タンパク質パスウェイの解析

化合物のスクリーニングと化学的処理

化合物のスクリーニングは創薬に不可欠で、プローブ化合物の特定を行います。ハイスループットスクリーニングから治療に使えそうな標的の酵素やタンパク質のアッセイまで、さまざまな技法を用います。スクリーニングでは、バイオマーカーの発現、タンパク質の活性、および細胞の挙動に期待する変化をもたらしてくれる化合物を特定するための表現型アッセイの利用が増える傾向にあります。ケミカルライブラリースクリーニングは、創薬のスタート地点に立てそうなヒット化合物の特定に役立ちます。スタート地点に立った研究者は、ターゲットベーススクリーニングまたは表現型スクリーニングで見つけたヒットを絞り込んでリード化合物を決め、検討・開発を重ねて医薬品誕生に繋げることができます。

タンパク質・酵素の活性

タンパク質は、生体分子であり、アミノ酸から成る高分子です。タンパク質は、細胞内や生体内で以下のようなさまざまな機能を発揮します。

• 反応の触媒
• DNA複製のアシスト
• 分子の輸送
• 細胞の構造を形作る
• 細胞シグナリングのための受容体として働く
• チャネルとなって、荷電分子が細胞膜を通過できるようにする

タンパク質活性の失活は多くの疾患に結びついており、細胞や生体がどのように機能するかを知るためには、タンパク質や酵素の活性の解明が欠かせません。タンパク質や酵素の活性は、低分子を用いて機能を阻害／調節し、タンパク質／酵素の濃度変化を観察することで調べられます。あるいは、酵素活性アッセイを用いて、化合物が酵素活性にどのように影響するかを明らかにすることによっても、タンパク質・酵素活性の解明は可能です。

タンパク質パスウェイの調節

タンパク質パスウェイの相互作用は、細胞の増殖、分化、シグナル伝達、アポトーシスなど、生物学的プロセスに重要な役割を果たします。生物学的プロセスを根底から支えるメカニズムや、複数の生物学的プロセスがどのように連関して疾患に繋がっていくのかを探るには、低分子は重要なツールです。低分子を使って、あるパスウェイに関与するタンパク質を調節することもでき、こうしたタンパク質の役割を突き止めたり、パスウェイ中で他のタンパク質とどのように相互作用するかを特定したりできます。相互作用を阻害／妨害することでタンパク質パスウェイを調節できます。また、タンパク質や受容体を活性化し、アクチベーターやアゴニストと生物学的反応を起こすことでも調節が可能です。