構築するために処理することに代えて、阻害性または他のＧＳＫ−３β結合化合物は、空の結合ポケットを使用するか、必要に応じて、公知のインヒビターの一部を含めるか、いずれかで、全体として、または「初めから」、設計され得る。以下を含めた多くの新規なリガンド設計方法がある：
１．ＬＵＤＩ（Ｈ．−Ｊ．Ｂｏｈｍ，「Ｔｈｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｐｒｏｇｒａｍ ＬＵＤＩ：Ａ Ｎｅｗ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｄｅ Ｎｏｖｏ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｅｎｚｙｍｅ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ」、Ｊ．Ｃｏｍｐ．Ａｉｄ．Ｍｏｌｅｃ．Ｄｅｓｉｇｎ，６，６１〜７８頁（１９９２））。ＬＵＤＩは、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡから入手できる。
【０２５６】
２．ＬＥＧＥＮＤ（Ｙ．Ｎｉｓｈｉｂａｔａら、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，４７，８９８５頁（１９９１））。ＬＥＧＥＮＤは、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡから入手できる。
【０２５７】
３．ＬｅａｐＦｒｏｇ（これは、Ｔｒｉｐｏｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから入手できる）。
【０２５８】
４．ＳＰＲＯＵＴ（Ｖ．Ｇｉｌｌｅｔら、「ＳＰＲＯＵＴ：Ａ Ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）」、Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．Ａｉｄｅｄ Ｍｏｌ．Ｄｅｓｉｇｎ，７，１２７〜１５３頁（１９９３））。ＳＰＲＯＵＴは、ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｌｅｅｄｓ，ＵＫから入手できる。
【０２５９】
他の分子モデル化技術もまた、本発明に従って、使用され得る（例えば、Ｎ．Ｃ．Ｃｏｈｅｎら、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，３３，８８３〜８９４頁（１９９０）を参照；また、Ｍ．Ａ．Ｎａｖｉａ ａｎｄ Ｍ．Ａ．Ｍｕｒｃｋｏ，「Ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ」、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎｉｏｎｓ ｉｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ，２，２０２〜２１０頁（１９９２）；Ｌ．Ｍ．Ｂａｌｂｅｓら、「Ａ Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ」、ｉｎ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第５巻，Ｋ．Ｂ．ＬｉｐｋｏｗｉｔｚおよびＤ．Ｂ．Ｂｏｙｄ著、ＶＣＨ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，３３７〜３８０頁（１９９４）も参照；また、Ｗ．Ｃ．Ｇｕｉｄａ，「Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｆｏｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ−Ｂａｓｅｄ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ」、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｌｏｇｙ，４，７７７〜７８１頁（１９９４）も参照）。
【０２６０】
一旦、ある化合物が上記方法により設計または選択されると、その要素が上記結合ポケットのいずれかと結合し得る効率は、計算的な評価により、試験され最適化され得る。例えば、有効な結合ポケットインヒビターは、好ましくは、その結合状態と遊離状態との間での比較的に小さいエネルギー差（すなわち、結合の小さい変形エネルギー）を示さなければならない。それゆえ、最も効率的な結合ポケットインヒビターは、好ましくは、約１０ｋｃａｌ／ｍｏｌｅ以下、さらに好ましくは、７ｋｃａｌ／ｍｏｌｅ以下の結合変形エネルギーで、設計すべきである。結合ポケットインヒビターは、全体的な結合エネルギーで類似している１つより多い立体配座で、この結合ポケットと相互作用し得る。これらの場合、この結合の変形エネルギーは、この遊離要素のエネルギーと、そのインヒビターがタンパク質に結合するときに観察される立体配座の平均エネルギーとの間の差と見なされる。
【０２６１】
上記結合ポケットのいずれか１個と結合するように設計または選択される要素は、さらに、その結合状態で、好ましくは、その標的酵素およびそれを取り囲む水分子との反発的な静電相互作用を欠いているように、計算的に最適化され得る。このような非相補的な静電相互作用には、反発的な電荷−電荷相互作用、双極子−双極子相互作用および電荷−双極子相互作用が挙げられる。
【０２６２】
化合物の変形エネルギーおよび静電相互作用を評価するために、当該技術分野では、特定のコンピュータソフトウェアが利用できる。このような用途のために設計されたプログラムの例には、以下が挙げられる：Ｇａｕｓｓｉａｎ ９４，ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｃ（Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ（登録商標）１９９５）；ＡＭＢＥＲ，ｖｅｒｓｉｏｎ ４．１（Ｐ．Ａ．Ｋｏｌｌｍａｎ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ａｔ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ（登録商標）１９９５）；ＱＵＡＮＴＡ／ＣＨＡＲＭＭ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ（登録商標）１９９８）；Ｉｎｓｉｇｈｔ ＩＩ／Ｄｉｓｃｏｖｅｒ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ（登録商標）１９９８）；ＤｅｌＰｈｉ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ（登録商標）１９９８）；およびＡＭＳＯＬ（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｅｘｃｈａｎｇｅ，Ｉｎｄｉａｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）。これらのプログラムは、例えば、Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｇｒａｐｈｉｃｓワークステーション（例えば、「ＩＭＰＡＣＴ」グラフィックスを備えたＩｎｄｉｇｏ２）を使用して、実行され得る。他のハードウェアシステムおよびソフトウェアパッケージは、当業者で公知である。
【０２６３】
本発明により可能になる他の手法には、上記結合ポケットのいずれかに全体的または部分的に結合できる化学実体または化合物について、小分子データベースの計算的なスクリーニングがある。このスクリーニングでは、この結合ポケットへのこのような要素の適合具合は、形状相補性または概算相互作用エネルギーのいずれかにより、判断され得る（Ｅ．Ｃ．Ｍｅｎｇら、Ｊ．Ｃｏｍｐ．Ｃｈｅｍ．，１３，５０５〜５２４頁（１９９２））。
【０２６４】
ＧＳＫ−３βのリン酸化および非リン酸化形状は、類似の結合ポケットを有するものの、水分子、イオン、および結合ポケット近くのＹ２１６残基の位置の微妙な違いだけでなく、その全体的な構造の偏位により、インヒビターに対する結合エネルギーの計算において、僅かに異なる結果を与え得る。このリン酸化および非リン酸化形状に対して、インヒビターの結合エネルギーを比較することにより、一方が他方よりも適当なインヒビターが選択され得る。さらに、両方の形状についてインヒビターを同定することにより、インビボで、上流キナーゼによるリン酸化の前または後にＧＳＫ−３βを阻害するという選択肢が可能となる。
【０２６５】
本発明により可能になる他の特に有用な薬剤設計技術には、反復薬剤設計がある。反復薬剤設計とは、タンパク質／化合物の複合体の連続セットの三次元構造を決定し評価することにより、タンパク質と化合物との間の会合を最適化する方法である。
【０２６６】
反復薬剤設計では、一連のタンパク質またはタンパク質複合体の結晶が得られ、次いで、各結晶の三次元構造が解明される。このような手法により、各複合体のタンパク質と化合物との間の会合に関する洞察が得られる。これは、阻害活性を有する化合物を選択することにより、この新しいタンパク質／化合物複合体の結晶を得ることにより、その複合体の三次元構造を解くことにより、そして新しいタンパク質／化合物複合体と先に解いたタンパク質／化合物複合体との間の会合を比較することにより、達成される。その化合物の変化がタンパク質／化合物の会合にどのように影響を与えるかを観察することにより、これらの会合は、最適化され得る。
【０２６７】
ある場合には、反復薬剤設計は、連続的なタンパク質−化合物複合体を形成することにより、次いで、各新規複合体を結晶化することにより、実行される。あるいは、予め形成したタンパク質結晶は、インヒビターの存在下で浸され、それにより、タンパク質／化合物複合体を形成し、各個々のタンパク質／化合物複合体を結晶化する必要がなくなる。本発明により得られたリン酸化結晶は、化合物の存在下で浸され得、他の結晶複合体が得られる。
【０２６８】
（他の分子の構造決定）
図１〜７のいずれか１つで示した構造座標はまた、他の結晶化した分子または分子複合体についての構造上の情報を得やすくするのに使用できる。これは、多数の公知の技術（分子置換を含めて）のいずれかにより、達成され得る。
【０２６９】
代替実施形態によれば、この機械読み取り可能データ記憶媒体は、第一セットの機械読み取り可能データでコード化したデータ記憶材料を含み、これは、図１〜７のいずれか１つで示した構造座標の少なくとも一部のフーリエ変換を含み、そして、該データを使用する指令でプログラム化された機械を使用するとき、第二セットの機械読み取り可能データと組み合わせることができ、これは、この第二セットの機械読み取り可能データに対応する構造座標の少なくとも一部を決定するために、分子または分子複合体のＸ線回折パターンを含む。
【０２７０】
他の実施形態では、本発明は、分子または分子複合体から得られたＸ線回折データに対応する構造座標の少なくとも一部を決定するコンピュータを提供し、該コンピュータは、以下の部分を含む：
ａ）機械読み取り可能データ記憶媒体であって、該媒体は、機械読み取り可能データでコード化されたデータ記憶材料を含み、ここで、該データは、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３β構造座標の少なくとも一部を含む；
ｂ）機械読み取り可能データ記憶媒体であって、該媒体は、機械読み取り可能データでコード化されたデータ記憶材料を含み、ここで、該データは、該分子または分子複合体から得られたＸ線回折データを含む；および
ｃ）指令であって、該指令は、（ａ）の該機械読み取り可能データのフーリエ変換を実行し、そして（ｂ）の該機械読み取り可能データを構造座標に処理する。
【０２７１】
例えば、図１〜７のいずれか１つで示した構造座標の少なくとも一部のフーリエ変換は、ＧＳＫ−３βホモログおよび他の十分なホモログキナーゼ（例えば、ＣＤＫ２）の構造座標の少なくとも一部を決定するのに使用され得る。１実施形態では、前記分子は、ＧＳＫ−３βホモログである。他の実施形態では、前記分子複合体は、ＧＳＫ−３βタンパク質複合体およびＧＳＫ−３βホモログ複合体からなる群から選択される。
【０２７２】
従って、他の実施形態では、本発明は、分子置換を利用して、未知構造の分子または分子複合体の構造情報を得る方法を提供し、該方法は、以下の工程を包含する：
ａ）未知構造の該分子または分子複合体を結晶化する工程；
ｂ）該結晶化した分子または分子複合体からＸ線回折パターンを作成する工程；および
ｃ）該Ｘ線回折パターンに、図１〜７のいずれか１つで示したＧＳＫ−３β構造座標の少なくとも一部を適用して、構造が未知の該分子または分子複合体の三次元電子密度図を作成する工程。
【０２７３】
分子置換を使用することにより、ＧＳＫ−３βの構造座標の全部または一部は、本発明で提供されるように（そして、図１〜７のいずれか１つで示されるように）、その構造が未知の結晶化した分子または分子複合体の構造を、このような情報を最初から決定することを試みるよりも迅速かつ効率的に決定するのに使用され得る。
【０２７４】
分子置換は、未知構造の位相を正確に推定する。位相は、直接的に決定できない結晶構造を解明するのに使用される式における１要素である。分子置換以外の方法によりこれらの位相に関する正確な値を得ることは、時間のかかるプロセスであり、これは、近似および洗練の反復サイクルを含み、結晶構造の解明を大きく妨げる。しかしながら、少なくとも相同部分を含むタンパク質の結晶構造が解明されると、その知られた構造からの位相により、未知構造の位相が十分に推定できる。
【０２７５】
それゆえ、この方法は、その構造が未知の分子または分子複合体の結晶の観察されたＸ線回折パターンを最もうまく説明するように、未知の分子または分子複合体の結晶の単位セル内で、図１〜７のいずれか１つに従って、ＧＳＫ−３βの関連部分を配向し位置付けることにより、その構造座標が未知の分子または分子複合体の予備モデルを作成する工程を包含する。次いで、このモデルから、位相が計算でき、これは、観察されたＸ線回折パターン振幅と組み合わされて、その座標が未知の構造の電子密度地図が作成できる。これは、次に、任意の公知のモデル構築および構造精密化技術にかけられて、未知の結晶化分子または分子複合体の正確な最終構造を得ることができる（Ｅ．Ｌａｔｔｍａｎ，「Ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ」、Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１１５，５５〜７７頁（１９８５）；Ｍ．Ｇ．Ｒｏｓｓｍａｎｎ編、「Ｔｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ」、Ｉｎｔ．Ｓｃｉ．Ｒｅｖ．Ｓｅｒ．，Ｎｏ．１３，Ｇｏｒｄｏｎ ＆ Ｂｒｅａｃｈ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９７２））。
【０２７６】
この方法により、ＧＳＫ−３βの任意の部分と十分に相同である任意の結晶化した分子または分子複合体の任意の部分の構造が解明できる。
【０２７７】
好ましい実施形態では、この分子置換方法は、ＧＳＫ−３相同体についての構造情報を得るのに利用される。本発明により提供されたＧＳＫ−３βの構造座標は、リガンド、基質およびインヒビターにより結合されたＧＳＫ−３β複合体の構造を解明する際に、特に有用である。
【０２７８】
さらに、本発明により提供されたＧＳＫ−３βの構造座標は、天然に存在するＧＳＫ−３βと比較して、アミノ酸の置換、付加および／または欠失を有するＧＳＫ−３βタンパク質（これらは、総称して、「ＧＳＫ−３β変異体」と呼ぶ）の構造を解明する際に、有用である。これらのＧＳＫ−３β変異体は、必要に応じて、化学実体（例えば、加水分解不能なＡＴＰ類似物、自殺基質またはインヒビター）との共複合体で、結晶化され得る。次いで、このような一連の複合体の結晶構造は、分子置換により解明され得、そして野生型ＧＳＫ−３βの結晶構造と比較され得る。それにより、この酵素の種々の結合ポケット内の潜在的な改変部位が同定され得る。この情報により、最も効率的な結合相互作用（例えば、ＧＳＫ−３βと化学実体または化合物との間のより高い疎水性相互作用）を決定する追加手段が得られる。
【０２７９】
これらの構造座標はまた、種々の化学実体と共複合体化されたＧＳＫ−３βまたはＧＳＫ−３β相同体の結晶の構造を解明するために、特に有用である。このアプローチにより、化学実体（候補のＧＳＫ−３βインヒビターを含めて）とＧＳＫ−３βとの間の相互作用の最適部位が決定できる。例えば、異なる型の溶媒に晒された結晶から収集された高分解能Ｘ線回折データにより、各型の溶媒分子がどこに存在しているかを決定できる。次いで、これらの部位にしっかりと結合している小分子は、設計され、合成され、そしてそれらのＧＳＫ−３β阻害活性について試験され得る。
【０２８０】
上で言及した全ての複合体は、周知のＸ線回折技術を使用して研究され得、コンピュータソフトウェア（例えば、Ｘ−ＰＬＯＲ（Ｙａｌｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，（著作権）１９９２，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．製；例えば、Ｂｌｕｎｄｅｌｌ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ（上記）を参照；Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．，ｖｏｌ．１１４ ＆ １１５，Ｈ．Ｗ．Ｗｙｃｋｏｆｆら編、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ （１９８５）））を使用して、約０．３０以下のＲ値に対する１．５〜３．４Åの分解能のＸ線データに対して精密化され得る。それゆえ、この情報は、公知のＧＳＫ−３βインヒビターを最適化するのに使用され得、さらに重要なことには、新規ＧＳＫ−３βインヒビターを設計するのに使用され得る。
【０２８１】
本発明をさらに理解するために、以下の実施例を示す。これらの実施例は、例示の目的だけのものであり、いずれの様式でも、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
【実施例】
【０２８２】
（実施例１）
（３−アミノ−４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１））
【０２８３】
【化１２】
Figure 2005504731
適切なジアリールケトヒドラゾン（スキームＩ、式１を参照；ここで、Ｘは、Ｈであり、そしてＹは、Ｈである；０．８５ｍｍｏｌ）およびシアノ酢酸エチル（０．９ｍｍｏｌ）を、エタノール３ｍＬに加えた。引き続いて、ＴＨＦ中のナトリウムエトキシド（０．９ｍｍｏｌ）を加え、その混合物を、６時間還流した。冷却後、真空下にて溶媒を除去し、その残留物をジクロロメタン１０ｍＬに溶解した。次いで、それを０．１Ｍ ＨＣｌ、水で洗浄し、そして硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過後、真空下にて溶媒を除去し、その生成物である４−シアノ−５，６−ジアリール２（１Ｈ）ピリダジノン（スキームＩ、式２；ここで、Ｘは、Ｈであり、そしてＹは、Ｈである）を、シリカゲルクロマトグラフィー（５：９５のメタノール／ジクロロメタン）で精製した。
【０２８４】
精製した４−シアノ−５，６−ジアリール２（１Ｈ）ピリダジノン（１００ｍｇ）をＰＯＣｌ３（２ｍＬ）に加え、そして５〜６時間にわたって、１００℃に加熱した。冷却後、その反応混合物を氷１０ｍＬに注ぎ、そして１時間攪拌した。得られた３−クロロ−４−シアノ−５，６−ジアリールピリダジン（スキームＩ、式３；ここで、Ｘは、Ｈであり、そしてＹは、Ｈである）を濾過により除き、水で洗浄し、空気乾燥し、さらに精製することなく、次の工程で使用した。
【０２８５】
粗３−クロロ−４−シアノ−５，６−ジアリールピリダジンを、エタノール中にて、数時間にわたって、２当量の無水ヒドラジンと共に還流した。冷却時にその生成物を数回沈殿させ、この場合、エタノールから再結晶することにより、純粋な表題化合物を得た。そうでなければ、この表題化合物を、シリカゲルクロマトグラフィー（５：９５のメタノール−ジクロロメタン）により、精製した：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：２８８．０１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）２．９６分間。
【０２８６】
（実施例２）
（３−アミノ−４（４−クロロフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２））
【０２８７】
【化１３】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、Ｈであり、そしてＹは、ｐ−Ｃｌである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３２１．８９（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）３．３３分間。
【０２８８】
（実施例３）
（３−アミノ−４，５−ビス（４−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物３））
【０２８９】
【化１４】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｐ−Ｆであり、そしてＹは、ｐ−Ｆである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（１３８＋）ｍ／ｅ：３２４．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）３．２６分間。
【０２９０】
（実施例４）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（４−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物４））
【０２９１】
【化１５】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｐ−Ｆであり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３０６．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）３．０８分間。
【０２９２】
（実施例５）
（３−アミノ−４−（４−フルオロフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物５））
【０２９３】
【化１６】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、Ｈであり、そしてＹは、ｐ−Ｆである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３０６．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）３．０２分間。
【０２９４】
（実施例６）
（３−アミノ−４−（３−フルオロフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物６））
【０２９５】
【化１７】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、Ｈであり、そしてＹは、ｍ−Ｆである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３０６．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）２．９４分間。
【０２９６】
（実施例７）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（４−ピリジル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物７））
【０２９７】
【化１８】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾンを使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：２８９．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）１．７７分間。
【０２９８】
（実施例８）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（３−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物８））
【０２９９】
【化１９】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｍ−Ｆであり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３０６．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）３．１２分間。
【０３００】
（実施例９）
（Ｎ−（４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イル）−アセトアミド（化合物９））
【０３０１】
【化２０】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、Ｈであり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従い、続いてＣＨ３ＣＯ２Ｈでアミド化して、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３３０．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）２．６５分間。
【０３０２】
（実施例１０）
（Ｎ−（４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イル）−ベンズアミド（化合物１０））
【０３０３】
【化２１】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、Ｈであり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従い、続いて安息香酸でアミド化して、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：４１４．２（Ｍ＋Ｎａ＋）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）２．９０分間。
【０３０４】
（実施例１１）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（４−メチル−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１１））
【０３０５】
【化２２】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｐ−ＣＨ３であり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３０２．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）３．０７分間。
【０３０６】
（実施例１２）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（２−メチル−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１２））
【０３０７】
【化２３】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｏ−ＣＨ３であり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３０２．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）２．９４分間。
【０３０８】
（実施例１３）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（３−メチル−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１３））
【０３０９】
【化２４】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｍ−ＣＨ３であり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３０２．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）３．０９分間。
【０３１０】
（実施例１４）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（２−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１４））
【０３１１】
【化２５】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｏ−Ｃｌであり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３２２．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）３．４８分間。
【０３１２】
（実施例１５）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（２−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１５））
【０３１３】
【化２６】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｏ−Ｆであり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３０６．１（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）２．９７分間。
【０３１４】
（実施例１６）
（３−アミノ−４−フェニル−５−（４−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１６））
【０３１５】
【化２７】
Figure 2005504731
この表題化合物を、適切なジアリールケトヒドラゾン（Ｘは、ｐ−Ｃｌであり、そしてＹは、Ｈである）を使用して、実施例１で記述した合成手順に従って、得た：ＭＳ（ＥＳ＋）ｍ／ｅ：３２２（Ｍ＋Ｈ）；分析用ＨＰＬＣ（Ｃ１８カラム）４．０６分間。
【０３１６】
（実施例１７）
（４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物３２））
【０３１７】
【化２８】
Figure 2005504731
（工程Ａ：３−オキソ−５−フェニル−２，３−ジヒドロ−ピリダジン−４−カルボニトリル）
フェニルグリオキサール（１．０ｇ、７．４６ｍｍｏｌ）およびシアノアセトヒドラジン（７４０ｍｇ、７．４６ｍｍｏｌ）を、エタノール１０ｍＬ中で加熱して、１６時間にわたって還流した。冷却後、溶媒を蒸発させ、その褐色の粗混合物をシリカクロマトグラフィー（１：９のメタノール／ジクロロメタン）で精製した。まだ純粋でない生成物を、メタノールからさらに再結晶すると、純粋生成物７０ｍｇを得た。
【０３１８】
（工程Ｂ：３−クロロ−５−フェニル−ピリダジン−４−カルボニトリル）
３−オキソ−５−フェニル−２，３−ジヒドロ−ピリダジン−４−カルボニトリル（７０ｍｇ）をオキシ塩化リン１ｍＬに懸濁し、そして６時間にわたって、１００℃まで加熱した。次いで、その混合物を冷却し、そして氷上に注いだ。得られた褐色固形生成物を濾過し、そして空気乾燥し、さらに精製することなく、次の工程で使用した。
【０３１９】
（工程Ｃ：４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン）
工程Ｂから得た３−クロロ−５−フェニル−ピリダジン−４−カルボニトリルを、ヒドラジン２３μＬと共に、エタノール１ｍＬに懸濁し、その混合物を数時間還流した。次いで、溶媒を蒸発させ、表題生成物を、シリカゲルクロマトグラフィー（１：９のメタノール／ジクロロメタン）により精製した：ＭＳ（ＥＳ＋）：２１２（Ｍ＋Ｈ）；ＨＰＬＣ １．１２１分間。
【０３２０】
（実施例１８）
（ＧＳＫ−３の阻害に対するＫｉの決定）
標準的な共役酵素系（Ｆｏｘら、（１９９８） Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｃｉ．７，２２４９）を使用して、化合物がＧＳＫ−３β（アミノ酸１〜４２０）を阻害する能力について、化合物をスクリーニングした。１００ｍＭ ＨＥＰＥＳ（ｐＨ７．５）、１０ｍＭ ＭｇＣｌ２、２５ｍＭ ＮａＣｌ、３００μＭ ＮＡＤＨ、１ｍＭ ＤＴＴおよび１．５％ ＤＭＳＯを含有する溶液中にて、反応を実行した。このアッセイでの最終基質濃度は、２０μＭ ＡＴＰ（Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｓｔ Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）および３００μＭペプチド（ＨＳＳＰＨＱＳ（ＰＯ３Ｈ２）ＥＤＥＥＥ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｐｔｉｄｅ，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）であった。３０℃および２０ｎＭ ＧＳＫ−３βで、反応を実行した。この共役酵素系の成分の最終濃度は、２．５ｍＭホスホエノールピルバート、３００μＭのＮＡＤＨ、３０μｇ／ｍｌのピルバートキナーゼおよび１０μｇ／ｍｌの乳酸脱水素酵素であった。
【０３２１】
ＡＴＰおよび対象試験化合物を除いて、上で列挙した試薬の全てを含有するアッセイストック緩衝液を調製した。このアッセイストック緩衝液（１７５μｌ）を、０．００２μＭ〜３０μＭにわたる最終濃度で、３０℃で、１０分間にわたって、対象試験化合物５μｌと共に、９６ウェルプレート中にて、インキューベートした。典型的には、ドータープレートにて、この試験化合物をＤＭＳＯで（１０ｍＭ化合物ストックから）連続希釈することにより、１２ポイント滴定を行った。その反応は、２０μｌのＡＴＰ（最終濃度２０μＭ）を加えることにより、開始した。反応速度は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｓｐｅｃｔｒａｍａｘプレート読み取り装置（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）を使用して、３０℃で、１０分間にわたって、得た。そのＫｉ値は、この速度データから、阻害濃度の関数として、決定した。
【０３２２】
本発明の特定化合物のＧＳＫ−３阻害活性は、表１１で示す。ＧＳＫ−３のＫｉ値について、「＋＋＋」は、≦０．１μＭを表わし、「＋＋」は、０．１μＭと１０μＭの間を表わし、そして「＋」は、≧１０μＭを表わす。
【０３２３】
【表１１−１】
Figure 2005504731
【０３２４】
【表１１−２】
Figure 2005504731
（実施例１９）
（ＧＳＫ−３βの発現および精製）
Ｎ−末端ヘキサヒスチジンタグおよびトロンビン開裂部位を備えた全長ヒトＧＳＫ−３β（１〜４２０）（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１）を、バキュロウイルス発現系にて、過剰発現した。Ｔａｌｏｎ金属アフィニティークロマトグラフィー（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ）を使用することに続いて、Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ２００カラム（Ｐｈａｒｍａｃｉａ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）上のサイズ排除により、ＧＳＫ−３βを精製した。次いで、このヘキサヒスチジンタグを、トロンビン（Ｃａｌｂｉｏｃｈｅｍ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ）とインキュベートすることにより、除去した。真トロンビン部位に加えて、スレオニン７の１０アミノ酸下流で、第二開裂生成物を同定した。１２Ｕ ｍｇ−１のトロンビンと共に、４℃で、一晩インキュベートすると、９０％より多いＧＳＫ−３β（７〜４２０）が生成し、これを、結晶学的な研究に使用した。その反応をＰＭＳＦでクエンチし、ベンズアミジンセファロース（Ｐｈａｒｍａｃｉａ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）で、トロンビンを除去した。真トロンビン開裂部位で開裂したリン酸化種およびＧＳＫ−３βから非リン酸化ＧＳＫ−３β（７〜４２０）を分離するために、このタンパク質を、ＭｏｎｏＳ １０／１０カラム（Ｐｈａｒｍａｃｉａ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）（これは、２５ｍＭ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．２、１０％グリセロール（ｖ／ｖ）、２ｍＭ ＤＴＴで平衡化した）に適用した。そのタンパク質を、３０カラム容量にて、０〜３００ｍＭ ＮａＣｌの線形勾配で、溶出した。１５０ｍＭ ＮａＣｌで、非リン酸化ＧＳＫ−３β（７〜４２０）を溶出した。約２００ｍＭ ＮａＣｌで、リン酸化ＧＳＫ−３β（７〜４２０）を溶出した。そのタンパク質を、結晶前にて、４℃で、２５ｍＭ Ｔｒｉｓ（ｐＨ８．０）（これは、２００ｍＭ ＮａＣｌおよび２ｍＭ ＤＴＴを含有する）に対して透析し、１５ｍｇｍｌ−１まで濃縮し、そして１００，０００×ｇで遠心分離した。全てのタンパク質の分子量は、エレクトロスプレー質量分析法により、確認した。Ｔｙｒ ２１６のリン酸化は、トリプシン消化およびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ分光測定により、確認した。
【０３２５】
（実施例２０）
（ＧＳＫ−３βの結晶化）
ＧＳＫ−３βの結晶化は、懸滴蒸気拡散法を使用して、実行した。非リン酸化ＧＳＫ−３βは、レザバ（これは、１５％ＰＥＧ３３５０、５０ｍＭ Ｎａ／ＫＰＯ４ ｐＨ４．１、１０ｍＭ ＤＴＴを含有する）で、ダイヤモンド形の結晶を形成した。その結晶化小滴は、１μｌの１５ｍｇ ｍｌ−１タンパク質溶液および１μｌのレザバ溶液を含有していた。結晶は、１時間未満で形成され、１２時間後、レザバ溶液中にて、収集した。
【０３２６】
ＧＳＫ−３βのリン酸化形状（チロシン２１６）は、溶液Ａ（７〜１０％ＰＥＧ３３５０、１００ｍＭ Ｔｒｉｓ ＨＣｌ ｐＨ７．５、５％ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ））を含むレザバで、プレート様結晶を形成した。その成分ＤＭＳＯは、リン酸化ＧＳＫ−３βの結晶化に重要であった。この結晶化小滴は、１μｌのタンパク質（１６ｍｇ／ｍＬ）および１μｌのレザバ溶液を含有していた。これらの結晶は、一晩で形成され、数日後、溶液Ａで収集した。
【０３２７】
ＡＤＰ−ペプチド−ＧＳＫ−３β複合体の結晶を得るために、０．３ｍＭタンパク質を、１．４ｍＭグリコーゲン合成酵素ペプチド（残基６５０〜６６１）、２ｍＭ ＡＤＰおよび２ｍＭ ＭｇＣｌと混合した。この混合物を、氷上で、数時間インキュベートした。レザバ（これは、１０〜１５％のＰＥＧ３３５０および５０ｍＭフッ化アンモニウムを含有する）では、この複合体の小ロッド形状の結晶が形成された。マイクロ接種の繰り返しサイクル後、データ収集に十分に大きい結晶を得た。
【０３２８】
一旦上記の結晶がレザバ溶液中に収集されると、それらを、レザバ溶液（これは、２％から始めて、５、１０、１５、２０、２５および３０％まで濃度を高めたグリセロールを含有する）に移動させた。これらの結晶は、５分未満で、３０％グリセロールに浸した後、クリオループですくい取り、液体窒素中で凍結し、そしてデータ収集のために保存した。
【０３２９】
（実施例２１）
（ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体結晶の形成）
リン酸化ＧＳＫ−３β結晶を溶液Ａ（これはまた、４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミンのインヒビター５００μＭも含有する）に浸すことにより、リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター１複合体結晶を形成した。
【０３３０】
非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター２〜４複合体の結晶は、そのタンパク質をこれらのインヒビターと共に結晶化することにより、形成した。この結晶化小滴を設定するすぐ前に、このインヒビターを、濃ＧＳＫ−３βタンパク質溶液に加えた。あるいは、インヒビターは、希釈タンパク質溶液に加え、その混合物を必要濃度まで濃縮できた。この非リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質は、レザバ溶液（これは、１５〜２０％ＰＥＧ３３５０、０．１〜１ＭのＫＦ、ギ酸カリウムまたはギ酸アンモニウムを含有する）にわたって、インヒビターである（５−メチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−（２−ピリジン−４−イル−キナゾリン−４−イル）−アミン、４−（５−メチル−２−フェニルアミノ−ピリミジン−４−イル）−１Ｈ−ピラゾール−２−カルボン酸（２−ヒドロキシ−１−フェニル−エチル）アミドおよび（１Ｈ−インダゾール−３−イル）−［２−（２−トリフルオロメチル−フェニル）−キナゾリン−４−イル］−アミンと共に結晶化した。この結晶化小滴は、１μｌの１０〜２０ｍｇ／ｍｌタンパク質溶液（これは、このインヒビターを含有する）および１μｌのレザバ溶液を含有していた。
【０３３１】
一旦、両方の形状の結晶が収集されると、それらを、レザバ溶液（これは、５％から始めて、１０、１５、２０、２５および３０％まで濃度を高めたグリセロールを含有する）に移動させた。これらの結晶は、５分未満で、３０％グリセロールに浸した後、クリオループですくい取り、液体窒素中で凍結し、そしてデータ収集のために保存した。
【０３３２】
（実施例２２）
（Ｘ線データ収集および構造決定）
Ｒａｘｉｓ４画像プレートにて、回転しているアノード源により作成した鏡像集中ＣｕＫαＸ線と共に、非リン酸化ＧＳＫ−３β、リン酸化ＧＳＫ−３β、リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体、非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体、リン酸化ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体の構造についてのＸ線回折データを収集した。非リン酸化ＧＳＫ−３βの構造を洗練するのに使用されるＸ線データは、ｔｈｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｂｅｒｋｅｌｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（Ｂｅｒｋｅｌｅｙ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）のビームライン５．０．２で、収集した。Ｒａｘｉｓ４画像プレートで収集されたデータは、ＤＥＮＺＯ ａｎｄ ＳＣＡＬＥＰＡＣＫ（Ｏｔｗｉｎｏｗｓｋｉら、Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１８０，５１〜６２（１９８９））で処理した。ＡＬＳで収集したデータは、プログラムＭＯＳＦＬＭで処理し、そのデータは、ＳＣＡＬＡ（Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｊｅｃｔ，Ｎ．，Ａｃｔａ Ｃｒｙｓｔ．，Ｄ５０，ｐｐ．７６０〜７６３（１９９４））を使用して、縮尺した。
【０３３３】
この非リン酸化形状のデータ統計は、表１２で要約する。これらの非リン酸化結晶の空間群は、Ｐ２１２１２１であり、単位格子寸法は、ａ＝８３、ｂ＝８６、ｃ＝１７８Å、α＝β＝γ＝９０°であった。ＡＭＯＲＥのプログラムでの検索モデル（Ｎａｖａｚａ，Ｊ．Ａｃｔａ．Ｃｒｙｓｔ．，５０，ｐｐ．１５７〜１６３（１９９４））としてＣＤＫ２の座標を使用する分子置換（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ １ＡＱ１）（Ｌａｗｒｉｅ，Ａ．Ｍ．ら、Ｎａｔ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｌ．，４，ｐｐ．７９６〜８０１（１９９７））により、非リン酸化ＧＳＫ−３βの開始位相を得た。その非対称ユニットは、２個の分子を含有していた。ＱＵＡＮＴＡで再構成しＣＮＸで洗練する複数回のラウンドにより、最終モデルが得られ、これは、分子Ａに対するアミノ酸残基２５〜３８４、分子Ｂに対する残基３７〜３８２、４個のリン酸イオンおよび４６個の水分子を含有していた。Ａ鎖およびＢ鎖にあるα炭素は、重ね合わせ後、０．４８Åの平均偏差の平方根を有する。洗練したモデルは、２３．７％の結晶学的Ｒ−因子および２７．４％のＲ−遊離因子を有する。この構造の座標は、ｔｈｅ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａｂａｎｋに寄託された（受け入れコード１１０９）。
【０３３４】
このリン酸化形状のデータ統計は、表１３で要約する。これらの結晶の空間群は、Ｐ１であり、単位格子寸法は、ａ＝６４Å、ｂ＝６７．２Å、ｃ＝６７．４Å、α＝１００．１°、β＝１０３．５°、γ＝９０°またはａ＝６４Å、ｂ＝６７Å、ｃ＝６７Å、α＝８０°、β＝７７°、γ＝８９．８°であった。この単位格子の寸法は、結晶ごとに、１〜２％変動した。ＡＭＯＲＥ ＥＮＲｆｕのプログラム（前出）での検索モデルとして非リン酸化形状の座標を使用する分子置換により、リン酸化ＧＳＫ−３βの開始位相を得た。その非対称ユニットは、２個の分子を含有していた。ＱＵＡＮＴＡで再構成しＣＮＸで洗練する複数回のラウンドにより、最終モデルが得られ、これは、分子Ａに対する残基３７〜３８３、分子Ｂに対する残基３７〜３８３および８３個の水分子を含有していた。全てのデータが含まれ、この洗練によって、ＮＣＳ拘束を適用した。洗練の最終工程は、個々のＢ−因子の洗練であった。洗練したモデルは、２３．８％の結晶学的Ｒ−因子および２７．６％のＲ−遊離因子を有する。
【０３３５】
これらの非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター２〜４複合体結晶の空間群は、Ｐ２１２１２１であり、単位格子寸法は、ａ＝８３、ｂ＝８６、ｃ＝１７８Å、α＝β＝γ＝９０°であった。ＡＭＯＲＥ ＥＮＲｆｕのプログラム（前出）での検索モデルとして非リン酸化形状の座標を使用する分子置換により、非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体の開始位相を得た。その非対称ユニットは、２個の分子を含有していた。ＱＵＡＮＴＡで再構成しＣＮＸで洗練する複数回のラウンドを実行した。
【０３３６】
この非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター２複合体のデータ統計は、表１４で要約する。その構造を２．９Åまで洗練したところ、そのＲ−因子は、２４．１％であり、そのＲ−遊離因子は、２８％であった。この最終モデルは、分子Ａに対するアミノ酸残基２５〜３８５、分子Ｂに対する残基３７〜３８２、インヒビター２および６個の水分子を含有していた。
【０３３７】
この非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター３複合体について、その構造を２．３Åまで洗練したところ、そのＲ−因子は、２５．３％であり、そのＲ−遊離因子は、２８．６％であった。この最終モデルには、分子Ａに対して、残基２５〜３８１個が含有されていた。この最終モデルには、分子Ｂに対して、アミノ酸残基３７〜３８２が含有されていた。
【０３３８】
この非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター４複合体について、その構造を２．８Åまで洗練したところ、そのＲ−因子は、２４．１％であり、そのＲ−遊離因子は、２８．３％であった。この最終モデルには、分子Ａに対して、残基３６〜３８１個が含有されていた。この最終モデルには、分子Ｂに対して、アミノ酸残基３７〜３８２が含有されていた。
【０３３９】
このリン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体１のデータ統計は、表１５で要約する。これらの結晶の空間群は、Ｐ１であり、単位格子寸法は、ａ＝６４Å、ｂ＝６７Å、ｃ＝６７Å、α＝１００°、β＝１０３°、γ＝８９．８°またはａ＝６４Å、ｂ＝６７Å、ｃ＝６７Å、α＝８０°、β＝７７°、γ＝８９．８°であった。ＡＭＯＲＥ ＥＮＲｆｕのプログラム（前出）での検索モデルとしてリン酸化形状の座標を使用する分子置換により、リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体の開始位相を得た。その非対称ユニットは、２個の分子を含有していた。ＱＵＡＮＴＡで再構成しＣＮＸで洗練する複数回のラウンドにより、最終モデルが得られ、これは、分子Ａに対する残基３７〜３８３、分子Ｂに対する残基３７〜３８４、分子ＡおよびＢに結合したインヒビター、および８３個の水分子を含有していた。その構造を２．８Åまで洗練したところ、そのＲ−因子は、２２．６％であり、そのＲ−遊離因子は、２６．９％であった。
【０３４０】
このリン酸化ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体のデータ統計は、表１６で要約する。これらの結晶の空間群は、Ｐ２１２１２１であり、単位格子寸法は、ａ＝７５．１６Å、ｂ＝１０７．９３Å、ｃ＝１２１．２Å、α＝９０°、β＝９０°、γ＝９０°であった。ＡＭＯＲＥ ＥＮＲｆｕのプログラム（前出）での検索モデルとして非リン酸化形状の座標を使用する分子置換により、リン酸化ＧＳＫ−３βの開始位相を得た。その非対称ユニットは、２個の分子を含有していた。そのグリシン富化ループは、うまく並べられており、このモデルで構築できた。ＱＵＡＮＴＡで再構成しＣＮＸで洗練する複数回のラウンドを実行した。全てのデータが含まれ、この洗練によって、ＮＣＳ拘束を適用した。洗練の最終工程は、分類したＢ−因子洗練であった。洗練したモデルは、２３．５％の結晶学的Ｒ−因子および２７．２％のＲ−遊離因子を有する。
【０３４１】
ＡＤＰおよびグリコーゲン合成酵素ペプチドとの複合体中のリン酸化ＧＳＫ−３βのラーマチャンドラプロットから、その残基の８０．１％が最も好ましい領域にあり、そして、１９．６％が付加的に許容された領域にあることが明らかとなった。ａｐｏ−リン酸化ＧＳＫ−３βのラーマチャンドラプロットから、そのアミノ酸残基の８５．３％が最も好ましい領域にあり、そして、１４．３％が付加的に許容された領域にあることが明らかとなった。両方の結晶構造中の２個のアミノ酸残基（分子ＡおよびＢ中のＣｙｓ２１８）は、許容されない領域にあった。
【０３４２】
上記モデルでは、そのモデルにおいて、並んでいない残基は、含まれていなかった。もし、特定残基の側鎖が電子密度で見つけ出すことができないなら、このモデルにおいて、アラニン残基またはグリシン残基が使用された。
【０３４３】
（実施例２３）
（非リン酸化ＧＳＫ−３βの全体的な構造）
ＧＳＫ−３βは、典型的な２ドメインキナーゼ襞を有し（Ｈａｎｋｓ，Ｓ．Ｋ．ら、Ｓｃｉｅｎｃｅ，２４１，ｐｐ．４２〜５２（１９８８）；Ｈａｎｋｓ，Ｓ．Ｋ．およびＡ．Ｍ．Ｑｕｉｎｎ，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，２００，ｐｐ．３８〜６２（１９９１））、これは、そのＮ−末端で、β−ストランドドメイン（アミノ酸残基２５〜１３８）を備え、また、そのＣ−末端で、α−ヘリックスドメイン（アミノ酸残基１３９〜３４３）を備えていた（図８）。その活性部位は、このα−ヘリックスおよびβストランドドメインの界面にあり、そのグリシン富化ループおよびヒンジと境界を成している。この活性ループは、その基質結合溝の表面に沿って延びている。Ｃ−末端の３９個のアミノ酸残基（アミノ酸残基３４４〜３８２）は、このコアキナーゼ襞の外側にあり、小さいドメインを形成し、これは、このα−ヘリックスドメインと接して、固まっている。このβ−ストランドドメインは、７個の逆平行β−ストランドから成っている。ストランド２〜６は、β−バレルを形成し、これは、βバレルと接して固まった短い螺旋（アミノ酸残基９６〜１０２）により、ストランド４および５の間に挟まれている。この螺旋は、全てのキナーゼで保存され、その残基の２個は、この酵素の触媒活性において、重要な役割を果たす。アルギニン９６は、これらの２個のドメインの整列に関与している。グルタミン酸塩９７は、この活性部位に位置しており、リシン８５（触媒作用で重要な残基）と塩橋を形成する。
【０３４４】
（ＧＳＫ３−βによるペプチドのリン酸化）
セリン／スレオニンキナーゼが基質をリン酸化し得る前に、そのβ鎖およびα−ヘリックスドメインは、触媒的に活性な立体配座に整列されなければならない。殆どのキナーゼは、この目的のために、その活性ループにある１個または２個のリン酸化アミノ酸残基を使用する。このβ鎖およびα−ヘリックスドメインに由来の極性アミノ酸残基（典型的には、アルギニンおよびリシン）は、この活性ループ上のリン酸化アミノ酸残基のリン酸基と結合し、これにより、２個のドメインが正しく整列する。第二リン酸化アミノ酸残基（もし、存在するなら、例えば、ＧＳＫ−３β内のＴｙｒ２１６）は、この基質結合溝を開き、その基質を結合させる。
【０３４５】
このＧＳＫ−３βと他のキナーゼ（例えば、ＣＤＫ２、ｐ３８γおよびＥＲＫ２）とを比較すると、ａｐｏ−ＧＳＫ−３βの構造が、キナーゼの基質結合活性化形態と酷似していることが明らかとなった。このＧＳＫ−３β構造内の活性化ループ（アミノ酸残基２００〜２２６）は、うまく並んでおり、このα−ヘリックスドメインに対して位置付けられている。この配向は、そのペプチド基質結合溝を開き（図１１）、そして活性化基質結合ＣＤＫ２（図１０）の活性化ループの位置に似ているが、ａｐｏ−ＣＤＫ２のものとは似ていない（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ １ＨＣＬ）（Ｓｃｈｕｌｚｅ−Ｇａｈｍｅｎ，Ｕ．ら、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ，２２，ｐｐ．３７８−９１（１９９５））。ＧＳＫ−３β、ｐ３８γの活性化ループ（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ １ＣＭ８）（Ｂｅｌｌｏｎ，Ｓ．ら、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｆｏｌｄ Ｄｅｓ，７，ｐｐ．１０５７−６５（１９９９））、基質結合活性化ＣＤＫ２（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ １ＱＭＺ）（Ｂｒｏｗｎ，Ｎ．Ｒ．ら、Ｎａｔ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．，１，ｐｐ．４３８〜４４３（１９９９））およびＥＲＫ２（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ ２ＥＲＫ）（Ｃａｎａｇａｒａｊａｈ，Ｂ．Ｊ．ら、Ｃｅｌｌ，９０，ｐｐ．８５９−６９（１９９７））を比較すると、重要な残基の骨格および側鎖原子が整列することが明らかとなる（図１０）。ＧＳＫ−３βのＲ９６、Ｒ１８０およびＫ２０５（Ｆｉｇ．１０Ａ）は、それぞれ、リン酸化Ｐ３８γのＲ７３、Ｒ１５２およびＲ１７６とよく重なり合っている（図１０Ｃ）。これらのアミノ酸残基はまた、リン酸化ＥＲＫ２および基質結合活性化ＣＤＫ２にある対応する残基とよく重なり合う。ｐ３８γ、ＣＤＫ２およびＥＲＫ２では、これらの残基は、この活性化ループのリン酸化スレオニン由来のリン酸基を指す（これは、Ｎ−末端ドメインおよびＣ−末端ドメインを整列するのに重要な残基である）。ＧＳＫ−３β構造では、Ｒ９６、Ｒ１８０およびＫ２０５は、ＣＤＫ２、ＥＲＫ２およびｐ３８γ中のリン酸化スレオニンのリン酸基と同じ位置に位置しているＰＯ４ −イオンを指す。
【０３４６】
ＧＳＫ−３βおよびｐ３８γ活性化ループの重なり合いにより、ＧＳＫ−３βリン酸化部位であるＹ２１６は、ｐ３８γのホスホ−チロシン（アミノ酸残基１８５）と類似の位置に位置している。ｐ３８γのホスホ−チロシンは、この基質結合溝のゲートキーパーとして作用する。リン酸化される場合、その側鎖は、この溝から移動して、基質ペプチドを結合させる。ＧＳＫ−３βのＹ２１６の側鎖はまた、この基質結合溝へのアクセスを阻止するように位置付けられる。
【０３４７】
ＧＳＫ−３βの配列は、２５％がＣＤＫ２の配列と同一であり、４１％がそれと類似している。ここで提示されたＧＳＫ−３βの構造は、活性化基質結合ＣＤＫ２の構造とよく重なり合っている（図９）。配列および折り畳みが類似しているために、ＧＳＫ−３βの基質結合用のモデルとして、活性化基質結合ＣＤＫ２の構造が使用され得る。
【０３４８】
（感作したリン酸化）
このＧＳＫ−３β基質結合溝は、部分的に、その結晶内の隣接ＧＳＫ−３β分子由来のループにより、占められる（図１１Ａ）。このループは、この活性部位の前面に位置している。活性化基質結合ＣＤＫ２およびＧＳＫ−３βのα−ヘリックスドメインを重ね合わせると、そのループ中の４個の残基ＤＳＧＶ（アミノ酸残基２６０〜２６３）が活性化基質結合ＣＤＫ２中のペプチドと非常に類似した位置にあることが明らかとなる。ＧＳＫ−３β中のループのＳ２６１は、ペプチド結合ＣＤＫ２中の標的セリンと同じ位置を占める（図１１Ａの位置Ｓ２６１と図１１ＢのＳ＊とを比較する）。このＣＤＫ２結合ペプチドは、幅のある立体配座を有するのに対して、ＧＳＫ−３β中のループ２６０〜２６４は、屈折点を採用し、この基質結合溝の小部分を占める。ＧＳＫ−３βについての天然基質もまた、幅の広い立体配座を有し、ＣＤＫ２に結合したペプチドと類似している傾向がある。ＧＳＫ−３β基質のモデルとして、ＣＤＫ２結合ペプチドを使用する場合、何故、ＧＳＫ−３βがＰ＋４位置でリン酸化セリンまたはスレオニンを好むのかが明らかとなる。このＰ＋４位置にあるリン酸基は、本発明者の構造の活性化ループの近くにあるリン酸イオンと同じ位置を占め、これは、Ｒ９６、Ｒ１８０およびＫ２０５と接触している（図１１）。このことは、ＣＤＫ２、ｐ３８γおよびＥＲＫ２が、そのβ鎖およびα−ヘリックスドメインを整列するのに、この活性化ループ上のホスホ−スレオニンを使用する一方で、ＧＳＫ−３βは、最適な触媒活性のための２個のドメインを整列するのに、その基質のＰ＋４位置にあるリン酸化セリンを使用することを意味する。
【０３４９】
（実施例２４）
（ＧＳＫ−３β−インヒビター複合体の活性部位）
インヒビター１である４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミンは、このリン酸化ＧＳＫ−３β構造中の活性部位の深い裂け目で結合される（図１４）。インヒビター１は、その活性部位のヒンジ部分と２個の水素結合を形成する。その１Ｈピラゾール窒素は、Ｄ１３３骨格カルボニルと、プロトンを共有する。他のピラゾール窒素（位置２）は、Ｖ１３５骨格窒素から、プロトンを受容する。Ｌ１３２およびＫ８５の側鎖は、この活性部位の内側に位置付けられる。Ｋ８５は、触媒的に重要な残基であり、Ｅ９７（示さず）と塩橋を形成する。
【０３５０】
インヒビター２である（５−メチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−（２−ピリジン−４−イル−キナゾリン−４−イル）−アミンは、この非リン酸化ＧＳＫ−３β構造中の活性部位で、結合される（図１３）。インヒビター２は、そのヒンジ骨格と４個のＨ結合を形成する。２個の水素結合は、そのピラゾール環に由来する。１位置の窒素は、Ａｓｐ１３３の骨格カルボニルに、水素を供与する。位置２にある窒素は、Ｖａｌ１３５アミド窒素から、水素を受容する。Ｖａｌ１３５の骨格カルボニルは、インヒビター２上の水素供与基の水素結合範囲内にある。それは、８位置にあるリンカー窒素およびキナゾリン炭素と接触する。
【０３５１】
インヒビター３である４−（５−メチル−２−フェニルアミノ−ピリミジン−４−イル）−１Ｈ−ピロール−２−カルボン酸（２−ヒドロキシ−１−フェニルエチル）−アミド）は、この非リン酸化ＧＳＫ−３β構造中の活性部位で、結合される（図１５）。インヒビター３は、ＧＳＫ−３βの４ｎＭのＫｉを有する強力なインヒビターである。インヒビター３は、このＧＳＫ−３βタンパク質と５個の水素結合を形成する。その３個のアミノ−ピリミジン水素結合は、そのヒンジ骨格と接触する。そのカルボニルは、触媒リシン（Ｋ８５）の側鎖と水素結合を形成し、また、そのヒドロキシルは、アスパラギン１８６の側鎖と水素結合を形成する。Ａｓｎ１８６は、ＧＳＫ−３βおよびＥＲＫ２にある保存残基である。このアミノ−ピリミジン環の５−メチル基は、ＧＳＫ−３βのＬ１３２およびＶ１１０の方を指す。これらの２個の残基の間の空間は、限られており、このことは、この位置にて、小さい置換基しか許容されないことを示唆している。
【０３５２】
インヒビター４である（１Ｈ−インダゾール−３−イル）−［２−（２−トリフルオロメチル−フェニル）−キナゾリン−４−イル］−アミン）は、この非リン酸化ＧＳＫ−３β構造中の活性部位で、結合される（図１６）。インヒビター４のインダゾール環は、そのヒンジ骨格と２個の水素結合を形成する。１位置の窒素は、Ａｓｐ１３３の骨格カルボニルに、水素を供与する。２位置の窒素は、Ｖａｌ１３５アミド窒素から、水素を受容する。Ｖａｌ１３５の骨格カルボニルは、インヒビター４由来の水素供与基の水素結合範囲内にある。それは、８位置にあるリンカー窒素およびキナゾリン炭素と接触する。そのトリフルオロメチルフェニル環は、このグリシンリッチなループを指すオルトトリフルオロメチル置換基と共に、そのキナゾリン環とほぼ垂直である。グルタミン１８５の側鎖は、このトリフルオロメチルフェニル環に対して固まっており、このグリシンリッチなループを指す。
【０３５３】
（実施例２５）
（ａｐｏ−リン酸化ＧＳＫ−３βおよび基質結合リン酸化ＧＳＫ−３βの全体的な構造）
ａｐｏ−リン酸化ＧＳＫ−３βおよび基質結合リン酸化ＧＳＫ−３β構造は、典型的な２つのドメインキナーゼ折り畳み（残基３７〜３４３）を有する（Ｈａｎｋｓ，Ｓ．Ｋ．ａｎｄ Ｑｕｉｎｎ，Ａ．Ｍ．，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，２００，ｐｐ．３８〜６２（１９９１）；Ｈａｎｋｓ，Ｓ．Ｋ．ａｎｄ Ｈｕｎｔｅｒ，Ｔ．，ＦＡＳＥＢ Ｊ．，９，ｐｐ．５７６−９６（１９９５））。そのＮ−末端β鎖ドメイン（アミノ酸残基３７〜１３８）は、７個のβ鎖からなるβ−バレルを形成する（図１７）。このＣ−末端α−ヘリックスドメインは、アミノ酸残基１３９〜３４３を含有する。このＣ−末端の４０個のアミノ酸残基（残基３４４〜３８３）は、そのキナーゼ折り畳みの一部ではなく、α−ヘリックスドメインに対して固まっている。
【０３５４】
この活性部位および基質結合溝は、そのβ鎖およびα−ヘリックスドメインの界面に位置している。この活性部位は、そのヒンジおよびグリシンリッチなループと境界を成しており、ＡＤＰ−分子を含有する。この基質結合溝は、１２個のアミノ酸残基リン酸化ペプチドを含有し、これらは、ＧＳＫ−３β（６５０ ＨＳＳＰＨＱｐＳＥＤＥＥＥ ６６１）により認識されたグリコーゲンシンターゼにある配列から誘導される。このペプチドは、この活性化ループ（アミノ酸残基２００〜２２６）とβ鎖ドメイン（図１７）との間に位置している。
【０３５５】
非リン酸化ａｐｏ−ＧＳＫ−３β、リン酸化ａｐｏ−ＧＳＫ−３βおよびリン酸化ペプチド結合ＧＳＫ−３βの間で構造を比較すると、これらの基質の存在により誘発される局所的な差異が明らかとなる（図１８）。非リン酸化およびリン酸化ａｐｏ−ＧＳＫ−３βのタンパク質骨格を重ね合わせると、Ｉｌｅ２１７骨格カルボニルの平均変位０．７Åおよび最大変位３．７Åが得られた。このリン酸化ペプチド結合ＧＳＫ−３β構造では、Ｔｙｒ２１６のリン酸化側鎖は、その基質結合溝から回転し、Ｉｌｅ２１７骨格カルボニルの１８０°反転を誘発した。この調節の結果として、Ｃｙｓ２１８のねじれ角度は、そのラマチャンドランプロットの非許容領域にあるように見えた。このリン酸化ａｐｏ−ＧＳＫ−３β構造では、Ｙ２１６の側鎖もまた、その基質結合溝から反転する（図１０）。このリン酸化ペプチド結合ＧＳＫ−３βのＮ−末端ドメインは、そのグリシンリッチなループがＡＤＰ分子を覆って、６．５°だけ回転する。このグリシンリッチなループを再編成すると、Ｓｅｒ６６α−炭素の４．１Å翻訳が得られた。そのループ連結β−３〜α−Ｃ（Ｌ４、アミノ酸残基８７〜９５）は、その基質結合溝に向かって１３Å（アミノ酸残基９２）移動し、このグリコーゲンシンターゼペプチドの骨格原子と接点を形成する。そのαＧヘリックス（アミノ酸残基２６２〜２７３）は、リン酸化Ｔｙｒ２１６に向かって回転した。ａｐｏ−リン酸化ＧＳＫ−３βのβ鎖ドメインが非リン酸化ＧＳＫ−３βと比較して回転しなかったので、このβ鎖ドメインの回転およびグリシンリッチなループおよびＬ４の調節は、ＡＤＰおよび基質ペプチドの存在により、誘発された。
【０３５６】
α１Ｌ１４とＴｒｐ３０１（アミノ酸残基２８４〜３００）とを連結するループは、ａｐｏ−およびＡＤＰ、ペプチド結合構造において、不十分に並べられている。このループは、Ｆｒａｔｌ結合部位の一部であり（Ｂａｘ Ｂ．ら、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（Ｃａｍｂ），９，ｐｐ．１１４３−５２（２００１））、αＧとアミノ酸残基２８８〜２９４との間の疎水性溝を覆う。このループは、この基質結合溝から離れており、ＦｒａｔｌがＧＳＫ−３βに結合されているときでさえ、ペプチドリン酸化に影響を与えるように見えない（Ｔｈｏｍａｓ，Ｇ．Ｍ．ら、ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，４５８，ｐｐ．２４７−５１（１９９９））。
【０３５７】
（実施例２６）
（ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体の活性部位）
この活性部位は、そのβ鎖およびα−ヘリックスドメインの界面に位置しており、そしてグリシンリッチなループおよびヒンジで取り囲まれている。このグリシンリッチなループは、２個の逆平行β鎖により、形成される。このグリシンリッチなループの立体配座は、その活性部位を占めるリガンドに適応する。そのＡＤＰ分子中にγ−リン酸塩が存在しないと、このグリシンリッチなループは、このα−ヘリックスドメインに近づいて下降できるようになる。このグリシンリッチなループの類似の調節は、ＰＫＡ−ＡＤＰ複合体中で観察された（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ １ＪＢＰ）（Ｍａｄｈｕｓｕｄａｎ，Ｔｒａｆｎｙ，Ｅ．Ａ．ら、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｃｉ，３，ｐｐ．１７６−８７（１９９４））。
【０３５８】
そのβ鎖ドメイン全体は、この活性部位でＡＤＰ分子が結合する結果として、６．５°回転した。ＡＤＰのアデニン部分は、このグリシンリッチなループ（Ｉｌｅ６２、Ｖａｌ７０）、ヒンジ（Ｔｙｒ１３４）および活性部位の底部（Ｌｅｕ１８８、Ｃｙｓ１９９）由来の疎水性アミノ酸残基で取り囲まれている（図１９Ａ）。その塩基とヒンジ骨格との間の２個の水素結合が観察された。６位置にあるアミノ基は、Ａｓｐ１３３の骨格カルボニルと水素結合を形成し、そしてＮ１窒素は、Ｖａｌ１３５アミド窒素から水素を受容する。このＡＤＰリボース由来の３’ヒドロキシルは、Ｇｌｎ１８５の骨格カルボニルに、水素を供与する。そのセリンリン酸化反応で役割を果たす活性部位残基は、そのＡＤＰリン酸塩およびグリコーゲンシンターゼ標的セリンの周りで水素結合の網を形成する（図１９Ｂ）。これらの２個のＡＤＰリン酸塩は、１個のＭｇイオンと複合体を形成し、これは、次に、Ａｓｐ２００およびＧｌｎ１８５の側鎖と接触する。Ａｓｐ２００は、Ａｓｐ Ｐｈｅ Ｇｌｙモチーフの一部であり、その活性ループの第一アミノ酸残基である。他のキナーゼ−ＡＭＰＰＮＰ複合体にあるＡｓｐ２００ホモログは、第二Ｍｇイオン（またはＭｎイオン）と結合し、これは、β−リン酸塩とγ−リン酸塩との間に位置付けられる（Ｂｅｌｌｏｎ，Ｓ．ら、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｆｏｌｄ Ｄｅｓ．，７，ｐｐ．１０５７−６５（１９９９）；Ｘｉｅ，Ｘ．ら、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，６，ｐｐ．９８３−９１（１９９８）；Ｂｏｓｓｅｍｅｙｅｒ，Ｄ．ら、ＥＭＢＯ Ｊ，１２，ｐｐ．８４９−５９（１９９３））。しかしながら、第二Ｍｇイオンは、本発明者の電子密度地図中に配置され得なかった。他方、このＰＫＡ−ＡＤＰ複合体（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ １ＪＢＰ）（Ｍａｄｈｕｓｕｄａｎ，Ｔｒａｆｎｙ，Ｅ．Ａ．ら、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｃｉ，３，ｐｐ．１７６−８７（１９９４））の構造は、これらのリン酸基と会合したいずれのＭｇイオンも有さない。
【０３５９】
Ｌｙｓ８５は、Ｇｌｕ９７とα−リン酸塩およびβ−リン酸塩との間に位置しており、そのγ−リン酸塩をＡＴＰから基質セリンへと移動し易くするようである。Ａｓｐ１８１はまた、キナーゼ中の保存残基であり、その側鎖は、そのペプチド標的セリン（Ｓｅｒ６５２）の水素結合範囲内にある。Ａｓｐ１８１の骨格カルボニルは、Ｇｌｎ１８５側鎖と水素結合を形成する。Ａｓｐ１８１は、そのγ−リン酸塩上の求核攻撃に対して、セリンヒドロキシルを調製する（Ａｄａｍｓ，Ｊ．Ａ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，１０１，ｐｐ．２２７１〜２２９０（２００１））。Ｌｙｓ１８３は、このペプチド標的セリンと、水素結合を作る。Ｌｙｓ１８３は、リン酸基と標的セリンとの間に位置しており、そのリン酸塩移動に関与している。γ−リン酸塩がキナーゼ活性部位に存在する場合、Ｌｙｓ１８３は、その末端リン酸基と接触する傾向がある。
【０３６０】
（実施例２７）
（ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体の基質結合溝）
ＧＳＫ−３βは、その活性ループにおいて、１個のリン酸化部位Ｙ２１６を有し、これは、この基質結合溝用のゲートとして作用する。非リン酸化ＧＳＫ−３βの結晶構造では、その非リン酸化チロシル側鎖は、この基質結合溝を占めていた。この非リン酸化ペプチド結合ＧＳＫ−３β構造とリン酸化ペプチド結合ＧＳＫ−３β構造とを比較すると、たとえ、その非リン酸化チロシンが基質結合溝に残っていても、そのグリコーゲン合成酵素ペプチドを収容する空間が存在していることが明らかとなった。このペプチド（Ｈｉｓ６５４）のＰ＋２残基は、Ｔｙｒ２１６に最も近いアミノ酸残基である。そのイミダゾール環は、ＧＳＫ−３β残基Ｐｈｅ６７、Ｐｈｅ９３およびペプチド基質アミノ酸残基Ｈｉｓ６５０により形成された芳香族残基のクラスターの一部である。
【０３６１】
リン酸化Ｔｙｒ２１６側鎖は、そのＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体構造内で、この基質結合溝から出ていった（図２１）。Ｔｙｒ２１６のホスホフェノール基は、Ａｒｇ２２０およびＡｒｇ２２３の側鎖に結合しており、その結果、そのリン酸基の負電荷が中和され、そしてＩｌｅ２１７骨格カルボニルが１８０°裏返しになった。このホスホフェノール基はまた、αＧヘリックス（残基２６２〜２７２）の僅かな調節を引き起こし、その結果、その水素結合範囲（４．４Å）の外側で、そのリン酸の酸素原子とＧ２６２（これは、最も近いＨ結合ドナーである）のアミド窒素との間で距離が生じる。
【０３６２】
グリコーゲン合成酵素は、複数のリン酸化部位を備えたＧＳＫ３βの主要な基質である。ＧＳＫ−３βに対する正準リン酸化部位は、ＳＸＸＸｐＳである。そのＰ＋４セリン（またはスレオニン）は、まず、異なるキナーゼによりリン酸化され、これは、プライム化リン酸化（ｐｒｉｍｅｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎ）と呼ばれる。グリコーゲン合成酵素の場合、ＧＳＫ−３βは、カゼインキナーゼ−ＩＩでリン酸化された後、連続的に、４個の部位をリン酸化する。その基質結合溝に存在している共結晶化されたペプチドは、グリコーゲン合成酵素から誘導される。その配列（６５０−ＨＳＳＰＨＱ（ｐＳ）ＥＤＥＥＥ−６６１）は、この正準ＧＳＫ−３βリン酸化モチーフを含有し、ＧＳＫ−３βは、適当な条件下にて、Ｓｅｒ６５２をリン酸化できる。その１２個の残基のうちの１０個（残基６５０〜６５９）は、目に見える電子密度を有しており、その基質結合溝で構築された（図２１）。そのペプチドは、大きいループ形状を有し、この基質結合溝に嵌っている残基６５１〜６５６および溶媒に晒された残基６５０、６５７〜６５９を備えていた。その構造により、何故、ＧＳＫ−３βがグリコーゲン合成酵素リン酸化部位のＰ＋４位置でリン酸化セリンまたはスレオニンを好むのかが明らかとなる。Ｓｅｒ６５６のリン酸基は、残基Ａｒｇ９６、Ａｒｇ１８０およびＬｙｓ２０５により形成された表面正電荷ポケットを占める。これらのアミノ酸残基は、セリン／スレオニンキナーゼで保存され、そのβ−ストランドおよびα−ヘリックスドメインの正しい整列に関与しており、その後者は、最適な触媒活性に必要である。他のセリン／スレオニンキナーゼ（例えば、ＣＤＫ２（Ｓｃｈｕｌｚｅ−Ｇａｈｍｅｎ，Ｕ．ら、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ，２２，ｐｐ．３７８−９１（１９９５）），ＥＲＫ２（Ｚｈａｎｇ，Ｆ．ら、Ｎａｔｕｒｅ，３６７，ｐｐ．７０４−１１（１９９４）；Ｃａｎａｇａｒａｊａｈ，Ｂ．Ｊ．ら、Ｃｅｌｌ，９０，ｐｐ．８５９−６９（１９９７））およびｐ３８γ（Ｂｅｌｌｏｎ，Ｓ．ら、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｆｏｌｄ Ｄｅｓ．，７，ｐｐ．１０５７−６５（１９９９））は、この目的のために、その活性化ループ内にリン酸化スレオニンを有するが、ＧＳＫ−３は、その基質に由来のリン酸化残基を使用する。その標的セリン（Ｓｅｒ６５２）は、そのＡＤＰ分子のβ−リン酸塩から６．０Åで、この活性部位の前面に位置している。残基Ｌｙｓ８５とＡｒｇ９６との間のループは、１０Åより大きく移動して、そのグリコーゲン合成酵素ペプチドの結合を容易にする。Ｐｈｅ９３は、ペプチドＨｉｓ６５４と共に、ｐｉ−スタックを形成する。Ｓｅｒ６６（これは、その富グリシンループの先端にある）は、その標的セリン骨格窒素（Ｓｅｒ６５２）と水素結合を作り出す。ｐＳｅｒ６５６の骨格カルボニルは、Ｌｙｓ９４と水素結合を形成する。
【０３６３】
ＧＳＫ−３β用の正準リン酸化モチーフは、ＳＸＸＸｐＳである。その標的セリンとホスホセリンとの間の３個の残基には、配列要件はない。ここで使用されるグリコーゲン合成酵素ペプチド内のＰ＋１残基は、プロリンである。プロリンは、リン酸化モチーフでのＰ＋１残基として珍しくはないものの、そのＧＳＫ−３βリン酸化には、プロリンが必要ではない。感作リン酸化を受けるタンパク質のリン酸化モチーフを配列分析することにより、Ａ、Ｇ、Ｑ、Ｅ、Ｓ、Ｔ、ＲおよびＶのような残基は、そのＰ＋１位置で、プロリンを置換できることが示されている。このＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド構造では、そのプロリン側鎖は、ｐＹ２１６、Ｒ２２０、Ｒ２２３の側鎖および残基２１７〜２１９の骨格により形成されたポケットに嵌る。このポケットは、浅く、Ｐｒｏ６５４のＣγとＡｒｇ２２３との間の距離は、３．８Åである。このポケットは、Ａｌａ、ＳｅｒまたはＶａｌのような小さい残基を収容できるにすぎない。それより大きい残基（例えば、ＡｒｇおよびＧｌｎ）は、それらの側鎖を溶媒に向けなければならない。これは、そのＰ＋１位置で嵩張った（ｂｕｌｋｙ）疎水性残基がないことを説明し得る。この事実は、そのグリコーゲン合成酵素ペプチドとＧＳＫ−３βとの間の相互作用で反映される。これらの基本的な残基とのホスホセリン側鎖相互作用を除いて、他の相互作用は、そのペプチド骨格との相互作用である。Ｈｉｓ６５４とＰｈｅ９３との間のｐｉ−スタック相互作用は、おそらく、グリコーゲン合成酵素またはｅＩＦ２ｂの他のモチーフのＰ＋２位置で芳香族残基が存在しないので、Ｓｅｒ６５２のリン酸化に特異的である。
【０３６４】
このＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体の結晶構造により、そのグリコーゲン合成酵素ペプチドのリン酸化の詳細な状況が得られる。このＡＤＰ分子は、γ−リン酸塩を含有しないが、その触媒的な残基は、他のキナーゼヌクレオチド複合体における位置と類似のＡＤＰ分子の周りで、位置している。このペプチドのホスホセリンは、そのペプチドのアンカーとして働き、ＧＳＫ−３βのβ−ストランドドメインおよびα−ヘリックスドメインの正しい整列に必要である。
【０３６５】
（生体関連）
インシュリンシグナル伝達経路を活性化すると、グルコース摂取の向上およびグリコーゲンへの変換が誘発される。ＩＩ型糖尿病に罹った患者は、インシュリンに対する感受性が低く、それにより、グリコーゲンの合成が低下し、血糖値が上昇する。グリコーゲン合成酵素によるグルコースのグリコーゲンへの変換は、グリコーゲン合成における律速段階であり、グリコーゲン合成酵素のリン酸化状態は、その触媒速度を決定する。グリコーゲン合成酵素は、少なくとも９個のリン酸化部位を有し、それがリン酸化される程、その触媒作用は、低下する。ＧＳＫ−３βは、グリコーゲン合成酵素をリン酸化して阻害するキナーゼの１種である。それは、Ｃａｓｅｉｎ Ｋｉｎａｓｅ ＩＩがグリコーゲン合成酵素をリン酸化した後、グリコーゲン合成酵素のＣ−末端にある複数の部位を連続的にリン酸化する。ＧＳＫ−３βにより認識される正準配列は、ＳＸＸＸｐＳであり、これは、グリコーゲン合成酵素において、４回存在する。ＧＳＫ−３βは、それを阻害するとグリコーゲン合成が高まり血糖値を下げるので、ＩＩ型糖尿病に対する潜在的な治療標的である。
【０３６６】
ａｐｏ−リン酸化ＧＳＫ−３β、およびＡＤＰとグリコーゲン合成酵素ペプチドとの複合体中のＧＳＫ−３βの結晶構造により、いかにして、ＧＳＫ−３βがその基質をリン酸化するかの洞察が得られる。そのＡＤＰ分子は、その活性部位を占め、また、そのグリコーゲン合成酵素ペプチドは、その基質結合溝を占める。このグリコーゲン合成酵素ペプチドのＰ＋４位置にあるリン酸化セリンは、３個のよく保存された基礎残基を結合し、それにより、そのＧＳＫ−３βキナーゼコアのβストランドドメインおよびα−ヘリックスドメインの最適な整列が得られる。ＧＳＫ−３βとグリコーゲン合成酵素ペプチドとの間の他の相互作用は、殆ど、そのペプチドの骨格原子が関与しており、これは、Ｐ＋１位置、Ｐ＋２位置およびＰ＋３位置での異なる残基の耐性を説明し得る。本発明は、インシュリンシグナル伝達経路におけるＧＳＫ−３βの役割および新しい可能な抗糖尿病治療の開発を理解する際に、役に立つ。
【０３６７】
（実施例２８）
（インヒビター設計のためのＧＳＫ−３β座標の使用）
実施例１〜７のいずれか１つの座標は、阻害性化合物（これらは、ＧＳＫ−３βまたはＧＳＫ−３βホモログと会合する）を含めた化合物を設計するのに使用される。このプロセスは、機械で実行可能な指令のセットでコード化した機械読み取り可能データ記憶媒体を含むコンピュータを使用することにより、補助され得、ここで、記録された指令は、ＧＳＫ−３β、ＧＳＫ−３βホモログまたはその一部の三次元表現を表示できる。このグラフィック表現は、化合物を設計するために本明細書中で記述された方法に従って、使用される。このような化合物は、その活性部位または基質結合ポケットで、ＧＳＫ−３βまたはＧＳＫ−３βホモログと会合する。
【０３６８】
本発明者は、本発明の多数の実施形態を記述しているものの、本発明者の基本的な構成は、他の実施形態（これらは、本発明の生成物、プロセスおよび方法を利用する）を提供するように変更できることが明らかである。従って、本発明の範囲は、特定の実施形態（これらは、一例として、表わされている）よりもむしろ、添付の請求の範囲で規定され得ることが理解できるはずである。
【０３６９】
米国仮特許出願第６０／２８７，３６６号、同第６０／３６１，８９９号、同第６０／２９７，０９４号は、それらの全体が本明細書中で参考として援用されている。
【０３７０】
【表１２】
Figure 2005504731
【０３７１】
【表１３】
Figure 2005504731
【０３７２】
【表１４】
Figure 2005504731
【０３７３】
【表１５】
Figure 2005504731
【０３７４】
【表１６】
Figure 2005504731

【図面の簡単な説明】
【０３７５】
【図１】図１は、その結晶のＸ線回折により誘導した非リン酸化ＧＳＫ−３βの原子構造座標を列挙している。
【図２】図２は、リン酸化ＧＳＫ−３βの原子構造座標を列挙している。
【図３】図３は、リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター１の複合体（インヒビター１は、４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミンである）の原子構造座標を列挙している。
【図４】図４は、非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター２の複合体（インヒビター２は、（５−メチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−（２−ピリジン−４−イル−キナゾリン−４−イル）−アミンである）の原子構造座標を列挙している。
【図５】図５は、非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター３の複合体（インヒビター３は、４−（５−メチル−２−フェニルアミノ−ピリミジン−４−イル）−１Ｈ−ピロール−２−カルボン酸（２−ヒドロキシ−１−フェニルエチル）−アミドである）の原子構造座標を列挙している。
【図６】図６は、非リン酸化ＧＳＫ−３β−インヒビター４の複合体（インヒビター４は、（１Ｈ−インダゾール−３−イル）−［２−（２−トリフルオロメチル−フェニル）−キナゾリン−４−イル］−アミンである）の原子構造座標を列挙している。
【図７】図７は、ＡＤＰおよびグリコーゲンシンターゼペプチドとの複合体中のリン酸化ＧＳＫ−３βの原子構造座標を列挙している。
【図８】図８は、非リン酸化ＧＳＫ−３βの全体的なホールドのリボン線図を描写している。そのＮ−末端ドメインは、そのβ−鎖ドメインに対応しており、残基２５〜１３８を包含する。β−鎖１は、その非対称単位内の２個の分子のうちの１個でだけ見え、β−鎖２と水素結合を作るが、それは、このβ−バレルの一部ではない。そのα−ヘリカルドメインは、残基１３９〜３４９に対応している。このキナーゼホールドの重要な特徴（例えば、ヒンジ、富グリシンループおよび活性化ループ）が示されている。
【図９】図９は、非リン酸化ＧＳＫ−３β（淡い陰影）と活性化基質結合ＣＤＫ２（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ受入番号１ＱＭＺ）（暗い陰影）との重なり合いを描写している。ＧＳＫ−３βおよびＣＤＫ２のα−ヘリカルドメインは、合致している残基を整列することにより、ＱＵＡＮＴＡにおいて、重なり合わされた。
【図１０】図１０は、非リン酸化ＧＳＫ−３β（図１０Ａ）、リン酸化ＧＳＫ−３β（図１０Ｂ）およびリン酸化ｐ３８γ（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ受入番号１ＣＭ８）（図７Ｃ）の活性ループ間の比較を示す。図１０Ａでは、残基Ｒ９６、Ｒ１８０およびＫ２０５の側鎖は、リン酸イオンを指示し、これは、活性化ｐ３８γ（図１０Ｃ）、活性化ＣＤＫ２および活性化ＥＲＫ２にあるホスホスレオニンのリン酸基と同じ位置を占める。図１０Ｃでは、リン酸化Ｙ２１６は、その基質結合溝から飛び出されるが、これは、ｐ３８γのリン酸化Ｙ１８５の位置と類似している。
【図１１Ａ】図１１Ａは、この非リン酸化ＧＳＫ−３β構造において、このＧＳＫ−３β基質結合溝が、リン酸イオンとそれに隣接しているＧＳＫ−３β分子の残基２６０〜２６４とにより占められることを示している。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、このＧＳＫ−３β基質結合溝でのＳＸＸＸｐＳモチーフの結合のモデルを示している。ＧＳＫ−３βおよび活性化基質結合ＣＤＫ２（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ受入番号１ＱＭＺ）のα−ヘリカルドメインは、重ね合わされて、このＧＳＫ−３β基質結合溝にある感作ペプチドの位置決めのモデルを作製した。標的セリンＳ＊以外のペプチド残基の側鎖は、明瞭にするために、取り除かれている。リン酸化部位Ｓ＊は、その活性部位の前面に位置している。このモデルは、その３個の残基がＰセリンとＰ＋４セリンとの間の間隙を架橋しつつ、いかにして、ＳＸＸＸｐＳモチーフが基質結合溝に嵌るかを推定している。このＰ＋４セリンのリン酸基は、その結晶構造で見られるリン酸イオンと同じ位置を占める。
【図１２】図１２は、リン酸化ＧＳＫ−３βのリボン線図を描写している。その活性ループおよびリン酸化Ｙ２１６が表示されている。
【図１３】図１３は、非リン酸化ＧＳＫ−３βの活性部位で結合されたインヒビター２を提示している。そのヒンジおよび富グリシンループが表示されている。
【図１４】図１４は、リン酸化ＧＳＫ−３βの活性部位で結合されたインヒビター１の図を提示している。
【図１５】図１５は、非リン酸化ＧＳＫ−３βの活性部位で結合されたインヒビター３の図を提示している。
【図１６】図１６は、インヒビター４に結合したときの活性部位でのＧｌｎ１８５の立体配座を提示している。
【図１７】図１７は、ＡＤＰおよびグリコーゲンシンターゼとの複合体中のリン酸化ＧＳＫ−３βの全体的な構造を描写している。そのＮ−末端ドメインは、そのβ−鎖ドメインと対応しており、残基３７〜１３８を含む。そのＧＳＫ−３βキナーゼコアのα−ヘリカルドメインは、残基１３９〜３４３に対応している。そのＣ−末端の３４個の残基は、このキナーゼコアの一部ではなく、α−ヘリカルドメインと接して固まっている。そのキナーゼホールドの重要な特徴（例えば、富グリシンループ、ヒンジおよび活性化ループ）が表示されている。その活性部位を占めるＡＤＰ−Ｍｇ複合体が示されている。ここでは、その基質結合溝で結合されたグリコーゲンシンターゼペプチド（残基６５０〜６５８）もまた、本明細書中に示されている。
【図１８】図１８は、ＡＤＰおよびグリコーゲンシンターゼペプチドにより誘発されたβ−鎖ドメインの回転を描写している。非リン酸化（暗い陰影）、リン酸化ａｐｏ−ＧＳＫ−３β（灰色の陰影）およびリン酸化ＡＤＰペプチド結合ＧＳＫ−３β（淡い陰影）のα−ヘリカルドメインの重なり合い。このリン酸化ＧＳＫ−３β−ＡＤＰ−ペプチド複合体のβ−鎖ドメインは、非リン酸化およびリン酸化ａｐｏ−ＧＳＫ−３と比較して、６．５Å回転した。β−３とα−Ｃ（残基８７〜９５）との間のループは、１３Å移動して、このグリコーゲンシンターゼペプチドと接触した（図示せず）。
【図１９Ａ】図１９Ａは、ＡＤＰ−Ｍｇ複合体で占められた活性部位の立体図を描写している。そのアデニン塩基は、疎水性残基で取り囲まれており、そのヒンジ領域の骨格と２個の水素結合を作り出す。そのＰ−部位セリンへのリン酸移動に関与している触媒残基は、２個の非移動可能ＡＤＰリン酸塩を取り囲む。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、これらの触媒残基を経由して、このＡＤＰ−Ｍｇ複合体をＰ−部位セリンと連結する水素結合ネットワークの概略図である。
【図２０】図２０は、ＡＤＰおよびグリコーゲンシンターゼペプチドとの複合体中のリン酸化ＧＳＫ−３βの構造におけるホスホチロシン２１６の環境を描写している。そのリン酸部分は、２個のアルギニン側鎖（Ａｒｇ２２０およびＡｒｇ２２３）を結合し、電荷が中和される。矢印は、Ｉ２１７骨格カルボニルの１８０度の裏返しを指示している。
【図２１】図２１は、この基質結合溝にあるグリコーゲンシンターゼペプチドを描写している。そのホスホセリン（ｐＳｅｒ６５６）は、Ａｒｇ９６、Ａｒｇ１８０およびＬｙｓ２０５を結合し、それにより、そのα−ヘリカルおよびβ−鎖ドメインが正しく整列する。ｐＴｙｒ２１６は、この基質結合溝からその側鎖を移動して、Ａｒｇ２２０およびＡｒｇ２２３の側鎖との接触を作り出す。
【図２２】図２２は、図２３および２４の記憶媒体によりコード化された指令を実行するために使用されるシステムの概略図を示す。
【図２３】図２３は、磁気記憶媒体の断面図を示す。
【図２４】図２４は、光学的に読み取り可能なデータ記憶媒体の断面図を示す。

Claims (66)

  1. 式Ｉの化合物、またはそれらの薬学的に受容可能な誘導体であって：
    Figure 2005504731
    Ｒ１は、Ｈ、脂肪族、ＲＣ（Ｏ）−、ＲＳ（Ｏ）ｎ−、ＲＯＣ（Ｏ）−、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択される；ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；
    Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロアラルキル、−Ｎ（Ｒ）２、−ＮＲＣＯＲ、−ＮＲＣＯ２Ｒ、−ＮＲＳＯ２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）ｎＲ、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、−ＳＲ、−ＯＲ、−ＣＦ３、ハロ、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯ２Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯＮ（Ｒ）２または−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２から選択され、ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；または、ここで、Ｒ２およびＲ３は、介在している原子と一緒になって、必要に応じて５員〜９員環を形成し、該環は、式Ｉのピリダジニル環に縮合され、該縮合環は、０個〜２個のヘテロ原子を有する；
    Ｒは、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、ここで、Ｈ以外のＲの各メンバーは、必要に応じて、置換されている；そして
    ｎは、１または２である；
    但し、Ｒ１がＨのとき、Ｒ２およびＲ３は、両方共に非置換フェニルではなく；Ｒ１がＨのとき、Ｒ２およびＲ３は、Ｈ、ハロゲンまたは非置換アルキル以外のものである、
    化合物。
  2. Ｒ１が、Ｈ、ＲＣ（Ｏ）−またはアラルキルである、請求項１に記載の化合物。
  3. Ｒが、脂肪族またはアリールである、請求項２に記載の化合物。
  4. Ｒ１が、Ｈ、ＣＨ３Ｃ（Ｏ）−、ＰｈＣ（Ｏ）−またはＰｈＣＨ２−である、請求項２に記載の化合物。
  5. Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、アリール、カルボシクリル、ヘテロシクリルまたはヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
  6. Ｒ２およびＲ３が、独立して、アリール、カルボシクリル、ヘテロシクリルまたはヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
  7. Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、フェニル、ナフチル、ピリジル、チエニル、フラニル、ピリミジニル、ベンゾジオキソリルまたはシクロヘキシルであり、Ｈ以外のいずれも、必要に応じて、置換されている、請求項５に記載の化合物。
  8. Ｒ２およびＲ３が、独立して、フェニル、ナフチル、ピリジル、チエニル、フラニル、ピリミジニル、ベンゾジオキソリルまたはシクロヘキシルであり、いずれも、必要に応じて、置換されている、請求項６に記載の化合物。
  9. 前記置換基が、ハロ、アルキル、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２ＮＨ２、−ＳＯ２ＮＨ−（アルキル）、−ＳＯ２Ｎ（アルキル）２、−Ｏ−アルキル、−ＮＨ２、−Ｎ−アルキル、−Ｎ−（アルキル）２、−ＣＯＮＨ２、−ＣＯＮＨ（アルキル）、−ＣＯＮＨ（アルキル）２、−Ｏ−フェニルまたは−Ｓ−アルキルから選択される、請求項７または８に記載の化合物。
  10. 式Ｉａを有し、
    Figure 2005504731
    ここで、Ｒ４が、ハロである、請求項１に記載の化合物。
  11. Ｒ４が、Ｆである、請求項１０に記載の化合物。
  12. Ｒ１が、Ｈであり、Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈまたは必要に応じて置換したフェニルである、請求項１に記載の化合物。
  13. 化合物であって、以下：
    ３−アミノ−４（４−クロロフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２）；
    ３−アミノ−４，５−ビス（４−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物３）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（４−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物４）；
    ３−アミノ−４−（４−フルオロフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物５）；
    ３−アミノ−４−（３−フルオロフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物６）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（４−ピリジル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物７）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（３−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物８）；
    Ｎ−（４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イル）−アセトアミド（化合物９）；
    Ｎ−（４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イル）−ベンズアミド（化合物１０）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（４−メチル−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１１）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（２−メチル−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１２）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（３−メチル−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１３）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（２−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１４）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（２−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１５）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（４−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１６）；
    ３−アミノ−４（２−シアノフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１７）；
    ３−アミノ−４（３−シアノフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１８）；
    ３−アミノ−４（４−シアノフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物１９）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（２−シアノフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２０）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（３−シアノフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２１）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（４−シアノフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２２）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（２−ピリジル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２３）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（３−ピリジル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２４）；
    Ｎ−（４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イル）−ベンジルアミン（化合物２５）；
    ３−アミノ−４（２−ピリジル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２６）；
    ３−アミノ−４（３−ピリジル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２７）；
    ３−アミノ−４（４−ピリジル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２８）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−（２−チエニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物２９）；
    ３−アミノ−４（２−フラニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物３０）；
    ３−アミノ−４−フェニル−５−ナフチル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物３１）；
    ４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物３２）；
    ５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物３３）；
    ５−フェニル−４−ｏ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物３５）；
    ５−フェニル−４−ｍ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物３６）；
    ５−フェニル−４−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物３７）；
    ４−（４−ニトロ−フェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物３８）；
    ４−（３−アミノ−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル）−ベンゼンスルホンアミン（化合物３９）；
    ４−（３−フルオロ−４−メチル−フェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４０）；
    ４−（３−アミノ−４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル）−ベンズアミド（化合物４１）；
    ５−（２−アミノ−フェニル）−４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４２）；
    ４−（４−エチル−フェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４３）；
    ４−（２，６−ジフルオロ−フェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４４）；
    ４−（３，４−ジメトキシ−フェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４５）；
    ４−（３−フルオロ−フェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４６）；
    ４−（３−ニトロ−フェニル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４７）；
    ５−（２−クロロ−フェニル）−４−（２，６−ジフルオロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４８）；
    ５−（２−クロロ−フェニル）−４−（３，４−ジメトキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物４９）；
    ５−（２−クロロ−フェニル）−４−（３−フルオロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５０）；
    ５−（２−クロロ−フェニル）−４−（４−ジメチルアミノ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５１）；
    ４−［３−アミノ−５−（２−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル］−ベンゾニトリル（化合物５２）；
    ５−（２−クロロ−フェニル）−４−ピリジン−４−イル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５３）；
    ５−（２−クロロ−フェニル）−４−（３−ニトロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５４）；
    ５−（２−クロロ−フェニル）−４−ピリジン−３−イル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５５）；
    ４−（２，６−ジフルオロ−フェニル）−５−（３−メトキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５６）；
    ４−（３，４−ジメトキシ−フェニル）−５−（３−メトキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５７）；
    ４−（３−フルオロ−フェニル）−５−（３−メトキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５８）；
    ４−（４−ジメチルアミノ−フェニル）−５−（３−メトキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物５９）；
    ４−［３−アミノ−５−（３−メトキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル］−ベンゾニトリル（化合物６０）；
    ５−（３−メトキシ−フェニル）−４−ピリジン−４−イル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物６１）；
    ５−（３−メトキシ−フェニル）−４−（３−ニトロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物６２）；
    ５−（３−メトキシ−フェニル）−４−ピリジン−３−イル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物６３）；
    ４−（２，６−ジフルオロ−フェニル）−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物６４）；
    ４−（３，４−ジメトキシ−フェニル）−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物６５）；
    ４−（３−フルオロ−フェニル）−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物６６）；
    ４−（４−ジメチルアミノ−フェニル）−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物６７）；
    ４−（３−アミノ−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル）−ベンゾニトリル（化合物６８）；
    ４−ピリジン−４−イル−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物６９）；
    ４−（３−ニトロ−フェニル）−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物７０）；
    ４−ピリジン−３−イル−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物７１）；
    ３−（３−アミノ−５−ベンゾ［１，３］ジオキソール−５−イル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル）−ベンゾニトリル（化合物７２）；
    ３−［３−アミノ−５−（３−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル］−ベンゾニトリル（化合物７３）；
    ４−［３−アミノ−４−（３−シアノ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル］−ベンズアミド（化合物７４）；
    ３−［３−アミノ−５−（３−ニトロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル］−ベンゾニトリル（化合物７５）；
    ３−［３−アミノ−４−（３−シアノ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル］−ベンズアミド（化合物７６）；
    ３−（３−アミノ−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル）−ベンゾニトリル（化合物７７）；
    ３−［３−アミノ−５−（３−フェノキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−４−イル］−ベンゾニトリル（化合物７８）；
    ４−［３−アミノ−４−（３−メトキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル］−ベンゾニトリル（化合物７９）；
    ５−ベンゾ［１，３］ジオキソール−５−イル−４−（４−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物８０）；
    ４−（４−クロロ−フェニル）−５−ｍ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物８１）；
    ４−［３−アミノ−４−（４−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル］−ベンズアミド（化合物８２）；
    ４−（４−クロロ−フェニル）−５−（３−ニトロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物８３）；
    ３−［３−アミノ−４−（４−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル］−ベンズアミド（化合物８４）；
    ４−（４−クロロ−フェニル）−５−（３−フェノキシ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物８５）；
    ４−［３−アミノ−４−（４−クロロ−フェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル］−ベンゾニトリル（化合物８６）；
    ５−ベンゾ［１，３］ジオキソール−５−イル−４−ｏ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物８７）；
    ５−（３−クロロ−フェニル）−４−ｏ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物８８）；
    ４−（３−アミノ−４−ｏ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル）−ベンズアミド（化合物８９）；
    ５−（３−ニトロ−フェニル）−４−ｏ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物９０）；
    ３−（３−アミノ−４−ｏ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル）−ベンズアミド（化合物９１）；
    ４−ｏ−トリル−５−ｐ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物９２）；
    ５−（３−フェノキシ−フェニル）−４−ｏ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物９３）；
    ４−（３−アミノ−４−ｏ−トリル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル）−ベンゾニトリル（化合物９４）；
    ５−ベンゾ［１，３］ジオキソール−５−イル−４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物９５）；
    ５−（３−クロロ−フェニル）−４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物９６）；
    ５−（３−ニトロ−フェニル）−４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物９７）；
    ３−（３−アミノ−４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−５−イル）−ベンズアミド（化合物９８）；
    ５−（４−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）−４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物９９）；
    ５−（３−フェノキシ−フェニル）−４−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物１００）；
    ４−シクロヘキシル−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物１０１）；および
    ４−（２−メチルスルファニル−ピリミジン−４−イル）−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン（化合物１０２）、
    からなる群から選択される、化合物。
  14. 前記化合物が、３−アミノ−４−フェニル−５−（３−フルオロフェニル）−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン（化合物８）である、請求項１３に記載の化合物。
  15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する、薬学的組成物。
  16. 患者のＧＳＫ−３活性を阻害する方法であって、該方法は、ＧＳＫ−３を阻害するのに有効な量で、該患者に、以下：
    （ａ）式Ｉの化合物、またはそれらの薬学的に受容可能な誘導体であって：
    Figure 2005504731
    Ｒ１は、Ｈ、脂肪族、ＲＣ（Ｏ）−、ＲＳ（Ｏ）ｎ−、ＲＯＣ（Ｏ）−、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択される；ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；
    Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロアラルキル、−Ｎ（Ｒ）２、−ＮＲＣＯＲ、−ＮＲＣＯ２Ｒ、−ＮＲＳＯ２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）ｎＲ、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、−ＳＲ、−ＯＲ、−ＣＦ３、ハロ、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯ２Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯＮ（Ｒ）２または−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２から選択され、ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；または、ここで、Ｒ２およびＲ３は、介在している原子と一緒になって、５員〜９員環を形成し、該環は、式Ｉのピリダジニル環に縮合され、該縮合環は、０個〜２個のヘテロ原子を有する；
    Ｒは、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、ここで、Ｈ以外のＲの各メンバーは、必要に応じて、置換されている；そして
    ｎは、１または２である；または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する薬学的組成物、
    を投与する工程を包含する、方法。
  17. 患者のＧＳＫ−３活性を阻害する方法であって、該方法は、ＧＳＫ−３を阻害するのに有効な量で、該患者に、以下：
    （ａ）請求項１または１３に記載の化合物、または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する薬学的組成物、
    を投与する工程を包含する方法。
  18. グリコーゲン合成を高めるかグルコースの血中レベルを下げることが必要な患者のグリコーゲン合成を高めるかグルコースの血中レベルを下げる方法であって、該方法は、グリコーゲン合成を高めるか血中グルコースレベルを下げるのに十分な量で、該患者に、以下：
    （ａ）式Ｉの化合物、またはそれらの薬学的に受容可能な誘導体：
    Figure 2005504731
    Ｒ１は、Ｈ、脂肪族、ＲＣ（Ｏ）−、ＲＳ（Ｏ）ｎ−、ＲＯＣ（Ｏ）−、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択される；ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；
    Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロアラルキル、−Ｎ（Ｒ）２、−ＮＲＣＯＲ、−ＮＲＣＯ２Ｒ、−ＮＲＳＯ２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）ｎＲ、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、−ＳＲ、−ＯＲ、−ＣＦ３、ハロ、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯ２Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯＮ（Ｒ）２または−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２から選択され、ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；または、ここで、Ｒ２およびＲ３は、介在している原子と一緒になって、必要に応じて５〜９員環を形成し、該環は、式Ｉのピリダジニル環に縮合され、該縮合環は、０個〜２個のヘテロ原子を有する；
    Ｒは、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、ここで、Ｈ以外のＲの各メンバーは、必要に応じて、置換されている；そして
    ｎは、１または２である；または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する薬学的組成物、
    を投与する工程を包含する方法。
  19. グリコーゲン合成を高めるかグルコースの血中レベルを下げることが必要な患者のグリコーゲン合成を高めるかグルコースの血中レベルを下げる方法であって、該方法は、グリコーゲン合成を高めるか血中グルコースレベルを下げるのに十分な量で、該患者に、以下：
    （ａ）請求項１または１３に記載の化合物、または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する薬学的組成物、
    を投与する工程を包含する、方法。
  20. 前記患者が、糖尿病の治療を受ける、請求項１８または１９に記載の方法。
  21. リン酸化過剰Ｔａｕタンパク質の産生を阻害することが必要な患者のリン酸化過剰Ｔａｕタンパク質の産生を阻害する方法であって、該方法は、リン酸化過剰Ｔａｕタンパク質の産生を阻害するのに十分な量で、該患者に、以下：
    （ａ）式Ｉの化合物、またはそれらの薬学的に受容可能な誘導体：
    Figure 2005504731
    Ｒ１は、Ｈ、脂肪族、ＲＣ（Ｏ）−、ＲＳ（Ｏ）ｎ−、ＲＯＣ（Ｏ）−、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択される；ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；
    Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロアラルキル、−Ｎ（Ｒ）２、−ＮＲＣＯＲ、−ＮＲＣＯ２Ｒ、−ＮＲＳＯ２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）ｎＲ、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、−ＳＲ、−ＯＲ、−ＣＦ３、ハロ、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯ２Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯＮ（Ｒ）２または−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２から選択され、ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；または、ここで、Ｒ２およびＲ３は、介在している原子と一緒になって、５員〜９員環を形成し、該環は、式Ｉのピリダジニル環に縮合され、該縮合環は、０個〜２個のヘテロ原子を有する；
    Ｒは、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、ここで、Ｈ以外のＲの各メンバーは、必要に応じて、置換されている；そして
    ｎは、１または２である；または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する薬学的組成物、
    を投与する工程を包含する、方法。
  22. それが必要な患者のリン酸化過剰Ｔａｕタンパク質の産生を阻害する方法であって、該方法は、リン酸化過剰Ｔａｕタンパク質の産生を阻害するのに十分な量で、該患者に、以下：
    （ａ）請求項１または１３に記載の化合物、または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する薬学的組成物、
    を投与する工程を包含する、方法。
  23. 前記患者が、アルツハイマー病の治療を受ける、請求項２１または２２に記載の方法。
  24. β−カテニンのリン酸化を阻害することが必要な患者のβ−カテニンのリン酸化を阻害する方法であって、該方法は、β−カテニンのリン酸化を阻害するのに十分な量で、該患者に、以下：
    （ａ）式Ｉの化合物、またはそれらの薬学的に受容可能な誘導体：
    Figure 2005504731
    Ｒ１は、Ｈ、脂肪族、ＲＣ（Ｏ）−、ＲＳ（Ｏ）ｎ−、ＲＯＣ（Ｏ）−、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択される；ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；
    Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロアラルキル、−Ｎ（Ｒ）２、−ＮＲＣＯＲ、−ＮＲＣＯ２Ｒ、−ＮＲＳＯ２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）ｎＲ、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、−ＳＲ、−ＯＲ、−ＣＦ３、ハロ、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯ２Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯＮ（Ｒ）２または−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２から選択され、ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；または、ここで、Ｒ２およびＲ３は、介在している原子と一緒になって、５員〜９員環を形成し、該環は、式Ｉのピリダジニル環に縮合され、該縮合環は、０個〜２個のヘテロ原子を有する；
    Ｒは、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、ここで、Ｈ以外のＲの各メンバーは、必要に応じて、置換されている；そして
    ｎは、１または２である；あるいは
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する薬学的組成物、
    を投与する工程を包含する、方法。
  25. それが必要な患者のβ−カテニンのリン酸化を阻害する方法であって、該方法は、β−カテニンのリン酸化を阻害するのに十分な量で、該患者に、以下：
    （ａ）請求項１または１３に記載の化合物、または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する薬学的組成物、
    を投与する工程を包含する、方法。
  26. 前記患者が、精神分裂病の治療を受ける、請求項２４または２５に記載の方法。
  27. 前記化合物または組成物が、追加治療剤と共に投与される、請求項１６、１８、２１または２４のいずれか１項に記載の方法。
  28. 生物学的サンプルのＧＳＫ−３活性を阻害する方法であって、該方法は、ＧＳＫ−３を阻害するのに有効な量で、該生物学的サンプルに、以下：
    （ａ）式Ｉの化合物、またはそれらの薬学的に受容可能な誘導体：
    Figure 2005504731
    Ｒ１は、Ｈ、脂肪族、ＲＣ（Ｏ）−、ＲＳ（Ｏ）ｎ−、ＲＯＣ（Ｏ）−、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択される；ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；
    Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロアラルキル、−Ｎ（Ｒ）２、−ＮＲＣＯＲ、−ＮＲＣＯ２Ｒ、−ＮＲＳＯ２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）ｎＲ、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、−ＳＲ、−ＯＲ、−ＣＦ３、ハロ、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯ２Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＯＮ（Ｒ）２または−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２から選択され、ここで、該脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルは、必要に応じて、置換されている；または、ここで、Ｒ２およびＲ３は、介在している原子と一緒になって、５員〜９員環を形成し、該環は、式Ｉのピリダジニル環に縮合され、該縮合環は、０個〜２個のヘテロ原子を有する；
    Ｒは、Ｈ、脂肪族、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアラルキルから選択され、ここで、Ｈ以外のＲの各メンバーは、必要に応じて、置換されている；そして
    ｎは、１または２である；または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する組成物、
    を接触させる工程を包含する、方法。
  29. 生物学的サンプルのＧＳＫ−３活性を阻害する方法であって、該方法は、ＧＳＫ−３を阻害するのに有効な量で、該生物学的サンプルに、以下：
    （ａ）請求項１または１３に記載の化合物、または
    （ｂ）該化合物および薬学的に受容可能なキャリア、アジュバントまたはビヒクルを含有する組成物、
    を投与する工程を包含する、方法。
  30. 非リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質または非リン酸化ＧＳＫ−３βホモログ；およびリン酸イオンを含有する、結晶。
  31. 非リン酸化ＧＳＫ−３βタンパク質または非リン酸化ＧＳＫ−３βホモログ；および化学実体を含有する、結晶。
  32. 前記化学実体が、活性部位に結合する、請求項３１に記載の結晶。
  33. 前記化学実体が、４，５−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｃ］ピリダジン−３−イルアミン、（５−メチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−（２−ピリジン−４−イル−キナゾリン−４−イル）アミン、４−（５−メチル−２−フェニルアミノ−ピリミジン−４−イル）−１Ｈ−ピラゾール−２−カルボン酸（２−ヒドロキシ−１−フェニル−エチル）アミド、（１Ｈ−インダゾール−３−イル）−［２−（２−トリフルオロメチル−フェニル）−キナゾリン−４−イル］−アミン、ＡＴＰ、ＡＴＰ類似物およびヌクレオチド三リン酸からなる群から選択される、請求項３２に記載の結晶。
  34. ＧＳＫ−３βタンパク質またはＧＳＫ−３βホモログおよび化学実体を含有する結晶であって、該化学実体は、基質結合溝に結合する、結晶。
  35. 前記化学実体が、ＨＳＳＰＨＱｐＳＥＤＥＥＥである、請求項３４に記載の結晶。
  36. 前記ＧＳＫ−３βタンパク質が、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１；ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１のアミノ酸残基７−４２０；およびＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１のアミノ酸残基３７−３８１からなる群から選択される、請求項３０、３１および３４のいずれか１項に記載の結晶。
  37. ＧＳＫ−３βタンパク質複合体またはＧＳＫ−３βホモログタンパク質複合体の結晶を得る方法であって、ここで、該タンパク質複合体は、化学実体を含有し、該化学実体は、基質結合溝に結合し、該方法は、以下の工程：
    ａ）ＧＳＫ−３βタンパク質を生成し精製する工程；
    ｂ）結晶溶液を該タンパク質複合体と混合して、結晶化可能組成物を生成する工程；および
    ｃ）該組成物を、結晶化を促進する条件に供する工程、
    を包含する、方法。
  38. 前記ＧＳＫ−３βタンパク質が、バキュロウイルス過剰発現系から生成される、請求項３７に記載の方法。
  39. アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体であって、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｋ８５、Ｍ１０１、Ｖ１１０、Ｌ１３０およびＬ１３２と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である、分子または分子複合体。
  40. アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体であって、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｉ６２、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｔ１３８およびＬ１８８と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である、分子または分子複合体。
  41. アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体であって、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｖ７０、Ｖ１１０、Ｌ１８８およびＣ１９９と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である、分子または分子複合体。
  42. アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体であって、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｖ７０、Ｆ６７、Ｑ１８５およびＣ１９９と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である、分子または分子複合体。
  43. 結合ポケットの一部を含む分子または分子複合体であって、該結合ポケットは、アミノ酸残基の構造座標により規定され、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｙ５６、Ｔ５９、Ｋ６０、Ｖ６１、Ｉ６２、Ｇ６３、Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ６９、Ｖ７０、Ｙ７１、Ｑ７２、Ａ７３、Ｋ７４、Ｌ７５、Ｌ８１、Ｖ８２、Ａ８３、Ｉ８４、Ｋ８５、Ｋ８６、Ｖ８７、Ｌ８８、Ｅ９７、Ｌ９８、Ｍ１０１、Ｒ１０２、Ｌ１０４、Ｈ１０６、Ｃ１０７、Ｎ１０８、Ｉ１０９、Ｖ１１０、Ｒ１１１、Ｌ１１２、Ｒ１１３、Ｙ１１４、Ｆ１１５、Ｆ１１６、Ｌ１２８、Ｎ１２９、Ｌ１３０、Ｖ１３１、Ｌ１３２、Ｄ１３３、Ｙ１３４、Ｖ１３５、Ｐ１３６、Ｅ１３７、Ｔ１３８、Ｖ１３９、Ｙ１４０、Ｒ１４１、Ｖ１４２、Ｒ１４４、Ｐ１５４、Ｖ１５５、Ｉ１５６、Ｙ１５７、Ｖ１５８、Ｋ１５９、Ｌ１６０、Ｙ１６１、Ｍ１６２、Ｙ１６３、Ｑ１６４、Ｌ１６５、Ｆ１６６、Ｒ１６７、Ｓ１６８、Ｌ１６９、Ａ１７０、Ｙ１７１、Ｉ１７２、Ｈ１７３、Ｓ１７４、Ｆ１７５、Ｇ１７６、Ｉ１７７、Ｃ１７８、Ｈ１７９、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｉ１８２、Ｋ１８３、Ｐ１８４、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｌ１８７、Ｌ１８８、Ｌ１８９、Ｄ１９０、Ｐ１９１、Ａ１９４、Ｖ１９５、Ｌ１９６、Ｋ１９７、Ｌ１９８、Ｃ１９９、Ｄ２００、Ｆ２０１、Ｇ２０２、Ｓ２０３およびＳ２１９と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約０．２Å以下である、分子または分子複合体。
  44. アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体であって、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７およびＦ９３と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である、分子または分子複合体。
  45. アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体であって、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｒ９６、Ｒ１８０、Ｋ２０５、Ｎ２１３およびＹ２３４と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である、分子または分子複合体。
  46. アミノ酸残基の構造座標により規定される結合ポケットを含む分子または分子複合体であって、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０およびＲ２２３と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約３．０Å以下である、分子または分子複合体。
  47. 結合ポケットの一部を含む分子または分子複合体であって、該結合ポケットは、アミノ酸残基の構造座標により規定され、該アミノ酸残基は、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３βアミノ酸残基Ｎ６４、Ｇ６５、Ｓ６６、Ｆ６７、Ｇ６８、Ｖ８７、Ｌ８８、Ｄ９０、Ｋ９１、Ｒ９２、Ｆ９３、Ｋ９４、Ｎ９５、Ｒ９６、Ｅ９７、Ｒ１８０、Ｄ１８１、Ｉ１８２、Ｋ１８３、Ｑ１８５、Ｎ１８６、Ｄ２００、Ｆ２０１、Ｇ２０２、Ｓ２０３、Ａ２０４、Ｋ２０５、Ｑ２０６、Ｌ２０７、Ｅ２１１、Ｐ２１２、Ｎ２１３、Ｖ２１４、Ｓ２１５、Ｙ２１６、Ｉ２１７、Ｃ２１８、Ｓ２１９、Ｒ２２０、Ｙ２２１、Ｙ２２２、Ｒ２２３、Ｌ２２７、Ｔ２３２およびＹ２３４と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約０．２Å以下である、分子または分子複合体。
  48. アミノ酸残基の構造座標により規定されるＧＳＫ−３βタンパク質を含む分子または分子複合体であって、該アミノ酸残基は、図４のＧＳＫ−３βアミノ酸残基と同一であり、ここで、該アミノ酸残基と該ＧＳＫ−３βアミノ酸残基との間の骨格原子の根二乗平均偏差は、約２．０Å以下である、分子または分子複合体。
  49. プロテインキナーゼを含有する分子または分子複合体であって、該プロテインキナーゼは、グルタミン残基またはグルタミン酸残基を含有し、該グルタミン残基またはグルタミン酸残基は、ＧＳＫ−３βタンパク質のＧｌｎ１８５に対応しており、ここで、そのχ１角度は、１２３°〜１８０°の範囲であり、そのχ２角度は、−１７４°〜−１８０°および１０６°〜１８０°の範囲である、分子または分子複合体。
  50. プロテインキナーゼを含有する分子または分子複合体であって、該プロテインキナーゼは、グルタミン残基またはグルタミン酸残基を含有し、該グルタミン残基またはグルタミン酸残基は、ＧＳＫ−３βタンパク質のＧｌｎ１８５に対応しており、ここで、そのχ１角度は、−１００°〜−１８０°の範囲であり、そのχ２角度は、−１５１°〜−１８０°および１２６°〜１８０°の範囲である、分子または分子複合体。
  51. 前記分子が、ＧＳＫ−３βタンパク質またはＧＳＫ−３βホモログである、請求項３９〜４２、４４〜４６および４９〜５０のいずれか１項に記載の分子または分子複合体。
  52. 前記分子または分子複合体が、結晶形状である、請求項３９〜４２、４４〜４６および４９〜５０のいずれか１項に記載の分子または分子複合体。
  53. コンピュータであって以下の部分：
    ａ）機械読み取り可能データ記憶媒体であって、該媒体は、機械読み取り可能データでコード化されたデータ記憶材料を含み、ここで、該データは、請求項３９〜４２および４４〜４６のいずれか１項に記載の結合ポケットを規定する、機械読み取り可能データ記憶媒体；
    ｂ）該機械読み取り可能データを処理する指令を保存するためのワーキングメモリー；
    ｃ）中央演算処理装置であって、該中央演算処理装置は、該ワーキングメモリーに連結され、また、該機械読み取り可能データを処理するために、該機械読み取り可能データ記憶媒体に連結される中央演算処理装置；および
    ｄ）該結合ポケットの情報または該結合ポケットを使用することにより得られた情報を出力するために、該中央演算処理装置に連結される出力ハードウェア
    を備える、コンピュータ。
  54. 前記出力ハードウェアが、ディスプレイターミナル、プリンタまたはディスクドライブである、請求項５３に記載のコンピュータ。
  55. 分子または分子複合体から得られたＸ線回折データに対応する構造座標の少なくとも一部を決定するコンピュータであって、該コンピュータは、以下の部分：
    ａ）機械読み取り可能データ記憶媒体であって、該媒体は、機械読み取り可能データでコード化されたデータ記憶材料を含み、ここで、該データは、図１〜７のいずれか１つによるＧＳＫ−３β構造座標の少なくとも一部を含む、機械読み取り可能データ記憶媒体；
    ｂ）機械読み取り可能データ記憶媒体であって、該媒体は、機械読み取り可能データでコード化されたデータ記憶材料を含み、ここで、該データは、該分子または分子複合体から得られたＸ線回折データを含む、機械読み取り可能データ記憶媒体；および
    ｃ）指令であって、該指令は、（ａ）の該機械読み取り可能データのフーリエ変換を実行し、そして（ｂ）の該機械読み取り可能データを構造座標に処理する、指令、
    を備える、コンピュータ。
  56. 前記分子が、ＧＳＫ−３βホモログである、請求項５５に記載のコンピュータ。
  57. 前記分子複合体が、ＧＳＫ−３βタンパク質複合体およびＧＳＫ−３βホモログ複合体からなる群から選択される、請求項５５に記載のコンピュータ。
  58. 化学実体が請求項３９〜４２および４４〜４６のいずれか１項に記載の分子または分子複合体と会合する能力を評価する方法であって、該方法は、以下の工程：
    ａ）計算手段を使用して、該化学実体と該分子または分子複合体との間の適合操作を実行する工程；および
    ｂ）該適合操作の結果を分析して、該化学実体と該分子または分子複合体との間の会合を定量化する工程、
    を包含する、方法。
  59. さらに、工程（ａ）の前に、前記分子または分子複合体の三次元グラフィック表現を作成する工程を包含する、請求項５８に記載の方法。
  60. 前記方法が、前記化学実体が前記分子または分子複合体の前記結合ポケットと会合する能力を評価する、請求項５８に記載の方法。
  61. 請求項３９〜４２および４４〜４６のいずれか１項に記載の分子または分子複合体のアゴニストまたはアンタゴニストを同定する方法であって、該方法は、以下の工程：
    ａ）該分子または分子複合体の三次元構造を使用して、化学実体を設計または選択する工程；
    ｂ）該化学実体を該分子または分子複合体と接触させ、そして該分子または分子複合体の活性をモニターする工程；および
    ｃ）該分子または分子複合体の該活性に対する該化学実体の効果に基づいて、アゴニストまたはアンタゴニストとして、該化学実体を分類する工程、
    を包含する、方法。
  62. 工程ａ）が、前記分子または分子複合体の前記結合ポケットの三次元構造を使用する工程である、請求項６１に記載の方法。
  63. 前記三次元構造が、グラフィック表現として表示される、請求項６１に記載の方法。
  64. 分子置換を利用して、未知構造の分子または分子複合体の構造情報を得る方法であって、該方法は、以下の工程：
    ａ）該分子または分子複合体を結晶化する工程；
    ｂ）該結晶化した分子または分子複合体からＸ線回折パターンを作成する工程；および
    ｃ）該Ｘ線回折パターンに、図１〜７のいずれか１つで示したＧＳＫ−３β構造座標の少なくとも一部を適用して、構造が未知の該分子または分子複合体の少なくとも一部の三次元電子密度図を作成する工程、
    を包含する、方法。
  65. 前記分子が、ＧＳＫ−３βホモログである、請求項６４に記載の方法。
  66. 前記分子複合体が、ＧＳＫ−３βタンパク質複合体およびＧＳＫ−３βホモログ複合体からなる群から選択される、請求項６４に記載の方法。
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