JP2008513805A - 新しい薬物リード及び、既知の薬物の新しい治療的用途を同定する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
我々は、新規の有用な生物活性を有する化合物を同定するための強力な新しい方法を発明した。本発明の方法は、以前には知られていなかった薬物活性を同定するために、標準的な生化学アッセイで十分に特性決定されている薬物にも、使用することができる。
抗癌活性を持つ可能性のある薬物を同定することにおいて我々が成功したのは、恐らく我々がここで使用した独特な情報を提供する細胞全体のアッセイ手法によるもので、とりわけ、必須の細胞内機構を持つヒト細胞内で薬物の複数の経路活性を評価できることによるものである。上記の手法は、ヒトにおける広範囲の慢性及び急性疾患に、それらの疾患に関係する他の経路を簡単に調べることにより、適用することができる。
本発明の目的は、既存の薬物について新規の治療上の用途を同定するための方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、大規模な創薬に役立つ方法、アッセイ及び構成物を提供することにある。
本発明は、薬物又は薬物候補の初期の若しくは意図した標的、又は本来の標的に依存しないという利点を持つ。
本発明は、ゲノム全体に渡る規模で任意の細胞タイプ又は疾患モデル系若しくは生物体に用いることができるという利点を持つ。
本発明は、ハイスループットで実施され、かつ完全に自動化することができるという利点を持つ。
シグナル伝達経路中の動揺は、全てではないとしてもほとんどの薬物の作用機序の基礎にあることが知られている。疾患細胞の異常な回路を再び経路設定できる薬物は、原則としては正常又は健康な細胞の表現型を回復できると考えられる。次いで、細胞の表現型が、蛋白の発現及び活性を調節する生化学経路によってハイレベルに制御される。このため、細胞回路を再び経路設定できる薬物を同定する際にキーとなるのは、生細胞の経路の中での又は経路に対する薬物の特定の活性を検出する能力である。我々の目的は、生細胞の回路を再び経路設定できる薬剤を同定するための、系統的なハイスループットプロセスを確立することであった。
戦略には、生細胞中で動的な経路特異的スクリーニングアッセイを構築すること;細胞を薬物で処理すること;及び、問題の経路上の以前は思いも寄らなかった薬物活性についてアッセイすることが含まれた。我々は、ヒト細胞中で問題の経路に関与することが知られている経路活性を「読み取る」ためのアッセイを構築した。経路は上記で概説した癌細胞のキーとなるホールマークとなるように選択した。
蛋白−蛋白複合体に対する動的なアッセイを構築するために、我々はヒト無傷細胞における蛋白フラグメント相補性アッセイ戦略(PCA)を使用した。(様々な他の適当なアッセイ及びレポーターオプションは下に詳細に述べる。)PCAの原理は、レポーター蛋白又は酵素の相補性ポリペプチドフラグメント(F[1]及びF[2])は、相互作用してレポーター蛋白の相補性フラグメントを接近させる2個の蛋白に融合された時にのみ、折りたたまれて活性形態になるというものである。レポーター蛋白フラグメントの再構築により蛍光シグナルが作られ、これは無傷細胞中で定量することができ、このシグナルの量はアッセイの構築に使用される蛋白−蛋白複合体の量に比例する。適当なレポータータイプがあれば、複合体の細胞内位置も測定することができる。
PCA用のレポーターフラグメントはオリゴヌクレオチド合成により作成し(ブルー・ヘロン・バイオテクノロジー社、ボセル、WA)、黄色蛍光フラグメント(YFP)の配列から始めた。最初に、ポリペプチドフラグメントYFP[1]及びYFP[2] (YFPのアミノ酸1-158及び159-239に対応する)をコード化するオリゴヌクレオチドを合成した。次に、PCR突然変異誘発を変異体フラグメントIFP[1]及びIFP[2]を産生させるために使用した。IFP[1]フラグメントはYFP[1]-(F46L、F64L、M153T)に対応し、IFP[2]フラグメントはYFP[2]-(V163A、S175G)に対応する。これらの突然変異は完全なYFP蛋白の蛍光強度を増加させることが示されている(Nagai et al., 2002)。以下に述べるような、問題の遺伝子を各レポーターフラグメントの5'-末端又は3'-末端のいずれかに融合させることができる配置をとる制限部位及びリンカー配列を組込むように、YFP[1]、YFP[2]、IFP[1]及びIFP[2]フラグメントをPCRにより増幅した。レポーター・リンカー・フラグメントカセットは、エプスタイン・バー・ウイルス(EBV)の複製起点(oriP)を組込むように修飾された哺乳動物発現ベクター(pcDNA3.1Z、インビトロジェン社)中にサブクローニングされた。oriPは、HEK293E細胞(293-EBNA、インビトロジェン社)のようなEBNA1遺伝子を発現させる細胞株中でのこれらの修飾ベクターのエピゾーム複製を可能にする。さらに、これらのベクターはSV40起点も保持しており、SV40ラージT抗原(例えば、HEK293T、Jurkat又はCOS)を発現させる細胞株中でのエピゾーム発現が可能である。変異したレポーターフラグメントの完全性及び新しい複製起点は配列決定によって確認された。
HEK293細胞を、10%FBS(ジェミニ・バイオ-プロダクツ社)、1%ペニシリン及び1%ストレプトマイシンを追加したMEMアルファ培地(インビトロジェン社)中で継代し、5%CO2で平衡化した37℃インキュベータ中で生育させた。トランスフェクションの約24時間前に、細胞を96ウェルのploy-D-Lysineコーテッドプレート(グライナー社)中にマルチドロップ384ペリスタル型ポンプシステム(サーモ・エレクトロン社、ウォルサム、Mass)を用いて7,500細胞/ウェルの密度で接種した。最大で100ngの相補性YFP又はIFPフラグメント融合ベクターをFugene 6(ロッシュ社)を用いて製造元のプロトコールに従って共トランスフェクトした。この研究でスクリーニングして選択した蛋白−蛋白複合体(PCAペア)のリストを表2に示す。24時間又は48時間の発現の後に、細胞を下記に述べるような選択された薬物に対してスクリーニングした。
薬物は10マイクロモルの濃度でデュプリケイトのウェルでスクリーニングした。液体を扱う工程はすべてバイオメック FXプラットフォーム(ベックマン・インスツルメンツ社、フラートン、CA)を使用して行なった。PCAペアを発現する細胞は、薬物を含む細胞培養培地中で90分及び8時間、又はカンプトテシン(CPT)で前刺激処理を行う場合は16-18時間インキュベートした。ある種のアッセイについては、アッセイを停止する直前に既知の経路作用物質で細胞を処理した。薬物処理の後、細胞を33μg/mlヘキスト33342(モリキュラー・プローブス社)で染色し、2%ホルムアルデヒド(テッド・ペラ社)で10分間固定した。場合によっては、細胞をヘキスト及び15μg/mlテキサスレッド共役−小麦胚芽アグルチニン(WGA;モリキュラー・プローブス社)で同時に染色し、その後固定した。続いて細胞をHBSS(インビトロジェン社)ですすぎ、画像収得の間は同じバッファー中で維持した。
問題の経路に関与する蛋白の翻訳後修飾状態を評価するために、薬物で処理した細胞で免疫蛍光検査を行った。我々は、成長因子刺激の非存在下及び存在下でキーとなるシグナル伝達蛋白のリン酸化状態を測定することを目指したアッセイを構築した。シグナル伝達蛋白に結びつく経路を遮断又は阻害することができる薬物は、原理として、選択された成長因子に反応してそのシグナル伝達蛋白のリン酸化の低下を引き起こすと考えられる。リン酸化状態のこのような変化は薬物の存在下での蛍光の低下によって測定することができるであろう。この手法を実証するために、我々は、脈管形成性成長因子であるVEGF(血管内皮細胞増殖因子)に関連したMAPキナーゼ経路中の蛋白キナーゼであるERK(マイトジェン活性化蛋白キナーゼ)のリン酸化状態の変化を研究した。
BSA/PBSを加え一次抗体なしでインキュベートした細胞を用いて得られたものを、二次抗体の非特異性結合によるバックグラウンド蛍光とした。
PCA及び免疫蛍光アッセイの蛍光顕微鏡検査によって観察された薬物効果を数値化できるようにするために、我々は自動顕微鏡によって得られた画像に画像分析アルゴリズムを適用した。細胞ベースの「ハイコンテント」アッセイ分析用の様々な市販のソフトウェアパッケージがこの目的に適しており、購入可能である(セロミクス社;GEメディカル/アマシャム社;ベクトン・ディキンソン/アト・バイオサイエンス社;ベックマン・クルター/Q3DM社など)。我々は公に利用可能なソフトウェア(ImageJ API/ライブラリー;http://rsb.info.nih.gov/ij/、NIH、MD)を使用して16ビットのグレイスケールTIFFフォーマットでの未加工画像を分析した。最初に、蛍光チャンネルからの画像をImageJビルトインローリングボールアルゴリズムを使用して標準化した[S.R. Sternberg, Biomedical image processing. Computer, 16(1), January 1983]。次に、閾値を確定して、バックグラウンドからフォアグラウンドを分離した。ImageJからのパーティクル・アナライザーに基づく反復性アルゴリズムを、閾値処理したヘキスト・チャンネル画像(HI)に適用して全細胞数を得た。細胞の核領域(核マスク)も閾値処理したHIから誘導した。プラスのパーティクル・マスクは閾値処理したYFP画像(YI)から作成した。広域バックグラウンド(gBG)を計算するために、閾値処理していないYIからヒストグラムを得て、最低強度ピークのピクセル強度をgBGとした。種々の蛍光チャンネルからのマスクをオーバーラップさせて細胞の相関する亜領域を定義した。定義された亜領域内のすべてのプラスのパーティクルの平均ピクセル強度を計算し、複数のパラメーター、すなわち、MT(蛍光全体の平均強度);M1(ヘキスト定義領域の平均強度);M2(使用されているWGA定義領域の平均強度);及びM3(他の領域から除かれたピクセルの平均強度)を得た。全ての平均値は対応するgBGについて補正した。
ヒト非小細胞肺癌(A549, ATCC# CCL-185)、結腸腺癌(LoVo, ATCC# CCL-229))、膵癌(MIA PaCa-2, ATCC# CRL-1420)、前立腺腺癌(PC-3, ATCC# CRL-1435)及び膠芽腫(U-87 MG, ATCC# HTB-14)細胞は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC, マナッサス, VA)から入手した。細胞は、以下のような様々な培地中で維持した:A549、LoVo及びPC-3 (2 mM L-グルタミン及び1.5g/L重炭酸ナトリウムを加えたハムのF12K培地)、MIA PaCa-2 (4 mM L-グルタミン及び4.5g/Lグルコースを加えたダルベッコの改良イーグル培地)、U87-MG (MEM+アールのBSS)。各細胞株の培地に10% FBS及び100 mg/ml ペニシリン/ストレプトマイシンを添加した。細胞はすべて37℃、5% CO2にセットしたインキュベータ中で成長させた。チアゾリルブルーテトラゾリウムブロミド(MTT)に基づく増殖アッセイを行い、これらの細胞に対する化合物の抗増殖活性を評価した。細胞は化合物処理の24時間前に750細胞/ウェルの密度で96ウェル・プレートに接種した。細胞は化合物の濃度を変えて120時間インキュベートした。化合物濃度は、アルファ・トマチン(0.001-100μM、半対数増加)、ネリイフォリン(0.0002-100μM)及びペルボシド(0.01-100μM)を除けば、0.03から100μMの範囲(半対数増加)である。薬物処理は5個ずつのウェルで重複して行なった。バックグラウンド吸光度は培地だけで細胞を含まないウェルのものとした。賦形剤(DMSO)のみを対照として使用した。MTT(シグマ・オールドリッチ社、セントルイス、MO)は、0.5 mg/mlの最終濃度になるように各ウェルに加えた。37℃で2時間のインキュベーションの後、ウェル中の培地を0.15ml DMSOで置換した。プレートを微量定量プレート振盪機を使用して15分間振盪した。560nMの吸光度をSpectraMax Plus(モレキュラー・ディバイシーズ社)を使用して測定した。平均吸光度値は、ブランクサンプルからのバックグラウンド吸光度を引いた後、各薬物処理の5個の重複ウェルから計算し、コントロールに対するパーセントで図示した。
特定のアッセイ結果を示す顕微鏡写真を図3A-3Gに示す。選択された薬物の抗増殖活性は図4-10に示す。特定の経路に「ヒット」した薬物の要約を、アッセイ活性、及びMTTアッセイで評価されるヒト腫瘍細胞株の増殖に対する各薬物の活性と共に表3に示す。試験した各腫瘍細胞株について、増殖に関するIC50(増殖を50%阻害する各薬物の濃度)を表3に示す。
この戦略に使用される正確な標識(蛋白及び蛋白−蛋白相互作用)は問題の疾患に依存することになり、また、本発明はここに提示される特別の経路、蛋白、若しくは標識、又は薬物がその経路に影響を及ぼす特別のメカニズムに限定されないことは当業者に認識されるであろう。例えば、抗増殖薬剤を同定するために、我々は癌の表現型に寄与する経路を使用した。しかしながら、本発明で適用した方法は薬物の抗癌活性の同定に限定されるものではない。他の疾患については、我々はそれらの病気に特徴的な経路を調べている:例えば、糖尿病については、我々は、ブドウ糖輸送、グリコーゲン合成、インシュリン受容体調節及びインシュリンシグナル伝達経路に関与する経路を研究している。骨疾患については、我々は骨リモデリング、及び破骨細胞と骨芽細胞の示差的活な活性に関係する経路を使用している。神経障害については、我々はドーパミン受容体とセロトニン受容体の下流にある経路を使用している。
ここに提示するスクリーニングシステムは、ハイスループットスクリーン(HTS)及びハイコンテントスクリーン(HCS)を含むいくつかの異なるモードで使用することができる。純粋に定量的なアッセイ(HTS)の場合、アッセイ中に産生されるシグナルを微量滴定蛍光プレートリーダー、フローサイトメトリー、蛍光測定器、微量流体計測器又は同様の装置を用いて定量する。強度は形成された蛋白−蛋白複合体の量の測定値であり、それにより作用物質、拮抗物質及び阻害剤に反応しての生細胞中の蛋白−蛋白複合体形成の変化を検出することが可能になる。ハイコンテントアッセイ(HCS)の場合、細胞を自動顕微鏡か、共焦点式か、レーザー式か、又は他の適当な高解像度の画像システムにより画像化することができる。シグナルの細胞内位置(細胞膜、細胞質ゾル、核、核内体など)と共に細胞当たりの全蛍光量も検出することができる。細胞固定には、アッセイプレート全体を細胞処理後の特定の時点で固定して、プレートスタッカー又は回転台に載せ、後で読み取ることができるために、実験の自動化の目的から生細胞アッセイよりも好都合である。
PCAは本発明の好ましい態様を表わす。PCAは、生細胞中での蛋白−蛋白複合体の量及び細胞内位置の検出及び計量を可能にする。PCAでは、蛋白は組み替えポリペプチド・フラグメントへの融合体として発現され、ここではポリペプチド・フラグメント自体は、(a)蛍光性又は発光性の部分ではない;(b)自然発生によるものではない;また、(c)レポーターの切断によって産生されるものではない。Michnickら (US 6,270,964) は、表4に記述されるレポーターのうちの任意のものを含む問題のいずれのレポーター蛋白もPCAに使用することができることを教示した。このように、PCAに適したレポーターとしては、多くの単量体若しくは多量体酵素、又は蛍光性、発光性、若しくはリン光性の蛋白の任意のものを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。小さな単量体の蛋白がPCAには好ましく、それには小さな(〜150アミノ酸)フラグメントをもたらす単量体酵素及び単量体の蛍光性蛋白が含まれる。Michnickらによって確立された原理を用いるといずれのレポーター蛋白もフラグメント化することができるので、選択した細胞タイプ、標的、シグナル伝達プロセス及び機器使用の特定の要求にアッセイを適合させることができる。最終的に、広い範囲のレポーターフラグメントから選択できることが、蛍光性、発光性、リン光性、又はそれ以外の検出可能なシグナルの構築と、ハイコンテント又はハイスループットのアッセイフォーマットの選択を可能にしている。
本発明は、翻訳後修飾蛋白についての細胞ベースの蛍光又は発光アッセイが薬物の新しい活性及び既知の薬物の新しい治療上の用途の同定に使用することができることを教示するものである。抗体を固定細胞に適用することによって、薬物処理に反応して起きる特定の翻訳後修飾(例えば、リン酸化、アセチル化、ユビキチン化、スモイル化、メチル化、ニトロシル化、グリコシル化、ミリストイル化、パルミトイル化、ファルネシル化など)と同様に、特別な蛋白又は蛋白クラスの絶対濃度及び細胞内位置を測定することができる。本発明を作成するに当って、修飾状態に特異的な抗体を用いる細胞ベースのアッセイを、問題の薬物存在下で細胞中におきる動的変化をモニターするために使用した。
Akt (pS472/pS473)、リン酸特異(PKBa)抗体
カベオリン (pY14)、リン酸特異抗体
Cdk1/Cdc2 (pY15)、リン酸特異抗体
eNOS (pS1177)、リン酸特異抗体
eNOS (pT495)、リン酸特異抗体
ERK1/2 (pT202/pY204)、リン酸特異抗体(p44/42 MAPK)
FAK (pY397)、リン酸特異抗体
IkBa (pS32/pS36)、リン酸特異抗体
インテグリン b3 (pY759)、リン酸特異抗体
JNK (pT183/pY185)、リン酸特異抗体
Lck (pY505)、リン酸特異抗体
p38 MAPK (pT180/pY182)、リン酸特異抗体
p120 カテニン (pY228)、リン酸特異抗体
p120 カテニン (pY280)、リン酸特異抗体
p120 カテニン (pY96)、リン酸特異抗体
パキシリン (pY118)、リン酸特異抗体
ホスホリパーゼ Cg (pY783)、リン酸特異抗体
PKARIIb (pS114)、リン酸特異抗体
14-3-3 バインディングモチーフ リン酸特異抗体
4E-BP1 リン酸特異抗体
AcCoA カルボキシラーゼ (アセチルCoA) リン酸特異抗体
アダシン リン酸特異抗体
AFX リン酸特異抗体
AIK (オーロラ2) リン酸特異抗体
Akt (PKB) リン酸特異抗体
Akt (PKB) 基質 リン酸特異抗体
ALK リン酸特異抗体
AMPK alpha リン酸特異抗体
AMPK beta1 リン酸特異抗体
APP リン酸特異抗体
Arg-X-Tyr / Phe-X-pSer モチーフ リン酸特異抗体
アレスチン1, beta リン酸特異抗体
ASK1 リン酸特異抗体
ATF-2 リン酸特異抗体
ATM / ATR 基質 リン酸特異抗体
オーロラ2 (AIK) リン酸特異抗体
Bad リン酸特異抗体
Bcl-2 リン酸特異抗体
Bcr リン酸特異抗体
Bim EL リン酸特異抗体
BLNK リン酸特異抗体
BMK1 (ERK5) リン酸特異抗体
BRCA1 リン酸特異抗体
Btk リン酸特異抗体
C/EBP alpha リン酸特異抗体
C/EBP beta リン酸特異抗体
c-Abl リン酸特異抗体
CAKb リン酸特異抗体
カルデスモン リン酸特異抗体
CaM キナーゼII リン酸特異抗体
Cas, p130 リン酸特異抗体
カテニン、beta リン酸特異抗体
カテニン、p120 リン酸特異抗体
カベオリン1 リン酸特異抗体
カベオリン2 リン酸特異抗体
カベオリン リン酸特異抗体
c-Cbl リン酸特異抗体
CD117 (c-Kit) リン酸特異抗体
CD19 リン酸特異抗体
cdc2 p34 リン酸特異抗体
cdc2 リン酸特異抗体
cdc25 C リン酸特異抗体
cdk1 リン酸特異抗体
cdk2 リン酸特異抗体
CDKs 基質 リン酸特異抗体
CENP-A リン酸特異抗体
c-erbB-2 リン酸特異抗体
Chk1 リン酸特異抗体
Chk2 リン酸特異抗体
c-Jun リン酸特異抗体
c-Kit (CD117) リン酸特異抗体
c-Met リン酸特異抗体
c-Myc リン酸特異抗体
コフィリン2 リン酸特異抗体
コフィリン リン酸特異抗体
コネキシン43 リン酸特異抗体
コルタクチン リン酸特異抗体
CPI-17 リン酸特異抗体
cPLA2 リン酸特異抗体
c-Raf (Raf1) リン酸特異抗体
CREB リン酸特異抗体
c-Ret リン酸特異抗体
CrkII リン酸特異抗体
CrkL リン酸特異抗体
サイクリンB1 リン酸特異抗体
DARPP-32 リン酸特異抗体
DNA-トポイソメラーゼII alpha リン酸特異抗体
Dok-2, p56 リン酸特異抗体
eEF2 リン酸特異抗体
eEF2k リン酸特異抗体
EGF レセプター(EGFR) リン酸特異抗体
eIF2 alpha リン酸特異抗体
eIF2B epsilon リン酸特異抗体
eIF4 epsilon リン酸特異抗体
eIF4 gamma リン酸特異抗体
Elk-1 リン酸特異抗体
eNOS リン酸特異抗体
EphA3 リン酸特異抗体
エフリンB リン酸特異抗体
erbB-2 リン酸特異抗体
ERK1 / ERK2 リン酸特異抗体
ERK5 (BMK1) リン酸特異抗体
エストロゲンレセプターalpha (ER-a) リン酸特異抗体
Etk リン酸特異抗体
エズリン リン酸特異抗体
FADD リン酸特異抗体
FAK リン酸特異抗体
FAK2 リン酸特異抗体
Fc gamma RIIb リン酸特異抗体
FGFレセプター (FGFR) リン酸特異抗体
FKHR リン酸特異抗体
FKHRL1 リン酸特異抗体
FLT3 リン酸特異抗体
FRS2-alpha リン酸特異抗体
Gab1 リン酸特異抗体
Gab2 リン酸特異抗体
GABA B レセプター リン酸特異抗体
GAP-43 リン酸特異抗体
GATA4 リン酸特異抗体
GFAP リン酸特異抗体
グルココルチコイドレセプター リン酸特異抗体
GluR1 (グルタメートレセプター1) リン酸特異抗体
GluR2 (グルタメートレセプター2) リン酸特異抗体
グリコーゲンシンターゼ リン酸特異抗体
GRB10 リン酸特異抗体
GRK2 リン酸特異抗体
GSK-3 alpha / beta リン酸特異抗体
GSK-3 alpha リン酸特異抗体
GSK-3 beta (グリコーゲンシンターゼキナーゼ) リン酸特異抗体
GSK-3 beta リン酸特異抗体
GSK-3 リン酸特異抗体
H2A.X リン酸特異抗体
Hck リン酸特異抗体
HER-2 (ErbB2) リン酸特異抗体
ヒストンH1 リン酸特異抗体
ヒストンH2A.X リン酸特異抗体
ヒストンH2B リン酸特異抗体
ヒストンH3 リン酸特異抗体
HMGN1 (HMG-14) リン酸特異抗体
Hsp27 (ヒートショックオウロテイン27) リン酸特異抗体
IkBa (I kappa B-alpha) リン酸特異抗体
インテグリンalpha-4 リン酸特異抗体
インテグリンbeta-1 リン酸特異抗体
インテグリンbeta-3 リン酸特異抗体
IR (インシュリンレセプター) リン酸特異抗体
IR / IGF1R (インシュリン/インシュリン様成長因子-1レセプター) リン酸特異抗体
IRS-1 リン酸特異抗体
IRS-2 リン酸特異抗体
Jak1 リン酸特異抗体
Jak2 リン酸特異抗体
JNK (SAPK) リン酸特異抗体
Jun リン酸特異抗体
KDR リン酸特異抗体
ケラチン18 リン酸特異抗体
ケラチン8 リン酸特異抗体
キナーゼ基質 リン酸特異抗体
Kip1, p27 リン酸特異抗体
LAT リン酸特異抗体
Lck リン酸特異抗体
レプチンレセプター リン酸特異抗体
LKB1 リン酸特異抗体
Lyn リン酸特異抗体
MAPキナーゼ/CDK基質 リン酸特異抗体
MAPキナーゼ, p38 リン酸特異抗体
MAPキナーゼ, p44 / 42 リン酸特異抗体
MAPKAPキナーゼ1a (Rsk1) リン酸特異抗体
MAPKAPキナーゼ2 リン酸特異抗体
MARCKS リン酸特異抗体
ミューテーションプロモーティングファクター(MPF) リン酸特異抗体
M-CSFレセプター リン酸特異抗体
MDM2 リン酸特異抗体
MEK1 / MEK2 リン酸特異抗体
MEK1 リン酸特異抗体
MEK2 リン酸特異抗体
MEK4 リン酸特異抗体
MEK7 リン酸特異抗体
Met リン酸特異抗体
MKK3 / MKK6 リン酸特異抗体
MKK4 (SEK1) リン酸特異抗体
MKK7 リン酸特異抗体
MLC リン酸特異抗体
MLK3 リン酸特異抗体
Mnk1 リン酸特異抗体
MPM2 リン酸特異抗体
MSK1 リン酸特異抗体
mTOR リン酸特異抗体
ミエリンベーシックプロテイン(MBP) リン酸特異抗体
ミオシンライトチェーン2 リン酸特異抗体
MYPT1 リン酸特異抗体
neu (Her2) リン酸特異抗体
ニューロフィラメント リン酸特異抗体
NFAT1 リン酸特異抗体
NF-kappa B p65 リン酸特異抗体
ニブリン (p95 / NBS1) リン酸特異抗体
ナイトリックオキサイドシンターゼ、エンドテリアル (eNOS) リン酸特異抗体
ナイトリックオキサイドシンターゼ、ニューロナル(nNOS) リン酸特異抗体
NMDA レセプター1 (NMDAR1) リン酸特異抗体
NMDA レセプター2B (NMDA NR2B) リン酸特異抗体
nNOS リン酸特異抗体
NPM リン酸特異抗体
オピオイドレセプター、delta リン酸特異抗体
オピオイドレセプター、mu リン酸特異抗体
p53 リン酸特異抗体
PAK1 / 2 / 3 リン酸特異抗体
PAK2 リン酸特異抗体
パキシリン リン酸特異抗体
パキシリン リン酸特異抗体
PDGF レセプターalpha / beta リン酸特異抗体
PDGF レセプターalpha リン酸特異抗体
PDGF レセプターbeta リン酸特異抗体
PDGFRb (血小板由来成長因子レセプターbeta) リン酸特異抗体
PDK1 ドッキングモチーフ リン酸特異抗体
PDK1 リン酸特異抗体
PDK1基質 リン酸特異抗体
PERK リン酸特異抗体
PFK-2 リン酸特異抗体
Phe リン酸特異抗体
ホスホランバン リン酸特異抗体
ホスホリパーゼC gamma-1 リン酸特異抗体
ホスホチロシンIgG リン酸特異抗体
phox, p40 リン酸特異抗体
PI3Kバインディングモチーフ, p85 リン酸特異抗体
Pin1 リン酸特異抗体
PKA基質 リン酸特異抗体
PKB (Akt) リン酸特異抗体
PKB (Akt)基質 リン酸特異抗体
PKC alpha / beta II リン酸特異抗体
PKC alpha リン酸特異抗体
PKC delta / theta リン酸特異抗体
PKC delta リン酸特異抗体
PKC epsilon リン酸特異抗体
PKC eta リン酸特異抗体
PKC gamma リン酸特異抗体
PKC リン酸特異抗体
PKC基質 リン酸特異抗体
PKC theta リン酸特異抗体
PKC zeta / lambda リン酸特異抗体
PKD (PKC mu) リン酸特異抗体
PKD2 リン酸特異抗体
PKR リン酸特異抗体
PLC beta 3 リン酸特異抗体
PLC gamma 1 リン酸特異抗体
PLC gamma 2 リン酸特異抗体
PLD1 リン酸特異抗体
PP1 alpha リン酸特異抗体
PP2A リン酸特異抗体
PPAR Alpha リン酸特異抗体
PRAS40 リン酸特異抗体
プレセニリン-2 リン酸特異抗体
PRK2 (pan-PDK1リン酸化サイト) リン酸特異抗体
プロゲステロンレセプター リン酸特異抗体
プロテインキナーゼA, RII (PKARII) リン酸特異抗体
プロテインキナーゼB リン酸特異抗体
プロテインキナーゼB基質 リン酸特異抗体
プロテインキナーゼC, alpha (PKCa) リン酸特異抗体
プロテインキナーゼC, epsilon (PKCe) リン酸特異抗体
PTEN リン酸特異抗体
Pyk2 リン酸特異抗体
Rac1 / cdc42 リン酸特異抗体
Rac-Pk リン酸特異抗体
Rac-Pk基質 リン酸特異抗体
Rad 17 リン酸特異抗体
Rad17 リン酸特異抗体
Raf-1 リン酸特異抗体
Ras-GRF1 リン酸特異抗体
Rb (レチノブラストーマプロテイン) リン酸特異抗体
Ret リン酸特異抗体
リボゾーマルプロテインS6 リン酸特異抗体
RNAポリメラーゼII リン酸特異抗体
Rsk, p90 リン酸特異抗体
Rsk1 (MAPKAP K1a) リン酸特異抗体
Rsk3 リン酸特異抗体
S6キナーゼ リン酸特異抗体
S6キナーゼ, p70 リン酸特異抗体
S6ペプチド基質 リン酸特異抗体
SAPK (JNK) リン酸特異抗体
SAPK2 (ストレス活性化プロテインキナーゼ, SKK3, MKK3) リン酸特異抗体
SEK1 (MKK4) リン酸特異抗体
セロトニン-N-AT リン酸特異抗体
セロトニン-N-AT リン酸特異抗体
SGK リン酸特異抗体
Shc リン酸特異抗体
SHIP1 リン酸特異抗体
SHP-2 リン酸特異抗体
SLP-76 リン酸特異抗体
Smad1 リン酸特異抗体
Smad2 リン酸特異抗体
SMC1 リン酸特異抗体
SMC3 リン酸特異抗体
SOX-9 リン酸特異抗体
Src ファミリーネガティブ制御サイト リン酸特異抗体
Srcファミリー リン酸特異抗体
Src リン酸特異抗体
Stat1 リン酸特異抗体
Stat2 リン酸特異抗体
Stat3 リン酸特異抗体
Stat4 リン酸特異抗体
Stat5 リン酸特異抗体
Stat5A / Stat5B リン酸特異抗体
Stat5ab リン酸特異抗体
Stat6 リン酸特異抗体
Syk リン酸特異抗体
シナプシン リン酸特異抗体
シナプシン サイト1 リン酸特異抗体
Tau リン酸特異抗体
Tie 2 リン酸特異抗体
Trk A リン酸特異抗体
トロポニンI、カルディアック リン酸特異抗体
チューベリン リン酸特異抗体
Tyk 2 リン酸特異抗体
チロシンヒドロキシラーゼ リン酸特異抗体
チロシン リン酸特異抗体
VASP リン酸特異抗体
Vav1 リン酸特異抗体
Vav3 リン酸特異抗体
VEGFレセプター2 リン酸特異抗体
Zap-70 リン酸特異抗体
上記のアッセイは、蛍光プレートリーダー、光度計、又はフローサイトメーターを含む市販の機器を用いて読み取ることができる。そのような機器は幅広くメーカーから購入することができ、モレキュラー・ディバイシーズ社、パッカード社、パーキン・エルマー社、ベクトン・ディキンソン社、ベックマン・クルター社などが挙げられる。そのようなアッセイはすべてマルチウェル(96ウェル及び384ウェル)フォーマットで構築することができる。蛋白フラグメント相補性アッセイ及び免疫蛍光アッセイを含む、上記のハイコンテントアッセイは細胞内区画中で立体的に解析することができる光学的に検出可能なシグナルを産生する。得られた画像は、自動顕微鏡、共焦点画像システム及び同様の装置を用いて捕捉記録することができる。適当な画像処理機器は、様々なメーカーから幅広く購入可能であり、モレキュラー・ディバイシーズ社(ユニバーサル・イメージング)、アマシャム・バイオサイエンス社、セロミクス社、エボテック社、ツァイス社、Q3DM社、アト社などが挙げられる。種々の細胞内区画(細胞膜、細胞質ゾル、核)から放射されるシグナルを識別し、細胞当たりの合計蛍光量を計量するために、MetaMorphのような画像分析ソフトウェア、国立衛生研究所(http://rsb.info.nih.gov/nih-image/)からの公的に利用可能なIMAGEソフトウェア、及び様々な著作権下のソフトウェアパッケージが使用される。さらに、本発明においてマルチウェルPCAフォーマットを、アレイベース又はスライドベースのアッセイフォーマットとして構築することができ(Sabatini et al.)、それにより単一のアレイ上で多数の異なるPCAの迅速な同時処理が可能になる。
US 20040137528蛋白フラグメント相補性アッセイのための蛍光蛋白のフラグメント
US 20040038298生物学的相互作用又は薬物相互作用を検出するための蛋白フラグメント相補性アッセイ
US 20030108869大腸菌TEM-1ベータ‐ラクタマーゼに基づく、蛋白−蛋白、蛋白−小分子、及び蛋白−核酸相互作用を検出するための蛋白フラグメント相補性アッセイ(PCA)
US 20030049688生物学的相互作用又は薬物相互作用を検出するための蛋白フラグメント相補性アッセイ
US 20020064769生細胞中に発現した遺伝子ネットワークの動的な映像化
US 20010047526蛋白フラグメント相補性アッセイによる植物中の分子相互作用のマッピング
US 6,428,951生物学的相互作用又は薬物相互作用を検出するための蛋白フラグメント相補性アッセイ
US 6,294,330生物学的相互作用又は薬物相互作用を検出するための蛋白フラグメント相補性アッセイ
US 6,270,964生物学的相互作用又は薬物相互作用を検出するための蛋白フラグメント相補性アッセイ
Claims (24)
- 被験体について新規の治療上の用途を同定するための方法であって、上記被験体が薬物又は薬物候補であり、上記方法が (A)被験体を選択すること;(B)細胞中の蛋白複合体に対する上記被験体の活性を試験すること;(C)上記被験体の新規活性を同定するために(B)から得られた結果を使用すること、を含むことを特徴とする方法。
- 被験体をスクリーニングする方法であって、上記被験体が薬物又は薬物候補であり、上記方法が:(a)細胞中の蛋白複合体に対するアッセイを構築すること;(b)上記アッセイの1つ以上の性質に対する上記被験体の作用を試験すること;(c)上記被験体の活性を同定するために(b)の結果を使用すること、を含むことを特徴とする方法。
- 細胞経路の活性を調整する物質を同定する方法であって、上記方法が:(a)(i)被験体及び(ii)細胞中の蛋白複合体に対するアッセイを提供すること;(b)上記被験体を上記アッセイにかけること;及び、(c)上記アッセイの1つ以上の性質を検出又は測定すること、を含み;上記被験体の存在下での上記アッセイの1つ以上の性質の変化が、上記被験体の非存在下と比較して、被験体が上記細胞経路の活性を調整していることを示すものであることを特徴とする方法。
- 請求項1から3のいずれかに記載の方法であって、測定されるアッセイの性質の少なくとも1つが、(a)上記蛋白複合体の量又は(b)上記蛋白複合体の細胞内位置であることを特徴とする方法。
- 請求項1から3のいずれかに記載の方法であって、上記被験体が(a)上記蛋白複合体の全体量の増加、(b)上記蛋白複合体の全体量の減少、(c)上記蛋白複合体の細胞内位置の変化、又は(d)上記蛋白複合体の細胞内量の変化、のいずれかをもたらすことと特徴とする方法。
- 請求項1から3のいずれかに記載の方法であって、上記蛋白複合体の性質が、上記被験体により変化を受け、それが以下のメカニズム:(a)上記複合体形成の増加又は減少;(b)上記複合体の安定化又は不安定化;(c)上記複合体の解離の増加又は減少;(d)上記複合体中の1つ以上の蛋白の分解又は加水分解の速度の上昇又は低下;(e)上記複合体中の1つ以上の蛋白の翻訳後修飾状態の増加若しくは減少、又は修飾;(f)上記複合体中の1つ以上の蛋白の量の増加又は減少、のうちの1つ以上によることを特徴とする方法。
- 被験体について新規の治療上の用途を同定するための方法であって、上記被験体が薬物又は薬物候補であり、上記方法が (A)被験体を選択すること;(B)細胞又は細胞コレクション中の1つ以上の蛋白の量及び/又は翻訳後修飾状態を変化させる上記被験体の能力を試験すること;(C)上記被験体の新規活性を同定するために(B)から得られた結果を使用すること、を含むことを特徴とする方法。
- 被験体をスクリーニングする方法であって、上記被験体が薬物であり、上記方法が:(a)細胞又は細胞コレクション中の1つ以上の蛋白の量及び/又は翻訳後修飾状態に対するアッセイを構築すること;(b)上記アッセイの1つ以上の性質に対する上記被験体の作用を試験すること;(c)上記被験体の活性を同定するために(b)の結果を使用すること、を含むことを特徴とする方法。
- 細胞経路の活性を調整する物質を同定する方法であって、上記方法が:(a)(i)被験体及び(ii)細胞又は細胞コレクション中の1つ以上の蛋白の量及び/又は翻訳後修飾状態に対するアッセイを提供すること;(b)上記被験体を上記アッセイにかけること;及び、(c)上記アッセイの1つ以上の性質を検出又は測定すること、を含み;上記被験体の存在下での上記アッセイの1つ以上の性質の変化が、上記被験体の非存在下と比較して、被験体が上記細胞経路の活性を調整していることを示すものであることを特徴とする方法。
- 請求項1から3、又は請求項7から9のいずれかに記載の方法であって、上記被験体が、(a)患者への投与について政府管理機関によって承認されている薬物であるか、又は(b)政府管理機関によって承認されていない薬物であるかのいずれかであることを特徴とする方法。
- 請求項1から3、又は請求項7から9のいずれかに記載の方法であって、免疫蛍光アッセイが用いられることを特徴とする方法。
- 請求項1から3、又は請求項7から9のいずれかに記載の方法であって、検出又は測定される少なくとも1つのアッセイの性質が、(a) 1つ以上の蛋白のリン酸化状態;(b) 1つ以上の蛋白のユビキチン化状態;(c) 1つ以上の蛋白のスモイル化状態;(d) 1つ以上の蛋白のメチル化状態;(e) 1つ以上の蛋白のアセチル化状態;(f) 1つ以上の蛋白のニトロシル化状態;(g) 1つ以上の蛋白のミリストイル化状態;(h) 1つ以上の蛋白のパルミトイル化状態;(i) 1つ以上の蛋白のファルネシル化状態;(j) 1つ以上の蛋白のゲラニル化状態;又は(k) 1つ以上の蛋白のグリコシル化状態を含む群から選択されることを特徴とする方法。
- 請求項1から3、又は請求項7から9のいずれかに記載の方法であって、上記被験体が、1つ以上の蛋白の1つ以上の翻訳後修飾のレベル又はタイプに、その被験体の非存在下における上記蛋白の上記翻訳後修飾のレベル又はタイプと比較して、増加又は減少をもたらすことを特徴とする方法。
- (a) 哺乳動物細胞の増殖を減少させるか、又は (b)哺乳動物細胞の増殖を増加させるための方法であって、上記方法が上記細胞中の蛋白複合体の量、細胞内位置、又は翻訳後修飾状態のいずれかを調整する物質を、その物質が上記細胞中の細胞内シグナル伝達を調整するように患者に投与することを含むことを特徴とする方法。
- 請求項13から14のいずれかに記載の方法であって、上記物質が患者への投与について政府管理機関によって承認されている薬物であるか、又は政府管理機関によって承認されていない薬物であるかのいずれかであることを特徴とする方法。
- 請求項13から14のいずれかに記載の方法であって、上記方法が哺乳動物細胞中の蛋白複合体を調整することを含み、上記蛋白複合体が (a)RAS:RAF複合体;(b) PAK4:コフィリン複合体;(c) CDC42:PAK4複合体;(d) CDC37:HSP90複合体;(e) コフィリン1:LIMK2複合体;(f) コフィリン1:PAK4複合体;(g) EGFR:Grb2複合体;(h) p53:E6複合体;(i) p53:p53複合体;(j) CDC25C:Chk1複合体;(k) BAD:BID複合体;(k) CDC2:WEE1複合体;(l) BCL-xL:BAD複合体;(m) BCL-xL:BIK複合体;(n) Cdc2:CDC25C複合体;(o) Chk1:CDC25A複合体;(p) サイクリンD:CDK4複合体;(q) サイクリンE:CDK2複合体;(r) HSP90:Eef2k複合体;(s) MAX:MYC複合体;(t) Cdc2:p21複合体;(u) p27:ユビキチン複合体;(v) 蛋白:ユビキチン複合体;(w) p53:Chk1複合体;又は(x)Smad3:HDAC複合体から成る群から選択されることを特徴とする方法。
- 蛋白複合体又は蛋白複合体類に対するアッセイであって、上記アッセイが(a)蛋白全体、又は(b)蛋白のドメインのいずれかを含み、上記蛋白のうち少なくとも1つが、CDC2、CDK4、PAK4、COFILIN、WEE1、BAD、BID、BIK、BCL-xL、Chk1、CDC25C、CDC25A、E6、EGFR、GRB2、RAS、RAF、CDC37、LIMK2、HSP90、AKT1、p27、UBIQUITIN、p53、Smad3、HDAC、MAX、MYC、ERK、サイクリンD又はサイクリンEから成る群から選択されることを特徴とするアッセイ。
- 細胞のコレクション又は細胞株であって、上記細胞又は細胞株が(a)蛋白全体、又は(b)蛋白のドメインを含み、上記蛋白又は蛋白のドメインがレポーターの相補的なフラグメントに別々に結合しており、さらに上記蛋白の少なくとも1つが、CDC2、CDK4、PAK4、COFILIN、WEE1、BAD、BID、BCL-xL、CHK1、CDC25C、E6、EGFR、GRB2、RAS、RAF、CDC37、LIMK2、HSP90、AKT1、p27、UBIQUITIN、p53、Smad3、HDAC、MAX、MYC、ERK、サイクリンD又はサイクリンEから成る群から選択されることを特徴とする細胞のコレクション又は細胞株。
- 請求項2、3、又は18のいずれかに記載のアッセイであって、上記アッセイが(a)蛋白フラグメント相補性アッセイ、(b)酵素フラグメント相補性アッセイ、(c)サブユニット相補性アッセイ、(d)蛍光共鳴エネルギー転移アッセイ(FRET)、(e)生物発光共鳴エネルギー転移アッセイ(BRET)、(f)分割ユビキチンアッセイ、(g)分割インテインアッセイ、(h)2-ハイブリッドアッセイ、(i)3-ハイブリッドアッセイ、又は(j)免疫蛍光アッセイを含む群から選択されることを特徴とするアッセイ。
- 請求項1から3、又は18のいずれかに記載の方法であって、上記蛋白が以下の方法、すなわち:(a) 蛋白フラグメント相補性アッセイ、(b)酵素フラグメント相補性アッセイ、(c)サブユニット相補性アッセイ、(d)蛍光共鳴エネルギー転移アッセイ(FRET)、(e)生物発光共鳴エネルギー転移アッセイ、(f)分割ユビキチンアッセイ、(g)分割インテインアッセイ、(h)2-ハイブリッドアッセイ、(i) 3-ハイブリッドアッセイ、又は(j)免疫蛍光アッセイのうちの1つ以上によって検出又は測定されることを特徴とする方法。
- 請求項2から3、又は18のいずれかに記載のアッセイであって、上記アッセイが、緑色蛍光蛋白(GFP)、黄色蛍光蛋白(YFP)、青色蛍光蛋白(BFP)、シアン蛍光蛋白(CFP)、赤色蛍光蛋白(RFP)、ルシフェラーゼ、β‐ガラクトシダーゼ、ジヒドロ葉酸レダクターゼ、RNAse、インテイン、ユビキチン、β‐ラクタマーゼ、又は先のレポーターのうちのいずれかの変異体から成る群から選択された1つ以上のレポーターを含むことを特徴とするアッセイ。
- 請求項1から3、7から9、又は18のいずれかに記載のアッセイであって、上記アッセイが以下の方法:すなわち、蛍光顕微鏡法、フローサイトメトリー、蛍光分光法、光度計測、及び/又は自動画像分析のうちの1つ以上の使用を含むことを特徴とするアッセイ。
- 既知の被験体から薬物リード又は有用な薬物体を同定する方法であって、上記被験体が薬物又は薬物候補であり、上記方法が(A)被験体を選択すること;(B)細胞中の蛋白複合体に対する上記被験体の活性を試験すること;(C)(B)から得られた結果を使用して上記被験体に基づく新規の薬物リードを同定することを含むことを特徴とする方法。
- 細胞経路の活性を調整する薬物リード化合物を同定する方法であって、上記方法が、(a) 細胞経路を調整する候補薬物のライブラリーを収集すること;(b) (i)候補薬物のライブラリー、及び(ii)細胞中の蛋白複合体又は翻訳後修飾された蛋白に対するアッセイ、を提供することにより細胞内経路を調整する候補薬物のライブラリーをスクリーニングすること;(c)上記候補薬物を上記アッセイにかけること;及び、(d)上記アッセイの1つ以上の性質を検出又は測定することを含み;上記薬物候補の非存在下と比較した際の、上記薬物候補の存在下における上記アッセイの1つ以上の性質の変化により、細胞内経路を調整する薬物リードが同定されることを特徴とする方法。
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