Small Molecules & Small Peptides

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低分子化合物とペプチドの動的特性解析


低分子およびペプチド治療薬は、望しい薬理学的性質および免疫原性に対する低い反応傾向が認められる事が多く、疾患研究の広い分野において高い注目を浴びている。低分子化合物創薬において、リード分子へのアプローチは、フラグメントスクリーニング、HTS、de novo構造設計などを含む多くの情報源または出発点から生じる可能性があります。低分子化合物の治療標的への結合親和性の決定および評価は、創薬とリードの最適化の重要な要素です。


構造活性相関(SAR)を効率的な構造設計に使用できるように、ヒットツーリード(H2L)およびリード最適化プロセスはin vitroで生物学的効力を正確に決定するために重要です。タンパク質標的分子量は、特徴付けられている低分子と比較して大きいので、高感度の生物物理学的方法がパイプラインにおけるこの工程にしばしば必要とされます。


パイオニアFEシステム:低分子化合物の大きな分子量タンパク質または低活性の標的への結合相互作用の測定

パイオニアFEは、低分子化合物の大きな分子量タンパク質または低活性のタンパク質標的への結合相互作用を測定および特徴付けるのに十分な感度を有します。確立されたモデル系1、2、炭酸脱水酵素阻害剤の結合を調べて、低分子化合物の速度定数を決定するPioneerシステムの能力を評価しました(172–341 Da)。ビオチン化炭酸アンヒドラーゼを、NeutrAvidinで修飾したCOOH 5バイオセンサーで捕捉した。 6つのスルホンアミド阻害剤を用いた速度論的アッセイを二連で行い、結果を図1に示します。



カルボニックアンヒドラーゼIIを結合するスルホンアミド阻害剤の分析


図1のデータは、従来の速度論的方法で低分子阻害剤に対する速度論/親和性を測定および特性評価するためのPioneerシステムの能力を示しています。Pioneerシステムは、OneStep®インジェクションを使用する際の速度論的キャラクタリゼーションに大きな利点があります。これは、一回のグラジエントインジェクションで速度論と親和性の相互作用の特性解析ができます。図2は、同一のスルホンアミド阻害剤とメチルスルホンアミド(95Da)をそれぞれワンステップインジェクションを用いて特性解析した結果を示します。




ワンステップ動的分析


Pioneer FEは、治療用ターゲットが大きい場合や部分的に不活性な場合、および検体が低分子量域(~150Da)の場合の低分子 – ターゲット物質間相互作用の分析に推奨されるソリューションです。PioneerのOneStep技術は、1回のインジェクションで結合反応の完全な速度論的および親和性の特性評価を得る事が出来ます。 OneStepインジェクションによる低分子スクリーニングアプリケーションは、分析物がターゲットに結合するかどうかとターゲット結合の親和性の両方を決定します。 OneStepインジェクション機能が1回のインジェクションで動態情報を取得できることは、標的の活性が不安定な場合や標的を再生できない場合のアッセイにも役立ちます。



Octet RED96e、RED384およびHTXシステム:より小さい分子量治療標的に対する低分子およびペプチドの検出

Octet RED96e、Octet RED384およびHTXシステムは、低分子化合物および低分子量ペプチドに対する検出を可能にするための迅速なデータ取得を目的として設計されています。 OneStepインジェクションによる低分子スクリーニングアプリケーションは、分析物がターゲットに結合するかどうかとターゲット結合の親和性の両方を決定します。 1回の注入で動態情報を取得できるOneStep注入機能は、ターゲットの活性が不安定な場合やターゲットを再生できない場合のアッセイにも役立ちます。


目的の標的タンパク質との低分子化合物の会合および解離のラベルフリー分析は、会合速度定数(ka)、解離速度定数(kd)、および平衡解離定数(K D)を含む速度定数を決定します。


ビオチン化タンパク質標的(カルボニックアンヒドラーゼII)をスーパーストレプトアビジンバイオセンサー上に固定化し、そして結果までの時間を最小にするためにベンゼンスルホンアミドの希釈系列の会合および解離を並行してモニターした。




低分子化合物の特性解析


図3のデータは、Octet RED96eシステムが優れた再現性(N = 5)で低分子(157 Da)相互作用に関する高品質の動的データを生成する能力を示しています。 Octetシステムは、低分子のシンプルで迅速な特性評価を可能にします。


  • 1. Papalia et al., Analytical Biochem, 359 (2006), 94-105.
  • 2. Myszka, Analytical Biochem, 329 (2004), 316-323.