JP2002544523A - Target independent assay systems and methods - Google Patents
Target independent assay systems and methodsInfo
- Publication number
- JP2002544523A JP2002544523A JP2000618737A JP2000618737A JP2002544523A JP 2002544523 A JP2002544523 A JP 2002544523A JP 2000618737 A JP2000618737 A JP 2000618737A JP 2000618737 A JP2000618737 A JP 2000618737A JP 2002544523 A JP2002544523 A JP 2002544523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- library
- assay
- independent
- prescreened
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003556 assay Methods 0.000 title claims abstract description 310
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 105
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 108
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 83
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 69
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 117
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 83
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 57
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 57
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims description 57
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 49
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 claims description 39
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 claims description 38
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 38
- 239000004365 Protease Substances 0.000 claims description 37
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 37
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 claims description 36
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 36
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 35
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 30
- 235000019419 proteases Nutrition 0.000 claims description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 19
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 19
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 17
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 claims description 16
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 claims description 16
- 108091006027 G proteins Proteins 0.000 claims description 14
- 102000030782 GTP binding Human genes 0.000 claims description 14
- 108091000058 GTP-Binding Proteins 0.000 claims description 14
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 claims description 13
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 claims description 13
- 108010070675 Glutathione transferase Proteins 0.000 claims description 13
- 102100029100 Hematopoietic prostaglandin D synthase Human genes 0.000 claims description 13
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 13
- 102000004160 Phosphoric Monoester Hydrolases Human genes 0.000 claims description 12
- 108090000608 Phosphoric Monoester Hydrolases Proteins 0.000 claims description 12
- -1 prostaglandin Prostaglandin Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 10
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 claims description 9
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical class O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 9
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 claims description 9
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 claims description 9
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 108010015742 Cytochrome P-450 Enzyme System Proteins 0.000 claims description 8
- 102000001253 Protein Kinase Human genes 0.000 claims description 8
- 230000003185 calcium uptake Effects 0.000 claims description 8
- TYNBFJJKZPTRKS-UHFFFAOYSA-N dansyl amide Chemical group C1=CC=C2C(N(C)C)=CC=CC2=C1S(N)(=O)=O TYNBFJJKZPTRKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UPSFMJHZUCSEHU-JYGUBCOQSA-N n-[(2s,3r,4r,5s,6r)-2-[(2r,3s,4r,5r,6s)-5-acetamido-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-(4-methyl-2-oxochromen-7-yl)oxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]acetamide Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](NC(C)=O)[C@H](OC=2C=C3OC(=O)C=C(C)C3=CC=2)O[C@@H]1CO UPSFMJHZUCSEHU-JYGUBCOQSA-N 0.000 claims description 8
- 108060006633 protein kinase Proteins 0.000 claims description 8
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BRLJKBOXIVONAG-UHFFFAOYSA-N 2-[[5-(dimethylamino)naphthalen-1-yl]sulfonyl-methylamino]acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(N(C)C)=CC=CC2=C1S(=O)(=O)N(C)CC(O)=O BRLJKBOXIVONAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 claims description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 6
- 108700007153 dansylsarcosine Proteins 0.000 claims description 6
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 claims description 6
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 6
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 6
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 6
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 claims description 6
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 6
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 6
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 230000010933 acylation Effects 0.000 claims description 4
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 4
- 229930182480 glucuronide Natural products 0.000 claims description 4
- 150000008134 glucuronides Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000011987 methylation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 230000012846 protein folding Effects 0.000 claims description 4
- 230000028327 secretion Effects 0.000 claims description 4
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 4
- 230000035899 viability Effects 0.000 claims description 4
- CFNMUZCFSDMZPQ-GHXNOFRVSA-N 7-[(z)-3-methyl-4-(4-methyl-5-oxo-2h-furan-2-yl)but-2-enoxy]chromen-2-one Chemical compound C=1C=C2C=CC(=O)OC2=CC=1OC/C=C(/C)CC1OC(=O)C(C)=C1 CFNMUZCFSDMZPQ-GHXNOFRVSA-N 0.000 claims description 3
- 108091006112 ATPases Proteins 0.000 claims description 3
- 102000057290 Adenosine Triphosphatases Human genes 0.000 claims description 3
- 102000007698 Alcohol dehydrogenase Human genes 0.000 claims description 3
- 108010021809 Alcohol dehydrogenase Proteins 0.000 claims description 3
- 102000005369 Aldehyde Dehydrogenase Human genes 0.000 claims description 3
- 108020002663 Aldehyde Dehydrogenase Proteins 0.000 claims description 3
- 108091023020 Aldehyde Oxidase Proteins 0.000 claims description 3
- 102100036826 Aldehyde oxidase Human genes 0.000 claims description 3
- 102000016893 Amine Oxidase (Copper-Containing) Human genes 0.000 claims description 3
- 108010028700 Amine Oxidase (Copper-Containing) Proteins 0.000 claims description 3
- 102000013392 Carboxylesterase Human genes 0.000 claims description 3
- 108010051152 Carboxylesterase Proteins 0.000 claims description 3
- 102000005486 Epoxide hydrolase Human genes 0.000 claims description 3
- 108020002908 Epoxide hydrolase Proteins 0.000 claims description 3
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 claims description 3
- 102000010909 Monoamine Oxidase Human genes 0.000 claims description 3
- 108010062431 Monoamine oxidase Proteins 0.000 claims description 3
- 108020000284 NAD(P)H dehydrogenase (quinone) Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004960 NAD(P)H dehydrogenase (quinone) Human genes 0.000 claims description 3
- 102000004459 Nitroreductase Human genes 0.000 claims description 3
- 108700019535 Phosphoprotein Phosphatases Proteins 0.000 claims description 3
- 102000045595 Phosphoprotein Phosphatases Human genes 0.000 claims description 3
- 102100033220 Xanthine oxidase Human genes 0.000 claims description 3
- 108010093894 Xanthine oxidase Proteins 0.000 claims description 3
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 claims description 3
- 230000030609 dephosphorylation Effects 0.000 claims description 3
- 238000006209 dephosphorylation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000003859 lipid peroxidation Effects 0.000 claims description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims description 3
- 108020001162 nitroreductase Proteins 0.000 claims description 3
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 claims description 3
- 108010006247 sulfoxide reductase Proteins 0.000 claims description 3
- 238000013518 transcription Methods 0.000 claims description 3
- 230000035897 transcription Effects 0.000 claims description 3
- SJPSPCODIPFASV-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-6-phenylphenanthridin-5-ium-3,8-diamine;iodide Chemical compound [I-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 SJPSPCODIPFASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 102000005751 Alcohol Oxidoreductases Human genes 0.000 claims description 2
- 108010031132 Alcohol Oxidoreductases Proteins 0.000 claims description 2
- VYZAHLCBVHPDDF-UHFFFAOYSA-N Dinitrochlorobenzene Chemical group [O-][N+](=O)C1=CC=C(Cl)C([N+]([O-])=O)=C1 VYZAHLCBVHPDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 101710167005 Thiol:disulfide interchange protein DsbD Proteins 0.000 claims description 2
- NTECHUXHORNEGZ-UHFFFAOYSA-N acetyloxymethyl 3',6'-bis(acetyloxymethoxy)-2',7'-bis[3-(acetyloxymethoxy)-3-oxopropyl]-3-oxospiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-5-carboxylate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(C(=O)OCOC(C)=O)=CC=C2C21C1=CC(CCC(=O)OCOC(C)=O)=C(OCOC(C)=O)C=C1OC1=C2C=C(CCC(=O)OCOC(=O)C)C(OCOC(C)=O)=C1 NTECHUXHORNEGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 claims description 2
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 2
- 102000003849 Cytochrome P450 Human genes 0.000 claims 3
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 claims 3
- 230000004952 protein activity Effects 0.000 claims 2
- DEGAKNSWVGKMLS-UHFFFAOYSA-N calcein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(CN(CC(O)=O)CC(O)=O)=C(O)C=C1OC1=C2C=C(CN(CC(O)=O)CC(=O)O)C(O)=C1 DEGAKNSWVGKMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003593 chromogenic compound Substances 0.000 claims 1
- 229960002378 oftasceine Drugs 0.000 claims 1
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 claims 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 claims 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 claims 1
- 238000007877 drug screening Methods 0.000 abstract 1
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 101
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 65
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 46
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 44
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 35
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 28
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 26
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 25
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 19
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 18
- 238000007423 screening assay Methods 0.000 description 18
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 16
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 16
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 11
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 10
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 9
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 102000008130 Cyclic AMP-Dependent Protein Kinases Human genes 0.000 description 8
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 8
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 8
- 238000000021 kinase assay Methods 0.000 description 7
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 229960002895 phenylbutazone Drugs 0.000 description 7
- VYMDGNCVAMGZFE-UHFFFAOYSA-N phenylbutazonum Chemical compound O=C1C(CCCC)C(=O)N(C=2C=CC=CC=2)N1C1=CC=CC=C1 VYMDGNCVAMGZFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- 238000000423 cell based assay Methods 0.000 description 6
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 6
- 210000003370 receptor cell Anatomy 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 108010049894 Cyclic AMP-Dependent Protein Kinases Proteins 0.000 description 5
- 102000002004 Cytochrome P-450 Enzyme System Human genes 0.000 description 5
- OZLGRUXZXMRXGP-UHFFFAOYSA-N Fluo-3 Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(O)=O)CC(O)=O)C(OCCOC=2C(=CC=C(C=2)C2=C3C=C(Cl)C(=O)C=C3OC3=CC(O)=C(Cl)C=C32)N(CC(O)=O)CC(O)=O)=C1 OZLGRUXZXMRXGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010631 GST assay Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000556 agonist Substances 0.000 description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- NNCRHRDBFDCWPA-UHFFFAOYSA-N ethyl dimethyl ammonio propane sulfonate Chemical compound CC[N+](C)(C)CCCS([O-])(=O)=O NNCRHRDBFDCWPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 5
- PJVWKTKQMONHTI-UHFFFAOYSA-N warfarin Chemical compound OC=1C2=CC=CC=C2OC(=O)C=1C(CC(=O)C)C1=CC=CC=C1 PJVWKTKQMONHTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229960005080 warfarin Drugs 0.000 description 5
- WIGDGIGALMYEBW-LLINQDLYSA-N 2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-amino-4-methylpentanoyl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)pentanoyl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)pentanoyl]amino]propanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]acetic acid Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCCN=C(N)N)C(=O)N[C@@H](CCCN=C(N)N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(O)=O WIGDGIGALMYEBW-LLINQDLYSA-N 0.000 description 4
- HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N Ibuprofen Chemical compound CC(C)CC1=CC=C(C(C)C(O)=O)C=C1 HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 238000000132 electrospray ionisation Methods 0.000 description 4
- 229960001680 ibuprofen Drugs 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 4
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 108010082683 kemptide Proteins 0.000 description 4
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012981 Hank's balanced salt solution Substances 0.000 description 3
- 101150053185 P450 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 3
- 238000000099 in vitro assay Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 3
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 3
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000159 protein binding assay Methods 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- HSSLDCABUXLXKM-UHFFFAOYSA-N resorufin Chemical class C1=CC(=O)C=C2OC3=CC(O)=CC=C3N=C21 HSSLDCABUXLXKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 2
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 2
- 208000037380 MINOCA Diseases 0.000 description 2
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 241000283283 Orcinus orca Species 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 150000004775 coumarins Chemical class 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007876 drug discovery Methods 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000013537 high throughput screening Methods 0.000 description 2
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M sodium pyruvate Chemical compound [Na+].CC(=O)C([O-])=O DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N (+)-catechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@@H]2O)=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- WNDXUFDJFGKDLM-RBWOKHCDSA-N (4s)-4-[[(2s)-2-[[(2s)-6-amino-2-[[(2s)-2-[[(2s,3r)-2-[[(2s)-2-amino-3-carboxypropanoyl]amino]-3-hydroxybutanoyl]amino]-3-(4h-imidazol-4-yl)propanoyl]amino]hexanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-5-[[(2s,3s)-1-amino-3-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-ox Chemical compound CC[C@H](C)[C@@H](C(N)=O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O)[C@@H](C)O)CC1C=NC=N1 WNDXUFDJFGKDLM-RBWOKHCDSA-N 0.000 description 1
- PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N (dimethylsulfonio)acetate Chemical compound C[S+](C)CC([O-])=O PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSVICRMDTZSTDC-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxybenzoic acid Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O.CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O LSVICRMDTZSTDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical class OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-FOQJRBATSA-N 59096-14-9 Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1[14C](O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-FOQJRBATSA-N 0.000 description 1
- YAFGHMIAFYQSCF-UHFFFAOYSA-N 7-ethoxy-2-oxochromene-3-carbonitrile Chemical compound C1=C(C#N)C(=O)OC2=CC(OCC)=CC=C21 YAFGHMIAFYQSCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJQYTHQDUDCJEQ-UHFFFAOYSA-N 7-hydroxy-2-oxochromene-3-carbonitrile Chemical compound C1=C(C#N)C(=O)OC2=CC(O)=CC=C21 IJQYTHQDUDCJEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091005508 Acid proteases Proteins 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- RMMXTBMQSGEXHJ-UHFFFAOYSA-N Aminophenazone Chemical compound O=C1C(N(C)C)=C(C)N(C)N1C1=CC=CC=C1 RMMXTBMQSGEXHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 102000000496 Carboxypeptidases A Human genes 0.000 description 1
- 108010080937 Carboxypeptidases A Proteins 0.000 description 1
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 238000004435 EPR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 102000003688 G-Protein-Coupled Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108090000045 G-Protein-Coupled Receptors Proteins 0.000 description 1
- 108010044467 Isoenzymes Proteins 0.000 description 1
- 229930195714 L-glutamate Natural products 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 235000019687 Lamb Nutrition 0.000 description 1
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 1
- 241001574335 Microsca Species 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical class CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 108090000526 Papain Proteins 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004005 Prostaglandin-endoperoxide synthases Human genes 0.000 description 1
- 108090000459 Prostaglandin-endoperoxide synthases Proteins 0.000 description 1
- 229940124158 Protease/peptidase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 235000013400 Quercus lobata Nutrition 0.000 description 1
- 240000001749 Quercus lobata Species 0.000 description 1
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010022999 Serine Proteases Proteins 0.000 description 1
- 102000012479 Serine Proteases Human genes 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000787 Subtilisin Proteins 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101710097834 Thiol protease Proteins 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229960001138 acetylsalicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001261 affinity purification Methods 0.000 description 1
- 238000011166 aliquoting Methods 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229960000212 aminophenazone Drugs 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000935 antidepressant agent Substances 0.000 description 1
- 229940005513 antidepressants Drugs 0.000 description 1
- 230000006851 antioxidant defense Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000002820 assay format Methods 0.000 description 1
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 1
- 239000012911 assay medium Substances 0.000 description 1
- 238000013096 assay test Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000010256 biochemical assay Methods 0.000 description 1
- 230000008238 biochemical pathway Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N bis-tris Chemical compound OCCN(CCO)C(CO)(CO)CO OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- BQRGNLJZBFXNCZ-UHFFFAOYSA-N calcein am Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(CN(CC(=O)OCOC(C)=O)CC(=O)OCOC(C)=O)=C(OC(C)=O)C=C1OC1=C2C=C(CN(CC(=O)OCOC(C)=O)CC(=O)OCOC(=O)C)C(OC(C)=O)=C1 BQRGNLJZBFXNCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000020411 cell activation Effects 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000010001 cellular homeostasis Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000451 chemical ionisation Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- ZPEIMTDSQAKGNT-UHFFFAOYSA-N chlorpromazine Chemical compound C1=C(Cl)C=C2N(CCCN(C)C)C3=CC=CC=C3SC2=C1 ZPEIMTDSQAKGNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001076 chlorpromazine Drugs 0.000 description 1
- 238000002983 circular dichroism Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000012875 competitive assay Methods 0.000 description 1
- 230000009137 competitive binding Effects 0.000 description 1
- 229940125773 compound 10 Drugs 0.000 description 1
- 238000003271 compound fluorescence assay Methods 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N delta1-THC Chemical compound C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 229940000406 drug candidate Drugs 0.000 description 1
- 230000000857 drug effect Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000005370 electroosmosis Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007247 enzymatic mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002532 enzyme inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000105 evaporative light scattering detection Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010265 fast atom bombardment Methods 0.000 description 1
- GFYSWQDCHLWRMQ-UHFFFAOYSA-N fenoxazoline Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1OCC1=NCCN1 GFYSWQDCHLWRMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004970 fenoxazoline Drugs 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000007478 fluorogenic assay Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 206010073071 hepatocellular carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 231100000844 hepatocellular carcinoma Toxicity 0.000 description 1
- 238000012203 high throughput assay Methods 0.000 description 1
- 238000012188 high-throughput screening assay Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- BCGWQEUPMDMJNV-UHFFFAOYSA-N imipramine Chemical compound C1CC2=CC=CC=C2N(CCCN(C)C)C2=CC=CC=C21 BCGWQEUPMDMJNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004801 imipramine Drugs 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 238000009169 immunotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000010874 in vitro model Methods 0.000 description 1
- 238000005462 in vivo assay Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- ZLVXBBHTMQJRSX-VMGNSXQWSA-N jdtic Chemical compound C1([C@]2(C)CCN(C[C@@H]2C)C[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@@H]2NCC3=CC(O)=CC=C3C2)=CC=CC(O)=C1 ZLVXBBHTMQJRSX-VMGNSXQWSA-N 0.000 description 1
- 238000003367 kinetic assay Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 238000005567 liquid scintillation counting Methods 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000000816 matrix-assisted laser desorption--ionisation Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N methyl vinyl ether Chemical compound COC=C XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005497 microtitration Methods 0.000 description 1
- 210000000110 microvilli Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004879 molecular function Effects 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 230000010807 negative regulation of binding Effects 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009871 nonspecific binding Effects 0.000 description 1
- 238000000853 optical rotatory dispersion Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 235000019834 papain Nutrition 0.000 description 1
- 229940055729 papain Drugs 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- 229950000964 pepstatin Drugs 0.000 description 1
- 108010091212 pepstatin Proteins 0.000 description 1
- FAXGPCHRFPCXOO-LXTPJMTPSA-N pepstatin A Chemical compound OC(=O)C[C@H](O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)C[C@H](O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)CC(C)C FAXGPCHRFPCXOO-LXTPJMTPSA-N 0.000 description 1
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000000596 photon cross correlation spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229960003081 probenecid Drugs 0.000 description 1
- DBABZHXKTCFAPX-UHFFFAOYSA-N probenecid Chemical compound CCCN(CCC)S(=O)(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 DBABZHXKTCFAPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M propidium iodide Chemical compound [I-].[I-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CCC[N+](C)(CC)CC)=C1C1=CC=CC=C1 XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003180 prostaglandins Chemical class 0.000 description 1
- 229940043437 protein kinase A inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 239000012656 protein kinase A inhibitor Substances 0.000 description 1
- 108010065251 protein kinase modulator Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229940054269 sodium pyruvate Drugs 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- MBGGBVCUIVRRBF-UHFFFAOYSA-N sulfinpyrazone Chemical compound O=C1N(C=2C=CC=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C(=O)C1CCS(=O)C1=CC=CC=C1 MBGGBVCUIVRRBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003329 sulfinpyrazone Drugs 0.000 description 1
- 229940117986 sulfobetaine Drugs 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000013169 thromboelastometry Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000759 toxicological effect Toxicity 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- 125000001493 tyrosinyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002676 xenobiotic agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/5302—Apparatus specially adapted for immunological test procedures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
- B01J2219/00306—Reactor vessels in a multiple arrangement
- B01J2219/00313—Reactor vessels in a multiple arrangement the reactor vessels being formed by arrays of wells in blocks
- B01J2219/00315—Microtiter plates
- B01J2219/00317—Microwell devices, i.e. having large numbers of wells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/0068—Means for controlling the apparatus of the process
- B01J2219/00702—Processes involving means for analysing and characterising the products
- B01J2219/00707—Processes involving means for analysing and characterising the products separated from the reactor apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B60/00—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries
- C40B60/14—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
- G01N2333/705—Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
- G01N2333/72—Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants for hormones
- G01N2333/726—G protein coupled receptor, e.g. TSHR-thyrotropin-receptor, LH/hCG receptor, FSH
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
- G01N2333/76—Assays involving albumins other than in routine use for blocking surfaces or for anchoring haptens during immunisation
- G01N2333/765—Serum albumin, e.g. HSA
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/795—Porphyrin- or corrin-ring-containing peptides
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/795—Porphyrin- or corrin-ring-containing peptides
- G01N2333/80—Cytochromes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/902—Oxidoreductases (1.)
- G01N2333/90245—Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/91—Transferases (2.)
- G01N2333/9116—Transferases (2.) transferring alkyl or aryl groups other than methyl groups (2.5)
- G01N2333/91165—Transferases (2.) transferring alkyl or aryl groups other than methyl groups (2.5) general (2.5.1)
- G01N2333/91171—Transferases (2.) transferring alkyl or aryl groups other than methyl groups (2.5) general (2.5.1) with definite EC number (2.5.1.-)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/91—Transferases (2.)
- G01N2333/912—Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
- G01N2333/91205—Phosphotransferases in general
- G01N2333/9121—Phosphotransferases in general with an alcohol group as acceptor (2.7.1), e.g. general tyrosine, serine or threonine kinases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/914—Hydrolases (3)
- G01N2333/924—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/914—Hydrolases (3)
- G01N2333/948—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
- G01N2333/95—Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99)
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 薬剤スクリーニングに有用なプレスクリーンされた化学組成物のようなプレスクリーンされたライブラリは、ターゲット非依存アッセイを使用して発生する。本方法は、1種又はそれ以上のターゲット非依存パラメータに関連する効果について、ミクロ流動装置内でマスターライブラリをプレスクリーニングすることを典型的に含む。ターゲット非依存アッセイを行うための、ミクロ流動ワークステーションのような、マルチモジュールワークステーション及び統合されたシステムをも含む。 (57) Abstract Prescreened libraries, such as prescreened chemical compositions useful for drug screening, are generated using a target-independent assay. The method typically includes prescreening the master library in a microfluidic device for effects associated with one or more target-independent parameters. Also includes multi-module workstations and integrated systems, such as microfluidic workstations, for performing target-independent assays.
Description
【0001】関連出願への相互参照 本発明は、仮出願USSN60/133,919、1999年5月13日出願
;USSN60/164,218、1999年11月9日出願;及びUSSN6
0/195,159、2000年4月6日出願、に対する優先権及び利益を主張
すし、35 UUSC 119(e)及び任意の他の適用できる制定法又は規則
に従う。[0001] CROSS-REFERENCE present invention to RELATED APPLICATIONS Provisional Application USSN60 / 133,919, 5 May 13, 1999 filed; USSN60 / 164,218, 11 09, 1999 filed; and USSN6
0 / 195,159, filed April 6, 2000, and claims 35 UUSC 119 (e) and any other applicable statute or regulation.
【0002】著作権表示 37C.F.R.1.71(e)に従い、出願人は本開示の一部が著作権保護
の対象となる内容を含むことを示す。特許及び商標庁において特許出願又は記録
を明らかにした際には著作権者は何者かにより特許内容及び開示をファクシミリ
再生成されることに反対しなかったが、しかし他には全ての著作権は何でも残っ
ている。 Copyright notice 37C. F. R. In accordance with 1.71 (e), Applicants indicate that portions of the present disclosure include material that is subject to copyright protection. When revealing a patent application or record at the Patent and Trademark Office, the copyright holder did not object to facsimile reproduction of the patent content and disclosure by anyone, but all other copyrights were Anything remains.
【0003】本発明の背景 薬剤発見のプロセスを促進する努力において、多くの調査及び改良の努力が費
やされた。主な調査範囲は、多数の異なる化合物の発生を促進する結合化学技術
の改良を含み、それから評価され、どの発生した化合物が薬理学的に重要な活性
を有するかが確かめられる。明らかに、スクリーンされる化合物の数が増加した
際に、スクリーニングプロセスの速さと処理量を増やす相当の必要が存在する。
スクリーニングアッセイを促進する多くの方法が改良された。典型的には、複雑
で高価なロボット流動及びプレートハンドリングシステムを使用し、多くの数の
スクリーニングアッセイを行うことを含む。[0003] In an effort to promote the process of background drug discovery of the present invention, the effort of a great deal of research and improvement has been spent. The main areas of investigation include improvements in conjugation chemistry techniques that facilitate the generation of a large number of different compounds, which are then evaluated to determine which generated compounds have pharmacologically significant activities. Clearly, as the number of compounds to be screened increases, there is a considerable need to increase the speed and throughput of the screening process.
Many methods have been improved to facilitate screening assays. It typically involves using complex and expensive robotic flow and plate handling systems to perform a large number of screening assays.
【0004】 化合物がスクリーンされ、そして潜在的な活性が証明されると、その化合物は
再びスクリーンされ、その活性の正確な性質が測定される、そして例えば毒物学
上の効果、生物学的利用能等の第二の効果についてスクリーンされる。種々のア
ッセイが典型的に行われ、その後、初期活性スクリーニングアッセイ(又はター
ゲット依存アッセイ)が行われ、(薬理学的な調査において)活性化合物が生体
内で有用であるかどうかの評価が行われる。典型的には、多くの生体内活性は、
潜在的に薬品が絶対的に効果的であるかどうかに、化合物の毒性、化合物の他の
要素への非特殊な結合、種々の生物学的なバリアを通る化合物の通過等をを含め
、影響し得る。これらのパラメータは、第二の又は「ターゲット非依存」アッセ
イにおいて評価される。 一般的に、ターゲット非依存アッセイは、潜在的なリード(lead)化合物
の同定に続く薬理学的な調査において行われる。これは典型的にはこれらのアッ
セイを行うための試薬の高いコストのためである。コストを維持しかつ薬品の改
良を促進するために、第一スクリーニングアッセイ及び第二を両方、又はターゲ
ット非依存アッセイをできるだけ迅速で、安く、できるだけ早急に行うことがで
きることが望ましい。本発明はこれら及び他の必要性を述べる。[0004] Once a compound has been screened and the potential activity has been demonstrated, the compound is screened again to determine the exact nature of its activity, and for example, toxicological effects, bioavailability Etc. are screened for a second effect. Various assays are typically performed, followed by an initial activity screening assay (or target-dependent assay) to assess (in pharmacological investigations) whether the active compound is useful in vivo. . Typically, many in vivo activities are
Potential effects of a drug on its absolute effectiveness, including toxicity of the compound, non-specific binding of the compound to other components, and passage of the compound through various biological barriers, etc. I can do it. These parameters are evaluated in a second or “target independent” assay. Generally, target-independent assays are performed in pharmacological studies following the identification of potential lead compounds. This is typically due to the high cost of reagents for performing these assays. It is desirable to be able to perform both the first screening assay and the second, or the target-independent assay, as quickly, cheaply and as quickly as possible, in order to maintain cost and facilitate drug improvement. The present invention addresses these and other needs.
【0005】本発明の概要 本発明は、1種又はそれ以上のターゲット非依存アッセイにおいて望ましくな
い効果を有する化合物を実質的に欠く大きな化学組成物ライブラリを発生及び明
示するための方法及びアッセイを提供する。(個々の化合物、化合物の混合等を
含む)多数の化学組成物を、ターゲット依存アッセイを実施する前にライブラリ
をスクリーニングするのに適した費用効率的で、高処理量のアッセイシステムに
おいて評価する方法が提供される。本発明のアッセイは、連続的に又は同時に、
1000、10,000、100,000又は1,000,000の組成物を通
常越える「親(parental)」又は「マスター」ライブラリ上で或いはそ
こから従う継続的にスクリーンされたライブラリ上で行われる。プレスクリーン
されたライブラリは、マスターライブラリから物理的に分離されることができ、
それにより、プレスクリーンされたライブラリを発生させ、或いはマスターライ
ブラリの明示された構成部分を単一に構成することができる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides methods and assays for generating and characterizing large chemical composition libraries that are substantially devoid of compounds having undesirable effects in one or more target-independent assays. I do. Methods for evaluating large numbers of chemical compositions (including individual compounds, mixtures of compounds, etc.) in a cost-effective, high-throughput assay system suitable for screening libraries before performing target-dependent assays Is provided. The assays of the invention can be performed sequentially or simultaneously.
It is performed on a "parental" or "master" library, which usually exceeds 1,000, 10,000, 100,000 or 1,000,000 compositions, or on a continuously screened library from which to follow. Prescreened libraries can be physically separated from the master library,
Thereby, a pre-screened library can be generated or the designated components of the master library can be singly configured.
【0006】 本発明の方法により、1種又はそれ以上のターゲット非依存アッセイにおいて
評価されるプレスクリーンされたライブラリは、本発明の態様である。提供され
るプレスクリーンされたライブラリは、100、1000、10,000、10
0,000又は1,000,000を通常越える化合物を含み、それらは1種又
はそれ以上のターゲット非依存アッセイにて所望の活性を示し、及び/又はター
ゲット非依存アッセイにおいて所望でない効果を示す化合物を欠く。数種の具体
例において、ライブラリはマルチウェルプレート又は他のアレイ(array)
フォーマット内で配列される。数種の具体例において、ライブラリは、マスター
ライブラリアレイにおける場所を伴う、1種又はそれ以上のターゲット非依存ア
ッセイの結果に関連する1種又はそれ以上のデータのセットにより表される。通
常は、このようなデータのセットはコンピュータ読み取り可能な媒体中に記録さ
れる。[0006] Prescreened libraries that are evaluated in one or more target-independent assays according to the methods of the invention are an aspect of the invention. The provided prescreened libraries are 100, 1000, 10,000, 10
Includes compounds that usually have more than 0000 or 1,000,000 compounds that exhibit the desired activity in one or more target-independent assays and / or that exhibit undesirable effects in target-independent assays. Lacks. In some embodiments, the library is a multi-well plate or other array.
Arranged in format. In some embodiments, a library is represented by one or more data sets associated with the results of one or more target-independent assays, with locations in the master library array. Typically, such a set of data is recorded on a computer-readable medium.
【0007】 本発明は、血清半減期、細胞摂取、経口有効性、細胞又は有機体生存力、細胞
又は有機体毒性、アポプトシス(apoptosis)、細胞付着、結合又は活
性化するターゲット非依存レセプタ、ターゲット非依存酵素モジュレーション活
性、ターゲット非依存タンパク質モジュレーション活性、ターゲット非依存核酸
モジュレーション活性、グルクロニド結合モジュレーション、硫酸塩結合モジュ
レーション、アミノ酸結合モジュレーション、アシル化モジュレーション、メチ
ル化モジュレーション、転写モジュレーション、変換モジュレーション、タンパ
ク質折り畳み(folding)モジュレーション、細胞成長のモジュレーショ
ン、膜透過性、膜完全性、代謝安定性、温度安定性、溶解性、溶液粘度、溶液濁
度、酸性度、塩基性度、RedOx状態、超酸化物分泌、脂質過酸化、オクタノ
ール/水分割、1種又はそれ以上の緩衝液中の沈殿等のターゲット非依存パラメ
ータに関連する効果を評価するアッセイを提供する。 血清タンパク質上の化学組成物の結合を評価するターゲット非依存アッセイが
、本発明の方法により提供される。重要なタンパク質の一例は、ヒト血清アルブ
ミン(HSA)である。人間のシステム(及び類似的に他の哺乳類のシステムに
おける他の血清アルブンミン)中のHSAの偏在性のために、HSAと重要な組
成物との間の相互作用は、多くの効果、例えば生体内での組成物の有効性を有し
得る。典型的には、HSAに結合する組成物は、例えば組成物の、ラベルされた
物質のHSAに対する結合を抑制する能力を、生体外で測定することによりモニ
タされることができる。それゆえ、ある具体例において、血清タンパク質がHS
Aである場合、選択された化合物のHSAと結合する能力は、ダンシル−1−ス
ルホンアミド又はダンシルサルコシンのような蛍光染料のHSAに対する結合の
抑制の関数として測定される。The present invention relates to target independent receptors that target serum half-life, cell uptake, oral efficacy, cell or organism viability, cell or organism toxicity, apoptosis, cell attachment, binding or activation, target Independent enzyme modulation activity, target-independent protein modulation activity, target-independent nucleic acid modulation activity, glucuronide binding modulation, sulfate binding modulation, amino acid binding modulation, acylation modulation, methylation modulation, transcription modulation, conversion modulation, protein folding ( modulation, modulation of cell growth, membrane permeability, membrane integrity, metabolic stability, temperature stability, solubility, solution viscosity, solution turbidity, acidity Provides assays to evaluate effects related to target-independent parameters such as degree, basicity, RedOx status, superoxide secretion, lipid peroxidation, octanol / water partitioning, precipitation in one or more buffers I do. A target-independent assay for assessing the binding of a chemical composition on a serum protein is provided by the method of the invention. One example of an important protein is human serum albumin (HSA). Due to the ubiquity of HSA in the human system (and similarly in other serum albumins in other mammalian systems), the interaction between HSA and important compositions has many effects, including in vivo May have efficacy of the composition at Typically, a composition that binds to HSA can be monitored, for example, by measuring the ability of the composition to inhibit the binding of a labeled substance to HSA in vitro. Therefore, in certain embodiments, the serum protein is HS
When A, the ability of the selected compound to bind to HSA is measured as a function of the inhibition of binding of a fluorescent dye such as dansyl-1-sulfonamide or dansyl sarcosine to HSA.
【0008】 本発明は、酵素の抑制を化学組成物ライブラリの成分により評価するターゲッ
ト非依存アッセイも提供する。本発明のターゲット非依存アッセイは:グルタチ
オン−s−転移酵素、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、キナーゼ、ホスファターゼ
、Gタンパク質、ATPアーゼ、シトクロムP450、リガーゼ、カルボキシル
エステラーゼ、エポキシドヒドロラーゼ、アザ−又はニトロ還元酵素、カルボニ
ル還元酵素、ジサルファイド還元酵素、スルホキシド還元酵素、キノン還元酵素
、アルコール脱水素酵素、アルデヒド脱水素酵素、アルデヒド酸化酵素、キサン
チン酸化酵素、モノアミン又はジアミン酸化酵素、プロスタグランジンシターゼ
(prostaglandin sythase)、フラビン−モノ酸化酵素、
及び脱ハロゲン化酵素を含む酵素上の組成物の影響を測定する。数種の具体例に
おいて、酵素中の影響は、蛍光又は蛍光発生物質を使用して評価される。 好適な具体例において、ターゲット非依存アッセイはミクロ流動装置内で実施
される。数種の具体例においては、滴定器エレメントを含む。他の具体例におい
ては、ターゲット非依存アッセイは、ミクロ流動細胞集束装置におけるフローシ
トメトリ(flow cytometry)を含む。[0008] The present invention also provides a target-independent assay in which inhibition of an enzyme is assessed by components of a chemical composition library. The target-independent assays of the present invention include: glutathione-s-transferase, protease, peptidase, kinase, phosphatase, G protein, ATPase, cytochrome P450, ligase, carboxylesterase, epoxide hydrolase, aza- or nitroreductase, carbonyl reduction. Enzymes, disulfide reductase, sulfoxide reductase, quinone reductase, alcohol dehydrogenase, aldehyde dehydrogenase, aldehyde oxidase, xanthine oxidase, monoamine or diamine oxidase, prostaglandin synthase, flavin- Monooxidase,
And the effect of the composition on enzymes, including dehalogenases. In some embodiments, the effect in the enzyme is assessed using a fluorescent or fluorogenic material. In a preferred embodiment, the target-independent assay is performed in a microfluidic device. Some embodiments include a titrator element. In another embodiment, the target-independent assay involves flow cytometry in a microfluidic cell concentrator.
【0009】 ある具体例において、フローシトメトリは生きている細胞と死んでいる細胞を
区別する。生きている細胞と死んでいる細胞を区別するフローシトメトリ法は、
異なる透過性、又はカルセイン(calcein)AM、BCECF AM、臭
化エチジウム、ヨウ化エチジウム、カチオン性染料、カチオン性膜透過染料、中
性染料、中性膜透過染料、アニオン性染料、アニオン性膜透過染料のような蛍光
染料若しくは染料結合に対する結合に基づく。代替の具体例において、ターゲッ
ト非依存アッセイは、蛍光カルシウムインジケータを使用して、あらかじめ充填
された細胞の膜を交差するカルシウムフラックス上の組成物の効果を評価する。 数種の態様において、マスターライブラリは1種又はそれ以上のマルチウェル
プレートにおいて、膜又はカードのような固体基質上に、又はビーズマトリック
ス内に配列する。マスターライブラリの1種又はそれ以上のメンバーを使用した
1種又はそれ以上のターゲット非依存アッセイの結果と関連するデータセットは
、少数の具体例中でコンパイルされる。ある場合において、データセットは複数
のターゲット非依存アッセイの結果と、マスターライブラリ構成要素を使用して
関連付けられる。In certain embodiments, flow cytometry distinguishes living cells from dead cells. Flow cytometry, which distinguishes living cells from dead cells,
Different permeability, or calcein AM, BCECF AM, ethidium bromide, ethidium iodide, cationic dye, cationic membrane-permeable dye, neutral dye, neutral membrane-permeable dye, anionic dye, anionic membrane-permeable Based on binding to fluorescent dyes or dye bonds, such as dyes. In an alternative embodiment, the target-independent assay uses a fluorescent calcium indicator to assess the effect of the composition on calcium flux across the membrane of pre-loaded cells. In some embodiments, the master library is arranged in one or more multiwell plates, on a solid substrate such as a membrane or card, or in a bead matrix. Data sets associated with the results of one or more target-independent assays using one or more members of the master library are compiled in a small number of embodiments. In some cases, the dataset is correlated with the results of multiple target-independent assays using a master library component.
【0010】 本発明は、マルチモジュールワークステーションにおいてターゲット非依存ア
ッセイを実施する方法及び装置も提供する。本発明のマルチモジュールワークス
テーションは、ターゲット非依存アッセイを行うためのスクリーニングモジュー
ル、組成物ライブラリに相当する基質、スクリーニングモジュールに接続するロ
ボット機構、及び例えばロボット機構により基質の移動をコントロールするため
のコンピュータ補助コントロールシステム又は代わりに基質間若しくは基質内の
ロボット機構を含む。数種の具体例においては、スクリーニングモジュールはフ
ローシトメトリアッセイのようなターゲット非依存アッセイを行うために配列さ
れ、アッセイは生化学的なシステムにおける選択された組成物の効果を評価し、
細胞膜を通るカルシウムフラックスを測定し、血清タンパク質の結合を評価し、
ヒト血清アルブミンに対する結合を評価し、酵素上の選択された組成物の影響を
評価等する。好適な具体例においては、スクリーニングモジュールはミクロ流動
装置を含む。基質は例えばマルチウェルプレート、固体基質又はビードアレイを
含む。ロボット機構は、例えばコンベアベルト、スライド機構、ローラ、ケーブ
ル又はプーリ機構、ロボットアーマチャー(armature)、又はそれらの
任意の組合せを含む。コンピュータは随意に、基質の移動、ロボット機構の移動
、スクリーニングモジュールの移動及び/又はライブラリメンバーの選択等のた
めの指示セットを含み、ライブラリアレイの構成要素を使用したターゲット非依
存アッセイの結果に関連するデータセット及びシステム内へのプログラム入力の
ためのユーザインターフェイスも含む。 さらに本発明は、さらにターゲット依存アッセイ内のプレスクリーンされた任
意のライブラリ又は成分組成物の使用を提供する。 本発明のプレスクリーンされたライブラリを製造するための1種又はそれ以上
のターゲット非依存及び/又はターゲット依存アッセイを実施するためのキット
も本発明の態様である。[0010] The present invention also provides a method and apparatus for performing a target-independent assay on a multi-module workstation. The multi-module workstation of the present invention comprises a screening module for performing a target-independent assay, a substrate corresponding to a composition library, a robot mechanism connected to the screening module, and a computer for controlling the movement of the substrate by, for example, a robot mechanism. Includes an auxiliary control system or alternatively a robotic mechanism between or within the substrates. In some embodiments, the screening module is arranged to perform a target-independent assay, such as a flow cytometry assay, wherein the assay evaluates the effect of the selected composition on the biochemical system;
Measure calcium flux across cell membranes, assess serum protein binding,
The binding to human serum albumin is evaluated, and the effect of the selected composition on the enzyme is evaluated. In a preferred embodiment, the screening module comprises a microfluidic device. Substrates include, for example, multi-well plates, solid substrates or bead arrays. Robotic mechanisms include, for example, conveyor belts, slide mechanisms, rollers, cable or pulley mechanisms, robotic armatures, or any combination thereof. The computer optionally includes a set of instructions for moving a substrate, moving a robotic mechanism, moving a screening module and / or selecting library members, etc., and relating to results of a target-independent assay using components of a library array. Data sets and user interfaces for program entry into the system. The invention further provides for the use of any pre-screened library or component composition in a target dependent assay. Kits for performing one or more target-independent and / or target-dependent assays for producing a prescreened library of the invention are also an aspect of the invention.
【0011】序説 薬剤改良の高いコストは、大部分が前臨床及び臨床改良に入る薬品についての
高い消耗速度に依る。毒性及び効果のような基準に加えて、リード化合物は吸収
、生物学的利用能、代謝等のような特性について、所望の特性を示すことができ
る。吸収、生物学的利用能、代謝に関する生物学的な事象の前兆となるアッセイ
において、特定の基準に見合う化学化合物を除いた調査や改良の努力のための能
力は、医薬産業において非常に重要である。 Introduction The high cost of drug improvement is largely due to the high rate of depletion for drugs that enter preclinical and clinical improvement. In addition to criteria such as toxicity and efficacy, the lead compound can exhibit desired properties with respect to properties such as absorption, bioavailability, metabolism, and the like. The ability to investigate and improve on the exclusion of chemical compounds that meet certain criteria in assays that signal biological events related to absorption, bioavailability, and metabolism is very important in the pharmaceutical industry. is there.
【0012】 過去において、多数の第二スクリーニングアッセイ(例えば吸収、生物学的利
用能、代謝等)を実施することに関連する試薬(例えば重要な化合物)のコスト
は非常に高かった。それゆえ、潜在的に活性な化合物だけが先に第二スクリーニ
ングアッセイを行った。それゆえ、標準的な化合物スクリーニング法において、
一連の第一スクリーン(すなわち興味深い活性についてのスクリーン)の後に第
二スクリーンが、第一スクリーンからのヒット(重要な活性を有すると特定され
た化合物)において行われた。それゆえ、典型的には、第一スクリーニングの分
離ラウンドの後が第二スクリーニングの分離ラウンドである。例えば、多数の大
きな医薬会社が、典型的に第一スクリーンを行いヒットを特定する膨大な化合物
のライブラリを有する、これらのヒットのそれぞれを第二アッセイにて再スクリ
ーンすることは適切だと考えられる。[0012] In the past, the cost of reagents (eg, key compounds) involved in performing a number of secondary screening assays (eg, absorption, bioavailability, metabolism, etc.) was very high. Therefore, only potentially active compounds were previously subjected to a second screening assay. Therefore, in standard compound screening methods,
A series of first screens (ie, screens for interesting activities) followed by a second screen on hits from the first screen (compounds identified as having significant activity). Therefore, typically, the separation round of the first screening is the separation round of the second screening. For example, many large pharmaceutical companies typically have a vast library of compounds that perform a first screen and identify hits, and it may be appropriate to rescreen each of these hits in a second assay .
【0013】 対照的に、本発明は重要な第二の活性についてプレスクリーンされた多数の化
学組成物ライブラリを製造する方法を提供し、選択された臨床試験に見合う多数
のライブラリを提供する。これらのプレスクリーンされたライブラリは、それか
ら重要な活性についてスクリーンされる。それゆえ、本発明はライブラリをプレ
スクリーンする方法、該方法の実行から生じるプレスクリーンされたライブラリ
、プレスクリーンされた組成物の方法とデータベースを実行する統合されたシス
テムを提供する。 例えば、本発明の化学組成物ライブラリは、潜在的な薬剤リードとしての評価
の前の生物学的に適切な特性の前兆となるアッセイにおいて、プレスクリーンさ
れる。この開示の目的のために、「プレスクリーンされる」とは、化学組成物ラ
イブラリ又は化学化合物のコレクションが、例えば重要な治療ターゲットに特徴
のある特性よりも、臨床の挙動又は他の活性基準に関連のある特性を評価する1
種又はそれ以上のアッセイにおいて評価されることを示す。このようなアッセイ
は「ターゲット非依存アッセイ」であり、それは特定の化合物についての第一の
重要な活性以外に、一般的な特性についてスクリーンする。対照的に、組成物又
は組成物のライブラリの影響を、例えば治療的な役割に関する生物学的な又は他
のシステムにおいて評価するアッセイは、「ターゲット依存アッセイ」と区別さ
れる。用語「ターゲット非依存」及び「ターゲット依存」は、ターゲット又は他
のアッセイ成分の機能的な用語について関連があるとみなされる。例えば、キナ
ーゼアッセイは、アッセイの対象キナーゼが例えば化合物又はライブラリの成分
によるモジュレーションのターゲットである場合、ターゲット依存であることが
できる。対照的に、例えばターゲット(ある場合にはキナーゼ自体である)に関
連しない全体的な燐酸化状態の効果を測定するのに使用されるキナーゼアッセイ
は、ターゲット非依存アッセイである。[0013] In contrast, the present invention provides a method of producing a large library of chemical compositions prescreened for important secondary activities, providing a large number of libraries for selected clinical trials. These prescreened libraries are then screened for important activities. Thus, the present invention provides a method for pre-screening a library, a pre-screened library resulting from the performance of the method, an integrated system for performing a method and database of pre-screened compositions. For example, the chemical composition libraries of the present invention are prescreened in assays that predict biologically relevant properties prior to evaluation as potential drug leads. For the purposes of this disclosure, "pre-screened" means that a chemical composition library or collection of chemical compounds is more relevant to clinical behavior or other criteria of activity than, for example, characteristics characteristic of an important therapeutic target. Assess relevant properties 1
Indicates that it will be evaluated in a species or higher assay. Such an assay is a "target-independent assay", which screens for general properties besides the first important activity for a particular compound. In contrast, assays that assess the effects of a composition or library of compositions, for example, in a biological or other system for a therapeutic role, are distinguished from "target-dependent assays." The terms "target-independent" and "target-dependent" are considered to be related with respect to functional terms of a target or other assay component. For example, a kinase assay can be target dependent if the kinase of interest in the assay is the target of modulation by, for example, a compound or a component of a library. In contrast, kinase assays used, for example, to measure the effects of global phosphorylation state unrelated to the target (in some cases, the kinase itself) are target-independent assays.
【0014】 本発明の方法は、特別なターゲット非依存アッセイが、各々の及び全てのター
ゲット依存アッセイ後よりも、与えられたライブラリについて一度に行うという
重要な利益を提供する。これらのアッセイを行うための基本的な方法及びシステ
ムは1999年8月24日発行の米国特許第5,942,443号、及び199
7年6月27日出願の米国特許出願第08/883,638号;1998年10
月14日出願の米国特許出願第09/173,469号及び1998年6月8日
出願の米国特許出願第09/093,489号に記載され、これらは全ての目的
において参考文献として本明細書中に導入される。 化学組成物ライブラリは、化学組成物又は化合物のコレクションにより構成さ
れる。このようなライブラリは、化学化合物、化学化合物の混合物、例えば多糖
類、小さな有機又は無機分子、生物学的高分子、例えばペプチド、タンパク質、
核酸、又はバクテリア、植物、菌又は動物細胞若しくは組織のような生物学的物
質から作られた抽出物、或いは自然発生又は合成組成物を含む広範囲の種々の異
なる化合物を含むことができる。「親ライブラリ」又は「マスターライブラリ」
とは、それらの構成要素が、それらの特定の生化学システムに影響を与える能力
について評価されるライブラリを意味する。これらのライブラリをプレスクリー
ニングすることにより、これらのターゲット非依存アッセイにおける肯定的な又
は逆の効果を有するライブラリのそれらの構成要素のさらなるスクリーニングの
優先付けを効果的に行うことができる。それゆえ、プレスクリーンされたライブ
ラリは、これらのターゲット非依存アッセイにおける肯定的な効果を有する化合
物について選択されることができる。典型的には、プレスクリーニングアッセイ
前のマスターライブラリは1000以上、より典型的には10,000以上、及
びしばしば10,000以上若しくは又はちょうど1,000,000又はそれ
以上であり、構成要素の数は、例えば典型的には少なくとも10%程度、しばし
ば20%、ある場合は50%そして時々90%又はそれ以上減少する。言い換え
ると、ターゲット依存アッセイは、90%、80%、50%のみにおいて集束さ
せることができ、そして潜在的に数種のターゲット非依存アッセイの後では、開
始の又はマスターライブラリ分布の10%又はそれ未満である。マスター又はプ
レスクリーンされたライブラリは、アレイにおける位置ごとに、1種又はそれ以
上の化合物をタイプを有する配置を含むことができる、例えばライブラリは単一
の化合物セットとして又は化合物の混合物のアレイとして配置されることができ
る。デコンボリューションの容易のために(所望の活性に対して好適な成分とし
て定義)、混合物は約1,000又はそれ未満のタイプ、典型的には約100又
はそれ未満のタイプ、一般的には約10又はそれ未満のタイプ、及びしばしば5
又はそれ未満の化合物の化合物のタイプを含むことができる。The method of the present invention provides the significant benefit that a particular target-independent assay will be performed on a given library at one time, after each and every target-dependent assay. The basic methods and systems for performing these assays are described in US Pat. Nos. 5,942,443 and 199, issued Aug. 24, 1999.
U.S. patent application Ser. No. 08 / 883,638 filed Jun. 27, 7;
No. 09 / 173,469 filed on Mar. 14, and U.S. patent application Ser. No. 09 / 093,489, filed Jun. 8, 1998, which are incorporated herein by reference for all purposes. Introduced inside. A chemical composition library is composed of a collection of chemical compositions or compounds. Such libraries include chemical compounds, mixtures of chemical compounds such as polysaccharides, small organic or inorganic molecules, biological macromolecules such as peptides, proteins,
It can include a wide variety of different compounds, including nucleic acids, or extracts made from biological materials such as bacteria, plants, fungi, or animal cells or tissues, or naturally occurring or synthetic compositions. "Parent library" or "Master library"
By means a library whose components are evaluated for their ability to affect a particular biochemical system. Pre-screening these libraries can effectively prioritize further screening of those components of the library that have a positive or negative effect in these target-independent assays. Therefore, prescreened libraries can be selected for compounds that have a positive effect in these target-independent assays. Typically, the master library before the pre-screening assay is more than 1000, more typically more than 10,000, and often more than 10,000 or even just 1,000,000 or more, and the number of components For example, it is typically reduced by at least 10%, often 20%, in some cases 50% and sometimes 90% or more. In other words, target-dependent assays can be focused at only 90%, 80%, 50%, and potentially 10% or more of the starting or master library distribution after several target-independent assays. Is less than. A master or prescreened library can include an arrangement having one or more compound types for each position in the array, for example, the library can be arranged as a single compound set or as an array of a mixture of compounds Can be done. For ease of deconvolution (defined as a suitable component for the desired activity), the mixture is of the type of about 1,000 or less, typically about 100 or less, generally about 100 or less. 10 or less types, and often 5
Or less than the compound type of the compound.
【0015】 マスターライブラリからより所望でないメンバーを除去することに加え(物理
的に、又は単に第二アッセイにおける肯定的なヒットの部分又は存在を注目する
ことにより)、第二スクリーニングアッセイは、プレスクリーンされたライブラ
リを考慮したさらなるメンバーを加えることを基礎として使用されることもでき
る。例えば、与えられた一般的な構造の化合物が第二スクリーンにおいて活性で
ある場所において、さらなる構造的に関連したライブラリ構成要素が発生し、試
験され及びプレスクリーンされたライブラリに導入されることができる。 最終的には、ある態様において、第二スクリーニングアッセイにおける化合物
の活性にもかかわらず、完全なマスターライブラリはスクリーンされる。第二ア
ッセイでも活性な肯定的なヒットは、もちろん潜在的なリード化合物である。し
かし、第二アッセイにおいて否定的であるが、ターゲット依存アッセイにおいて
肯定的な化合物は、潜在的なリード化合物へ変換され得る。例えば、ある態様に
おいて、ターゲット依存アッセイにおけるヒットは、ターゲット依存アッセイに
おける活性を除去することなしに、(例えば関連ある化合物化学的な改変により
)改良された第二特性について改良されることができる。ターゲット非依存ライ
ブラリスクリーンからの情報は、そうした潜在的なリード化合物の改変に使用さ
れ、そしてもちろん、ライブラリはさらなる第二スクリーニングアッセイについ
て、このような改変された化合物を含むことができる。In addition to removing less desirable members from the master library (physically or simply by noting the portion or presence of positive hits in the second assay), the second screening assay is a pre-screen It can also be used as a basis for adding additional members considering a given library. For example, where a compound of a given general structure is active in the second screen, additional structurally related library components can be generated, introduced into the tested and prescreened library. . Finally, in some embodiments, the complete master library is screened, despite the activity of the compounds in the second screening assay. Positive hits that are also active in the second assay are, of course, potential lead compounds. However, compounds that are negative in the second assay but positive in the target-dependent assay can be converted to potential lead compounds. For example, in certain embodiments, hits in a target-dependent assay can be improved for an improved second property (e.g., by chemical modification of the relevant compound) without eliminating activity in the target-dependent assay. Information from the target-independent library screen is used to modify such potential lead compounds, and, of course, the library can include such modified compounds for further secondary screening assays.
【0016】 上記のように、本発明の前に、ターゲット依存アッセイにおける効果の評価を
行う前のターゲット非依存アッセイにおけるプレスクリーンされる化学化合物の
スケール及びそれゆえコストは、極端に大きくなっている。典型的には、化学化
合物のライブラリは、ターゲット依存アッセイにおいて評価され、薬剤リードと
しての能力が測定される。リード候補を見込むことは、それらか血清半減期、膜
透過性、毒性、酵素阻害等のようなパラメータについての評価がされる。この試
みは同定される潜在的なリードの数を最大化するが、しかし潜在的なリードあた
りの比較的高いレベルの消耗及びそれゆえ高いコストを伴う。多くのリードが第
二アッセイスクリーンの基準に見合わないように、試薬の使用に関しても非常に
高価である。上記のように、本発明はターゲット非依存アッセイにおいてプレス
クリーンされたライブラリを提供し、そしてそれゆえ、ターゲット非依存アッセ
イにおいて所望でない特性を有する化合物を実質的に欠く。従って、同定される
化合物の高い割合は、好結果の薬剤候補の特性、例えば高い生物学的利用能、低
い毒性、安定性等を有する。より少ない同定されたリードは改良の後の段階中に
除去され、そしてそれはより高い改良コストに関連しているので、本発明のプレ
スクリーンされたライブラリを利用することにより、下流のコストは最小化され
る。 本発明のライブラリは、高出力フォーマットにおけるターゲット非依存アッセ
イ中の化学組成物の多量のコレクションを評価することにより製造される。この
ような高出力フォーマットは、例えば96−ウェル、384−ウェル、1,53
6−ウェルプレートを基礎とするマルチウェルプレート又はピン配列上のような
ものを基礎とする固体基質であることができる。好適な具体例において、高出力
フォーマットは、1種又はそれ以上のミクロ流動装置における1種又はそれ以上
のアッセイを含むことができる。As noted above, prior to the present invention, the scale and, therefore, the cost of prescreened chemical compounds in target-independent assays before assessing the effects in target-dependent assays has been increased. . Typically, libraries of chemical compounds are evaluated in target-dependent assays to determine their ability as drug leads. Prospective lead candidates are evaluated for parameters such as serum half-life, membrane permeability, toxicity, enzyme inhibition and the like. This approach maximizes the number of potential leads identified, but involves a relatively high level of wear and potential cost per potential lead. The use of reagents is also very expensive, as many leads do not meet the criteria of the second assay screen. As described above, the present invention provides libraries that have been prescreened in a target-independent assay, and therefore are substantially devoid of compounds having undesirable properties in a target-independent assay. Thus, a high percentage of identified compounds has the properties of a successful drug candidate, such as high bioavailability, low toxicity, stability, and the like. By utilizing the prescreened library of the present invention, downstream costs are minimized because fewer identified reads are eliminated during later stages of improvement, and are associated with higher improvement costs. Is done. Libraries of the invention are produced by evaluating large collections of chemical compositions in target-independent assays in a high-power format. Such high power formats include, for example, 96-well, 384-well, 1,53
It can be a solid substrate based on a 6-well plate based multi-well plate or as on a pin array. In a preferred embodiment, the high power format can include one or more assays in one or more microfluidic devices.
【0017】 1種又はそれ以上のターゲット非依存(及び/又はターゲット依存)アッセイ
における化学組成物の多量のコレクションの評価を促進するために、化学組成物
は好ましくは論理的に利用できるセット、即ち「アレイ」において整列される。
アレイの論理的な構成は、アレイ構成要素の場所関係(すなわちアレイが格子状
の配置である場所)に基づくことができ、又は同等な情報を提供する検査表に相
当することができる任意の配置であることができる。このようなアレイは、1種
又はそれ以上のターゲット非依存アッセイにおいてプレスクリーンされたライブ
ラリのアレイ同様、マスターライブラリアレイを含む。ライブラリアレイは、さ
らに1種又はそれ以上のターゲット依存アッセイにおいて評価もされたプレスク
リーンされたライブラリを含む。アレイ中に単一の化合物を配置することに加え
て、アレイ構成要素はかわりに化合物の混合物を有することができることは記録
するに値する。例えば、化合物の混合物を表すアレイ構成要素が試験される場所
で、構成要素はさらにデコンボリュートされ、どの構成要素が活性に適当かを同
定される。例えば、アレイ構成要素の成分が公知の場合では、それらは混合物の
活性の同定に続き、別々にスクリーンされることができる。 本発明のライブラリアレイは、化学組成物を含む物理的な物質が維持されかつ
利用されることができる任意の材料構造、例えばマルチウェルプレート、ピンア
レイ、ビードアレイ、試験管アレイ等を含むことができる。例えば、具体例のセ
ットにおいて、例えばParce等「MICROFLUIDIC SAMPLI
NG SYSTEM AND METHODS」米国特許第6,042,709
号等に記載されているように、試料はミクロ流動装置により配列及び利用される
。さらなる有用な多数のライブラリ−ミクロ流動システムは、「CLOSED−
LOOP BIOCHEMICAL ANALYZERS」WO98/4548
1に述べられる。ライブラリシステム及びミクロ流動システムに関する他の詳細
は、「ULTRA HIGH THROUGHPUT SAMPLING AN
D ANALYSIS SYSTEMS AND METHODS」Wolk等
、USSN60/042,709、2000年1月6日出願にて述べられる。To facilitate the assessment of large collections of chemical compositions in one or more target-independent (and / or target-dependent) assays, the chemical compositions are preferably logically available sets, ie, Aligned in an "array".
The logical configuration of the array can be based on the location relationships of the array components (ie, where the array is in a grid-like configuration), or any configuration that can correspond to a look-up table that provides equivalent information. Can be Such arrays include master library arrays, as well as arrays of libraries prescreened in one or more target-independent assays. Library arrays also include prescreened libraries that have also been evaluated in one or more target-dependent assays. It is worth noting that, in addition to placing a single compound in the array, the array components can have a mixture of compounds instead. For example, where array components representing a mixture of compounds are tested, the components are further deconvoluted to identify which components are appropriate for activity. For example, if the components of the array components are known, they can be separately screened following the identification of the activity of the mixture. The library array of the present invention can include any material structure in which physical materials, including chemical compositions, can be maintained and utilized, such as multi-well plates, pin arrays, bead arrays, test tube arrays, and the like. For example, in a set of specific examples, for example, "MICROFLUIDIC SAMPLI"
NG SYSTEM AND METHODS "US Patent 6,042,709
The samples are arranged and used by a microfluidic device as described in the publication. A number of further useful library-microfluidic systems are described in "CLOSED-
LOOP BIOCHEMICAL ANALYZERS ”WO98 / 4548
No. 1. For more details on library systems and microfluidic systems, see ULTRA HIGH THROUGHPUT SAMPLING AN.
D ANALYSIS SYSTEMS AND METHODS, Walk et al., USSN 60 / 042,709, filed Jan. 6, 2000.
【0018】 他の場合において、ライブラリアレイ内の位置を使用して、1種又はそれ以上
のターゲット非依存アッセイの結果に関連するデータセットを維持することが望
ましい。後者の場合、データセットは典型的にはコンピュータ読み取り可能な媒
体内に保存され、随意に生成され及び/又は問題のアッセイを行う統合されたシ
ステムを介してアクセスされる。他の具体例において、データ保存及びアッセイ
操作は、別々に維持される。データセットは、化学組成物ライブラリアレイの個
々の構成要素を特定する潜在的な情報を使用して、単一ターゲット非依存アッセ
イ、複数のターゲット非依存アッセイ及び/又は1種又はそれ以上のターゲット
依存アッセイの結果と関連付けることができる。アレイは1つのマルチウェルプ
レート、ピンアレイ、又はビードアレイ等或いはそれらの組合せ上に、物理的に
配置されることができる。1種又はそれ以上のライブラリ構成要素は、アレイの
それぞれの位置にて維持される。さらに、データセット又はマスタライブラリに
相当するセット、及び任意の数のプレスクリーンされたライブラリは、単一の物
理的なライブラリアレイ又は任意の数の異なったそして別々のアレイと一致する
ことができる。 例えば、マスタライブラリを構成する100,000の構成要素を超える化学
組成物ライブラリは、、マルチウェルプレートのセット、例えば約66x153
6ウェルプレート、約261x384ウェルプレート、又は約1004x96ウ
ェルプレート或いはそれらの種々の組合せ内に配列されることができる。アレイ
中の位置を用いたそれぞれのライブラリ構成要素の組成物と一致するデータセッ
トが、典型的には本発明の統合されたシステムを介して確立された。ライブラリ
は、それから本発明のターゲット非依存アッセイにおいて評価され、そして結果
はアレイ内の位置と関連付けられる。さらなるターゲット非依存及びターゲット
依存アッセイが連続的に又は同時に実施され、そして結果はライブラリアレイ内
の位置と関連付けられる。それゆえ、1種又はそれ以上のプレスクリーンされた
本発明のライブラリは、本発明の1種又はそれ以上のマスタライブラリと物理的
に一致する。その代わりに、任意の連続的なアッセイを行う前に、選択されたラ
イブラリの構成要素は、物理的に又は空間的に明確なライブラリアレイ内で、移
すか及び/又は複写されることができる。[0018] In other cases, it may be desirable to use locations in the library array to maintain a dataset related to the results of one or more target-independent assays. In the latter case, the data set is typically stored in a computer readable medium and optionally generated and / or accessed via an integrated system for performing the assay in question. In other embodiments, data storage and assay operations are maintained separately. The data set can be analyzed using a single target-independent assay, multiple target-independent assays, and / or one or more target-independent assays using the potential information identifying individual components of the chemical composition library array. It can be associated with the results of the assay. The array can be physically located on one multiwell plate, pin array, bead array, or the like, or a combination thereof. One or more library components are maintained at respective locations in the array. Further, a set corresponding to a data set or master library, and any number of prescreened libraries, can correspond to a single physical library array or any number of different and separate arrays. For example, a chemical composition library of more than 100,000 components that make up a master library may be a set of multi-well plates, for example, about 66 × 153.
It can be arranged in a 6-well plate, about a 261x384-well plate, or about a 1004x96-well plate, or various combinations thereof. Data sets matching the composition of each library component using locations in the array were typically established via the integrated system of the present invention. The library is then evaluated in the target-independent assays of the invention, and the results are correlated to locations within the array. Additional target-independent and target-dependent assays are performed sequentially or simultaneously, and the results are correlated to locations within the library array. Thus, one or more prescreened libraries of the present invention physically correspond to one or more master libraries of the present invention. Alternatively, the components of the selected library can be transferred and / or copied in a physically or spatially defined library array before performing any sequential assays.
【0019】ターゲット非依存アッセイ ターゲット非依存アッセイは、化合物が要求される特別な活性にかかわらず、
通常、生物学的又は生化学的なシステム若しくは分子上の化学化合物の効果を測
定するための生体外モデルシステムである。医薬産業において、リード化合物が
化学組成物又は生化学的組成物のいずれかであるか、或いはそれらが自然発生、
単離された若しくは合成化合物のいずれであるかにかかわらず、ターゲット非依
存アッセイは、潜在的なリード化合物を評価するのに使用される。本発明は、1
種又はそれ以上のターゲット非依存アッセイにおける効果について評価される化
学組成物ライブラリの製造方法を提供する。それゆえ、ここで本方法により製造
されたライブラリは、生化学システムにおけるそれらの効果を反映する明示され
た基準に適合する。ライブラリの構成要素又は成分は、前臨床試験又は臨床試験
における乏しい挙動と関連し、そしてそれゆえ治療薬としては不十分さを伴う実
質的に否定的な効果を欠くことが公知である潜在的なリード候補のプールを提供
する。 血清半減期、細胞摂取、経口利用性、細胞又は有機体の生存力、細胞又は有機
体の毒性、アポプトシス、細胞癒着、ターゲット非依存レセプタ結合又は活性、
ターゲット非依存酵素モジュレーション活性、ターゲット非依存タンパク質モジ
ュレーション活性、ターゲット非依存核酸モジュレーション活性、グルクロニド
結合モジュレーション、硫酸塩結合モジュレーション、アミノ酸結合モジュレー
ション、アシル化モジュレーション、メチル化モジュレーション、転写モジュレ
ーション、変換モジュレーション、タンパク質折り畳みモジュレーション、細胞
成長のモジュレーション、膜透過性、膜完全性、代謝安定性、熱安定性、溶解性
、溶液粘度、溶液濁度、酸性度、塩基性度、RedOx状態、超酸化分泌物、脂
質過酸化、オクタノール/水分割、及び1種又はそれ以上のバッファ中の沈殿、
のようなパラメータを測定するターゲット非依存アッセイは、本発明の文脈にお
いて行われることができる。実際、高出力アッセイにおいて行われる場合は、任
意の生物学的アッセイ、公知又はその後発展して特定の適用を述べるものであっ
ても、任意の生化学的なアッセイが本発明の方法に好適である。 Target-Independent Assays Target-independent assays involve a compound, regardless of the particular activity required.
It is usually an in vitro model system for measuring the effect of a chemical compound on a biological or biochemical system or molecule. In the pharmaceutical industry, whether the lead compounds are either chemical or biochemical compositions, or if they are naturally occurring,
Target-independent assays, whether isolated or synthetic, are used to evaluate potential lead compounds. The present invention
Methods for producing a library of chemical compositions that are evaluated for their effect in a species or higher target independent assay are provided. Therefore, the libraries produced here by the present method meet the specified criteria reflecting their effects in biochemical systems. Library components or components are associated with poor behavior in pre-clinical or clinical trials, and are therefore potentially known to lack substantial negative effects with inadequate therapeutics Provide a pool of lead candidates. Serum half-life, cell uptake, oral availability, cell or organism viability, cell or organism toxicity, apoptosis, cell adhesion, target-independent receptor binding or activity,
Target-independent enzyme modulation activity, target-independent protein modulation activity, target-independent nucleic acid modulation activity, glucuronide binding modulation, sulfate binding modulation, amino acid binding modulation, acylation modulation, methylation modulation, transcription modulation, conversion modulation, protein folding Modulation, modulation of cell growth, membrane permeability, membrane integrity, metabolic stability, heat stability, solubility, solution viscosity, solution turbidity, acidity, basicity, RedOx state, superoxidant secretions, lipid permeation Oxidation, octanol / water partitioning, and precipitation in one or more buffers,
Target independent assays that measure parameters such as can be performed in the context of the present invention. Indeed, any biochemical assay, if performed in a high power assay, whether known or later developed to describe a particular application, is suitable for the method of the invention. is there.
【0020】 例えば、細胞毒性は生きた又は蛍光性の染料の異なる結合のようなアッセイに
より評価され、フローシトメトリにより評価され、それは生きた及び死んだ細胞
を区別する。ヒト肝細胞癌細胞系、Hep G2、又は他の好適な細胞のような
培養された細胞は、化学化合物ライブラリの組成物に曝され、そして同時に又は
連続的に染料、例えば生きている細胞に対し死んだ細胞の異なる変色を示すヨウ
化プロピジウム、を使用してインキュベートされる(死んだ細胞は明るいPIで
生きている細胞は暗いPI)。そしてこの変色は評価され、及び死んだ細胞の割
合が計算され、それら生きている細胞に対する死んだ細胞の受け入れられる比を
示し、受け入れられる毒性レベルを示す細胞が決定される。 治療組成物の生物学的利用能は、他のもの、溶解性、溶液中での安定性、水/
脂質分割係数、刷子縁(brush border)酵素とプロテアーゼを介し
た腸デグラデーション(例えば生体内腸にて起こるもの)、及び血清タンパク質
に対する結合により影響を受ける。これらのパラメータはターゲット非依存アッ
セイの対象である。例えば、本発明の方法は、化学組成物ライブラリの血清タン
パク質、例えばヒト血清アルブミン(HSA)に対する結合を測定する。例えば
、結合は1種又はそれ以上の蛍光染料(例えばダンシル−1−スルホンアミド、
ダンシル−サルコシン)によりHSAの結合に影響を与える又は抑制する組成物
の能力の関数として測定される。For example, cytotoxicity is assessed by assays such as different binding of live or fluorescent dyes and assessed by flow cytometry, which distinguishes between live and dead cells. Cultured cells, such as the human hepatocellular carcinoma cell line, Hep G2, or other suitable cells, are exposed to a composition of a chemical compound library and simultaneously or sequentially stained with a dye, eg, a live cell. Incubation is performed using propidium iodide, which shows different discoloration of dead cells (dead cells are bright PIs and live cells are dark PIs). This discoloration is then evaluated, and the percentage of dead cells is calculated, indicating an acceptable ratio of dead cells to those living cells, and determining cells exhibiting an acceptable level of toxicity. The bioavailability of a therapeutic composition may include other factors, solubility, stability in solution, water /
Affected by lipid splitting factor, brush border enzyme and protease-mediated intestinal degradation (eg, that occurs in the intestinal gut), and binding to serum proteins. These parameters are the subject of a target-independent assay. For example, the method of the present invention measures binding of a chemical composition library to serum proteins, such as human serum albumin (HSA). For example, the linkage can be one or more fluorescent dyes (eg, dansyl-1-sulfonamide,
Dansyl-sarcosine) as a function of the ability of the composition to affect or inhibit HSA binding.
【0021】 本発明のターゲット非依存アッセイは、細胞の又は再構成されたレセプタの結
合及び/又は活性も評価する。このようなアッセイの例は、細胞の又は生体外ア
ッセイを含む。細胞のアッセイは、例えば細胞カルシウムフラックスの関数とし
て結合を測定する。生体外アッセイは、ラベルされたリガンド又は他のマーカー
分子、例えば染料との競争的な結合に基づいている。染料を利用したミクロ流動
細胞アッセイの例は、米国特許出願第USSN 09/416,288号、19
99年10月12日出願、第USSN 60/158,323号、1999年1
0月8日出願中に見出せる。 他のターゲット非依存アッセイは、酵素の触媒活性における組成物の効果、例
えば抑制を測定する。酵素は、それらが必須の又は重要な細胞のハウスキーピン
グの役割を行うため、又はそれらが細胞のホメオスタシス、成長、分化、分裂に
おける重要な役割を行う酵素のクラスを表すためのいずれかにより、典型的に選
択される。このような酵素は:グルタチオン−s−転移酵素、プロテアーゼ、ペ
プチダーゼ、キナーゼ、ホスファターゼ、Gタンパク質、ATPアーゼ、シトク
ロムP450、リガーゼ、カルボキシルエステラーゼ、エポキシドヒドロラーゼ
、アザ−又はニトロ還元酵素、カルボニル還元酵素、ジサルファイド還元酵素、
スルホキシド還元酵素、キノン還元酵素、アルコール脱水素酵素、アルデヒド脱
水素酵素、アルデヒド酸化酵素、キサンチン酸化酵素、モノアミン又はジアミン
酸化酵素、プロスタグランジンシターゼ、フラビン−モノ酸化酵素、及び脱ハロ
ゲン化酵素を含む。これらの及び他の酵素の化学化合物による酵素活性の抑制、
又は逆に、促進は当業者に公知の多くの良好に確立されたアッセイにより評価さ
れることができる。[0021] The target-independent assays of the present invention also evaluate the binding and / or activity of cellular or reconstituted receptors. Examples of such assays include cellular or in vitro assays. Cellular assays measure binding, for example, as a function of cellular calcium flux. In vitro assays are based on competitive binding to a labeled ligand or other marker molecule, such as a dye. Examples of dye-based microfluidic cell assays are described in US Patent Application No. USSN 09 / 416,288, 19
No. USSN 60 / 158,323 filed Oct. 12, 1999, Jan. 1999
It can be found in the pending application on 08/8. Other target-independent assays measure the effect of a composition on the catalytic activity of an enzyme, eg, inhibition. Enzymes are typically either because they perform an essential or important cell housekeeping role, or because they represent a class of enzymes that play an important role in cell homeostasis, growth, differentiation, and division. Is selected. Such enzymes include: glutathione-s-transferase, protease, peptidase, kinase, phosphatase, G protein, ATPase, cytochrome P450, ligase, carboxylesterase, epoxide hydrolase, aza- or nitro reductase, carbonyl reductase, Sulfide reductase,
Including sulfoxide reductase, quinone reductase, alcohol dehydrogenase, aldehyde dehydrogenase, aldehyde oxidase, xanthine oxidase, monoamine or diamine oxidase, prostaglandin citase, flavin-monooxidase, and dehalogenase . Suppression of enzymatic activity by chemical compounds of these and other enzymes,
Or, conversely, enhancement can be assessed by a number of well-established assays known to those of skill in the art.
【0022】ターゲット依存アッセイ ターゲット非依存アッセイとは対照的に、「ターゲット依存アッセイ」は化学
組成物又は特別な薬理学的スクリーニングターゲット、例えばそのターゲット上
の効果が要求される薬剤の所望の結果である場所、における組成物のライブラリ
の効果を評価する。ターゲットは、有機体内にプロセスを介在させる生化学的な
経路の役割を行う任意の生化学的な分子であることができる。そのように、ター
ゲットは有機体の健康又は病気内に含まれる任意の又は多くの生物学的プロセス
に影響を及ぼす。治療試薬が選択され、ターゲット、又は経路又はターゲットを
含むプロセスにおける所望の効果を有する。潜在的な薬剤リード、例えば化学組
成物を評価するために、ターゲット依存アッセイが行われる。潜在的な治療のタ
ーゲットにおける化学組成物の効果を測定することに使用される任意の生体外、
細胞又は生体内アッセイは、本発明の目的のためのターゲット依存アッセイだと
考えられる。さらにターゲット上の組成物の生体内効果の態様を測定する生体外
又は細胞アッセイも、ターゲット依存アッセイだと考えられる。 ターゲット依存アッセイはターゲット非依存アッセイと、アッセイ又はそれら
が評価する生化学分子(又は経路)のタイプの基準において非厳格的に区別され
、生化学分子と評価される化学組成物の潜在的な治療の使用との関係において区
別される。それは、ターゲット依存アッセイは、例えば病気ターゲットにおける
分子の生化学的な影響を評価するが、ターゲット非依存アッセイは例えば効率、
生物学的利用能及び/又は毒性等に影響を及ぼす第二の問題における効果を評価
するものである。それゆえ、ターゲット非依存アッセイは任意の特別な病気の病
状とは通常結びつかないが、しかし代わりに通常の健康なシステムにおける効果
のあるシステム又はアッセイを含む。ターゲット依存アッセイの対象は、例えば
レセプタ、酵素、シグナル分子、膜タンパク質、血液タンパク質、組織タンパク
質、リガンド、配位子、基質、細胞、核酸(DNA、RNA等)、膜フラクショ
ン等であることができる。ターゲット非依存アッセイとターゲット依存アッセイ
の両方が、マルチウェルプレート及びミクロ流動装置並びにそれらの組合せのよ
うな高出力フォーマットにおいて行われることができる。[0022] In contrast to the target-dependent assay target-independent assay, "target-dependent assay" chemical composition or special pharmacological screening target, for example, the desired result of the drug effect is required on the target Evaluate the effect of a library of compositions at a location. A target can be any biochemical molecule that plays a role in a biochemical pathway that mediates a process in an organism. As such, the target affects any or many biological processes involved within the health or disease of the organism. The therapeutic reagent is selected and has the desired effect on the target, or pathway or process involving the target. Target-dependent assays are performed to evaluate potential drug leads, eg, chemical compositions. Any in vitro used in measuring the effect of the chemical composition on potential therapeutic targets,
Cellular or in vivo assays are considered target-dependent assays for the purposes of the present invention. In vitro or cellular assays that measure aspects of the in vivo effect of the composition on the target are also considered target-dependent assays. Target-dependent assays are non-strictly distinguished from target-independent assays by the criteria of the type of assay or biochemical molecule (or pathway) that they evaluate, and the potential treatment of chemical compositions that are evaluated as biochemical molecules. Are distinguished in relation to the use of That is, target-dependent assays assess the biochemical effects of molecules on disease targets, for example, whereas target-independent assays assess efficiency,
The purpose is to evaluate the effect on the second problem affecting bioavailability and / or toxicity. Therefore, target-independent assays are not usually associated with any particular disease condition, but instead include systems or assays that work in normal healthy systems. Targets for target-dependent assays can be, for example, receptors, enzymes, signal molecules, membrane proteins, blood proteins, tissue proteins, ligands, ligands, substrates, cells, nucleic acids (DNA, RNA, etc.), membrane fractions, and the like. . Both target-independent and target-dependent assays can be performed in high power formats such as multiwell plates and microfluidic devices and combinations thereof.
【0023】 本発明において、ターゲット依存アッセイはプレスクリーンされたライブラリ
において随意に行われることができる。ターゲット依存アッセイが、1種又はそ
れ以上のターゲット非依存アッセイが行われる前又は後のいずれに行われるかは
大きな重要性がないことは明らかである。しかし、一般的には、数種のターゲッ
ト非依存パラメータについて評価されるプレスクリーンされたライブラリを発生
させ、そしてそれからターゲット依存アッセイスクリーニング設計についての基
礎として価値ある供給源を繰り返し使用することは、最も効率的で、及びそれゆ
え最もコストが少ない。In the present invention, a target-dependent assay can optionally be performed on a prescreened library. Obviously, it does not matter whether the target-dependent assay is performed before or after one or more target-independent assays are performed. However, in general, generating a prescreened library that is evaluated for several target-independent parameters, and then repeatedly using a valuable source as a basis for target-dependent assay screening design, is most likely Efficient and therefore least costly.
【0024】高出力スクリーニングフォーマット 本発明の前に、複数のターゲット非依存アッセイにおいて評価されるプレスク
リーンされたライブラリを、潜在的な薬剤リードの同定前に製造することは非常
に高価である。基本的なアッセイは、長い間当業者に公知であったが、プレスク
リーニングツールとして経済的に望ましくするようにアッセイの規模を減少させ
る能力に欠けていた。実行される特別な具体例により、化学組成物ライブラリは
提供されることができる、例えば溶液中で自由に注入され、又はキャリア又は固
体基質、例えばビーズに付着されることができる。好適な具体例において、(単
一の化合物又は化合物混合物であることができる)化学組成物ライブラリは、組
織化されたマトリックス又はアレイに配置されることができる。アレイは、溶液
中(例えばマイクロ滴定プレート)、固体膜上、ビードマトリックス又は他の存
在するフォーマットにおける、組成物であることができる。多数の固体基質が化
学組成物の固定に関して好適であり、それはポリマー、プラスチック、アガロー
ス、セルロース、デキストラン、カルボキシメチルセルロース、ポリスチレン、
ポリエチレングリコール(PEG)、濾紙、ニトロセルロース、イオン交換樹脂
、プラスチックフィルム、ガラスビーズ、ポリアミンメチルビニルエーテル、マ
レイン酸コポリマー、アミノ酸コポリマー、エチレン−マレイン酸コポリマー、
ナイロン、絹等を含む。 High Power Screening Format Prior to the present invention, it is very expensive to produce prescreened libraries that are evaluated in multiple target-independent assays, prior to identifying potential drug leads. Although basic assays have long been known to those skilled in the art, they have lacked the ability to reduce the size of the assay to make it economically desirable as a pre-screening tool. Depending on the particular embodiment being implemented, the chemical composition library can be provided, eg, freely injected in solution, or attached to a carrier or solid substrate, eg, beads. In a preferred embodiment, the chemical composition library (which can be a single compound or a mixture of compounds) can be arranged in an organized matrix or array. The array can be a composition in solution (eg, a microtiter plate), on a solid membrane, in a bead matrix, or other existing format. A number of solid substrates are suitable for immobilizing a chemical composition, including polymers, plastics, agarose, cellulose, dextran, carboxymethylcellulose, polystyrene,
Polyethylene glycol (PEG), filter paper, nitrocellulose, ion exchange resin, plastic film, glass beads, polyamine methyl vinyl ether, maleic acid copolymer, amino acid copolymer, ethylene-maleic acid copolymer,
Including nylon, silk, etc.
【0025】 近年、マイクロ滴定プレートが高出力スクリーニングアッセイの操作について
、標準的なフォーマットとなっている。標準的なマイクロ滴定プレートは、他の
通常使用されるウェルの数は3456及び9600を含むが、96、384又は
1536ウェルを有するものが入手できる。ウェルの容量は500ナノリットル
〜200マイクロリトルの範囲であり、ウェルの深さ及び断面領域に依存する。
マイクロ滴定プレートは、典型的には現行の自動化されたローディングシステム
及びロボット化ハンドリングシステムとの適合性について選択され、工業標準で
ある86mm×129mmの寸法を有する。代替のフォーマットが提案されてい
る、例えば米国特許第5,989,835号であり、それは本発明の方法につい
て等しく好適である。他の適用できるシステムは、例えば「MICROFLUI
DIC SAMPLING SYSTEM AND METHODS」米国特許
第6,042,709号、Parce等、に記載される。多くの他の有用なライ
ブラリ−ミクロ流動システムが、「CLOSED−LOOP BIOCHEMI
CAL ANALYZERS」WO98/45481に述べられる。他のライブ
ラリシステム及びミクロ流動システムは「ULTRA HIGH THROUG
HPUT SAMPLING AND ANALYSIS SYSTEMS A
ND METHODS」、Wolk等、USSN60/042,709、200
0年1月6日出願、に述べられる。In recent years, microtiter plates have become the standard format for the operation of high power screening assays. Standard microtiter plates are available with 96, 384 or 1536 wells, although the number of other commonly used wells includes 3456 and 9600. Well volumes range from 500 nanoliters to 200 microliters, depending on well depth and cross-sectional area.
Microtiter plates are typically selected for compatibility with current automated loading and robotic handling systems, and have the industry standard dimensions of 86 mm x 129 mm. Alternative formats have been proposed, for example, US Pat. No. 5,989,835, which is equally suitable for the method of the present invention. Other applicable systems are, for example, "MICROFLUI
DIC SAMPLING SYSTEM AND METHODS, US Patent No. 6,042,709, Parce et al. Many other useful library-microfluidic systems are described in "CLOSED-LOOP BIOCHEMI.
CAL ANALYZERS "WO 98/45481. Other library systems and microfluidic systems are available from ULTRA HIGH THROUG
HPUT SAMPLING AND ANALYSIS SYSTEMS A
ND METHODS ", Walk et al., USSN 60 / 042,709,200.
Filed Jan. 6, 2009.
【0026】 あるアッセイは、自動ラジオグラフィ、液体シンチレーションカウンティンテ
ィング、蛍光測定等による製造物の検出を含む特別なものにおいて、1種又はそ
れ以上のアッセイ成分をマルチウェル内での使用、例えばマイクロ滴定フォーマ
ット、に適応する濾過媒体に移動させることにより好適に実行される(米国特許
第5,939,024号参照)。 ターゲット非依存アッセイ及びターゲット依存アッセイを含む本発明のアッセ
イは、上記マイクロ滴定フォーマットにおいて行うことができる。数種のアッセ
イにおいては、ウェル寸法及び試薬の適切な選択は、このようなフォーマットに
おいて要求されるマイクロリットル規模を、本発明のプレスクリーンされたライ
ブラリを発生することについて実行可能にする。しかし多くの場合、コストは高
いままである。Certain assays involve the detection of products by automated radiography, liquid scintillation counting, fluorescence measurements, etc., in which one or more assay components are used in a multiwell, eg, microwell It is preferably performed by moving to a filtration medium adapted to the titration format (see US Pat. No. 5,939,024). Assays of the invention, including target-independent and target-dependent assays, can be performed in the microtiter format described above. In some assays, the proper choice of well dimensions and reagents makes the required microliter scale in such a format feasible for generating prescreened libraries of the invention. But in many cases, the cost remains high.
【0027】ミクロ流動装置 好適な態様において、本発明のターゲット非依存アッセイ(及び/又はターゲ
ット依存アッセイ)は、ミクロ流動装置又はミクロ実験室システム内で行われ、
それは、アッセイを行うために必要なエレメント、自動装置、及びアッセイシス
テムにおける最小の環境効果、例えば蒸発、汚染物、オペレータの間違い、の統
合を許容する。これらのミクロ流動装置は、例えばマイクロウェルプレート、固
体基質、ビードアレイ等を使用した統合能力を備える。例えば、PCT/US9
8/06723、1998年4月3日出願は、マイクロ滴定プレート、固体基質
等を有するミクロ流動装置を統合するためのフォーマットの例を提供する。本発
明のアッセイ方法を、実行する使用に適合することができる多数の装置は、その
発明者及び共同作業者(coworker)により記載される。これらの装置は
種々のPCT出願、及び発明者及びそれらの共同作業者による発行された米国特
許にて記載され、12/16/97発行の米国特許第5,699,157号(J
.Wallance Parce)、07/14/98発行の第5,779,8
68号(J.Wallance Parce等)、09/01/98発行の第5
,800,690号(Calvin Y.H.Chow等)、12/01/98
発行の第5,842,787号(Anne R.Kopf−Sill等)、12
/22/98発行の第5,852,495号(J.Wallance Parc
e)、02/09/99発行の第5,869,004号(J.Wallence
Parce等)、03/02/99発行の第5,876,675号(Coli
n B.Kennedy)、03/09/99発行の第5,880,071号(
J.Wallence Parce等)、03/16/99発行の第5,882
,465号(Richard J.McReynolds)、03/23/99
発行の第5,885,470号(J.Wallance Parce等)、08
/24/99発行の第5,942,443号(J.Wallance Parc
e等)、09/07/99発行の第5,948,227号(Robert S.
Dubrow)、09/21/99発行の第5,955,028号(Calvi
n Y.H.Chow)、09/28/99発行の第5,957,579号(A
nne R.Kopf−Sill等)、09/28/99発行の第5,958,
203号(J.Wallance Parce等)、09/28/99発行の第
5,958,694号(Theo T.Nikiforov)、及び09/28
/199発行の第5,959,291号(Morten J.Jensen);
並びに発行されたPCT出願、例えばWO98/00231、WO98/007
05、WO98/00707、WO98/02728、WO98/05424、
WO98/22811、WO98/45481、WO98/45929、WO9
8/46438、及びWO98/49548、WO98/55852、WO98
/56505、WO98/56956、WO99/00649、WO99/10
735、WO99/12016、WO99/16162、WO99/19056
、WO99/19516、WO99/29497、WO99/31495、WO
99/34205、WO99/43432、及びWO99/44217を含む。
ミクロ流動システム内のビードアレイは、例えばMehta等によるUSSN
09/510,626「Manipulation of Micropart
icles in Microfluidic Systems」に記載される
。[0027] In microfluidic devices the preferred embodiment, target-independent assays of the invention (and / or target-dependent assay) is performed in the microfluidic device or micro laboratory systems,
It allows for the integration of the elements required to perform the assay, automated equipment, and minimal environmental effects in the assay system, such as evaporation, contaminants, operator errors. These microfluidic devices have integration capabilities using, for example, microwell plates, solid substrates, bead arrays, and the like. For example, PCT / US9
Application Ser. No. 08/07723, filed Apr. 3, 1998, provides an example of a format for integrating microfluidic devices with microtiter plates, solid substrates, and the like. A number of devices that can be adapted for use in performing the assay methods of the invention are described by the inventor and coworkers. These devices are described in various PCT applications and U.S. Patents issued by the inventor and their co-workers, and are described in U.S. Pat. No. 5,699,157 issued Dec.
. Wallence Parce), published on 07/14/98, 5,779,8
No. 68 (J. Wallence Parce et al.), No. 5 published on 09/01/98
No., 800,690 (Calvin YH Chow et al.), 12/01/98.
No. 5,842,787 (Anne R. Kopf-Sill, etc.), 12
No. 5,852,495 issued on Feb. 22, 1998 (J. Wallance Park)
e), No. 5,869,004 issued on 02/09/99 (J. Wallence)
No. 5,876,675 issued on 03/02/99 (Coli).
n B. Kennedy), No. 5,880,071 issued on 03/09/99 (
J. Wallence Parce, etc.), No. 5,882 issued on 03/16/99
465 (Richard J. McReynolds), 03/23/99.
No. 5,885,470 (J. Wallence Parce et al.), 08
No. 5,942,443 issued on Jan. 24/99 (J. Wallance Park)
e, etc.), No. 5,948,227 issued on 09/07/99 (Robert S. et al.).
No. 5,955,028 (Calvi), issued on Feb. 21, 2009.
n Y. H. Chow), No. 5,957,579 issued on 09/28/99 (A
nn R.N. Kopf-Sill et al.), No. 5,958, issued on 09/28/99,
No. 203 (J. Wallence Parce et al.), No. 5,958,694 (Theo T. Nikiforov), published on 09/28/99, and 09/28.
No. 5,959,291 issued to J./199 (Morten J. Jensen);
As well as published PCT applications, such as WO 98/00231, WO 98/007
05, WO98 / 00707, WO98 / 02728, WO98 / 05424,
WO98 / 22811, WO98 / 45481, WO98 / 45929, WO9
8/46438, and WO98 / 49548, WO98 / 55852, WO98
/ 56505, WO98 / 56956, WO99 / 00649, WO99 / 10
735, WO 99/12016, WO 99/16162, WO 99/19056
, WO99 / 19516, WO99 / 29497, WO99 / 31495, WO
99/34205, WO99 / 43432, and WO99 / 44217.
Bead arrays in microfluidic systems are available, for example, from USSN by Mehta et al.
09 / 510,626 "Manilation of Micropart
mice in Microfluidic Systems ".
【0028】 しかし、これらの装置の特別な配置が、通常はアッセイのタイプ及び/又は所
望のアッセイオリエンテーションに依存して変化することは理解されるであろう
。例えば、数種の具体例において、本発明のスクリーニング法は2つの交差する
チャネル又はマイクロチャネルを有するミクロ流動装置を使用して実行すること
ができる。より複雑なアッセイ及びアッセイオリエンテーションについては、マ
ルチチャンネル/交差(intersection)装置が使用できる。これら
の装置のマイクロスケール、統合可能性及び自己包含性は、実質的に任意のアッ
セイオリエンテーションを許容し、ミクロ実験室システムの状況内で理解される
。 例えば、微小規模のアッセイに基づき細胞を提供する初期の技術はParce
等の「High Throughput Screening Assay S
ystem in Microscale Fluidic Devices」
WO98/00231及びMehta等による1999年4月4日出願でタイト
ル「Manipulation of Microparticles In
Microfluidic Systems」である60/128,643内に
述べられる。流動ハンドリング、信号検出、試料保存及び試料アクセスを有する
完全な統合システムが利用できる。例えばParce等の「High Thro
ughput Screening Assay Systems in Mi
croscale Fluidic Devices」WO98/00231は
、ミクロ流動及び試料選択及び操作の統合について初期の技術を提供する。マイ
クロスケールシステムを利用した商業的な製造品は、HP/アジレントテクノロ
ジーズ HP2100及びカリパーHTSシステム(カリパーテクノロジーズ、
マウンテンビュー、 カリフォルニア)を含む。However, it will be appreciated that the particular arrangement of these devices will typically vary depending on the type of assay and / or the desired assay orientation. For example, in some embodiments, the screening methods of the invention can be performed using a microfluidic device having two intersecting channels or microchannels. For more complex assays and assay orientations, multi-channel / intersection devices can be used. The microscale, integrability and self-incorporation of these devices allows for virtually any assay orientation and is understood within the context of microlaboratory systems. For example, early technologies for providing cells based on microscale assays were
"High Throughput Screening Assay S
systems in Microscale Fluidic Devices "
Filed April 4, 1999 by WO 98/00231 and Mehta et al. Entitled "Manipulation of Microparticles In
Microfluidic Systems, 60 / 128,643. A complete integrated system with flow handling, signal detection, sample storage and sample access is available. For example, “High Thr
output Screening Assay Systems in Mi
Croscale Fluidic Devices "WO 98/00231 provides early technology for microfluidics and integration of sample selection and manipulation. Commercial products utilizing the microscale system are HP / Agilent Technologies HP2100 and Caliper HTS System (Caliper Technologies, Inc.).
Mountain View, California).
【0029】 通常は、細胞、酵素、レセプタ、基質、ライブラリ構成要素及び他のエレメン
トはマイクロスケールシステム内を動電学的な方法(電気浸透又は電気泳動を含
む)により、又は圧力ベースの流れ機構又はそれらの組合せを使用して流される
ことができる。 特に細胞は、望ましくは圧力ベースの流れ機構を使用して流される。圧力はマ
イクロスケールエレメントへ適用され、任意の種々の技術を使用して、流体の流
れを達成することができる。流体の流れ(及び流体中の懸濁又は溶解した物質の
流れであり、細胞又は他の粒子を含む)は、流体移動に基づくもののような機構
に基づく圧力により、例えばピストン、圧力隔壁、減圧ポンプ、プローブ等を使
用して調節し液体を入替え、そしてミクロ流動システム内の部位における圧力高
め又は減じる。圧力は随意に空気によるものであり、例えば加圧ガス、又は水圧
力を使用し、チャネル又は導管を通じて力をかけるために、例えば加圧液体、又
は代わりに肯定的な置換機構、すなわち物質リザーバに適応するプランジャーを
使用し、或いはそのような力の組合せである。 他の具体例において、減圧ソースがチャネルの一端におけるリザーバ又はウェ
ルに適用され、チャネルを通って懸濁液を流す。圧力又は減圧ソースは、随意に
装置又はシステムの外側、例えばチャネルの入口又は出口にシール可能に適合す
る外部減圧又は圧力ポンプに提供され、又はそれらは装置の内部であり、例えば
装置内に統合され及びチャネルと操作的にリンクしたマイクロ組立てポンプであ
る。マイクロ組立てポンプの例は、当業界で広く記載されている。例えば発行さ
れた国際出願第WO97/02357号を参照されたい。Normally, cells, enzymes, receptors, substrates, library components and other elements are transported in a microscale system by electrokinetic methods (including electroosmosis or electrophoresis) or by pressure-based flow mechanisms Alternatively, it can be flushed using a combination thereof. In particular, cells are desirably flowed using a pressure-based flow mechanism. Pressure is applied to the microscale element and fluid flow can be achieved using any of a variety of techniques. The flow of fluid (and the flow of suspended or dissolved matter in the fluid, including cells or other particles) is controlled by pressure based on mechanisms such as those based on fluid movement, eg, pistons, pressure bulkheads, vacuum pumps Adjust and replace liquids using probes, etc., and increase or decrease pressure at sites within the microfluidic system. The pressure is optionally by air, e.g., using a pressurized gas, or water pressure, to apply a force through a channel or conduit, e.g., to a pressurized liquid, or alternatively a positive displacement mechanism, i.e., a substance reservoir. Use an adaptive plunger or a combination of such forces. In another embodiment, a vacuum source is applied to a reservoir or well at one end of the channel to flow the suspension through the channel. The pressure or reduced pressure source is optionally provided to an external reduced pressure or pressure pump that is sealably fitted outside the device or system, e.g., at the inlet or outlet of the channel, or they are internal to the device, e.g., integrated within the device. And a micro-assembled pump operatively linked to the channel. Examples of microfabricated pumps are widely described in the art. See, for example, published International Application No. WO 97/02357.
【0030】 静水圧、ウィッキング及び毛管力も使用され、細胞のような物質の流体流につ
いて、圧力を提供する。例えば、1999年2月5日に出願された、Alajo
ki等による「METHOD AND APPARATUS FOR CONT
INUOUS LIQUID FLOW IN MICROSCALE CHA
NNELS USING PRESSURE INJECTION,WICKI
NG AND ELECTROKINETIC INJECTION」USSN 09/245,627を参照されたい。これらの方法において、吸着物質又は
分岐キャピラリ構造は圧力が適用される部分との流動的な接触に配置され、それ
により流体が吸着物質又は分岐キャピラリ構造へと移動する原因となる。 流体ベースの流れにおける物質の吸着を減じる機構は、1999年5月11日
に出願された、Parce等による「PREVENTION OF SURFA
CE ADSORPTION IN MICROCHANNELS BY AP
PLICATION OF ELECTRIC CURRENT DURING
PRESSURE−INDUCED FLOW」USSN 09/310,0
27に記載される。簡単には、細胞、血清タンパク質、酵素、基質、テスト化合
物又は他の物質のチャネル壁や他のマイクロスケール要素に対する吸着は、流れ
中の物質に対する電流を変化させるような、電場を適用することにより減じるこ
とができる。Hydrostatic pressure, wicking and capillary forces are also used to provide pressure for a fluid flow of a substance such as a cell. For example, Alajo, filed February 5, 1999,
"METHOD AND APPARATUS FOR CONT"
INUOUS LIQUID FLOW IN MICROSCALE CHA
NNELS USING PRESSURE INJECTION, WIKI
NG AND ELECTROKINETIC INJECTION "USSN 09 / 245,627. In these methods, the adsorbent or branch capillary structure is placed in fluid contact with the part to which pressure is applied, thereby causing fluid to migrate to the adsorbent or branch capillary structure. A mechanism for reducing the adsorption of substances in a fluid-based stream is described in "PREVENTION OF SURFA" by Parce et al., Filed May 11, 1999.
CE ADSORPTION IN MICROCHANNELS BY AP
PLICATION OF ELECTRIC CURRENT DURING
PRESSURE-INDUCED FLOW "USSN 09 / 310,0
27. Briefly, the adsorption of cells, serum proteins, enzymes, substrates, test compounds or other substances to channel walls and other microscale elements is accomplished by applying an electric field that changes the current to the flowing substance. Can be reduced.
【0031】 細胞と他の成分をマイクロスケール流路の中心に集束させる機構であり、流速
の規制によりアッセイ出力の増加に利用できる該機構は、1999年5月17日
に出願された、H.Garrett Wada等による「FOCUSING O
F MOCROPARTICLES IN MICROFLUIDIC SYS
TEMS」USSN 60/134,472に記載される。簡単に言えば、細胞
は、反対側の流動流を、細胞を含むメインチャネル内に集束させることで、又は
他の流体操作により、チャネルの中心に集束される。非結合又は非反応物質のよ
うな拡散性の物質は、随意にWada等による記載のように、細胞流すなわちチ
ャネル内を連続的に流れるバッファにより細胞から洗浄されることができる、チ
ャネル内で細胞は流され及びバッファはチャネルの外の後ろに流れる。 代わりの具体例において、ミクロ流動システムは、遠心分離ロータ装置内に導
入されることができ、それは遠心機内でスピンする。装置を通る流体及び粒子移
動は、重力及び求心力/遠心力圧力に依る。A mechanism for focusing cells and other components at the center of a microscale channel, which can be used to increase assay output by regulating flow rate, is disclosed in H. H., filed May 17, 1999. "FOCUSING O" by Garrett Wada and others
F MOCROPARTICLES IN MICROFLUIDIC SYS
TEMs "USSN 60 / 134,472. Briefly, cells are focused at the center of the channel by focusing the opposing flow stream into a main channel containing the cells or by other fluid manipulation. Diffusible substances, such as unbound or unreacted substances, can be washed from the cells by a buffer that continuously flows through the cell stream or channel, as described by Wada et al. Flow and buffers flow out of the channel and back. In an alternative embodiment, the microfluidic system can be introduced into a centrifuge rotor device, which spins in the centrifuge. Fluid and particle movement through the device depends on gravity and centripetal / centrifugal pressure.
【0032】 ミクロ流動装置を通した基質、リガンド、ライブラリ構成要素及び細胞(特に
基質及びライブラリ構成要素)の輸送又は移動を達成する1つの方法は、動電学
的物質の輸送による。本明細書中で使用される「動電学的物質輸送システム」と
は、物質に対する電場の適用を通じて、構造を含むマイクロチャネル及び/又は
チャンバ内の物質を輸送及び方向付けし、それによりチャネル及び/又はチャン
バを通して及び間で物質移動を発生させる、すなわちアニオンが静電極に移動す
る間に、カチオンは負電極に移動する。例えばカソード又はアノードに向かう又
は離れる流体の移動は、流体中で懸濁するレセプタ、酵素、血清タンパク質、細
胞、ライブラリ構成要素等の移動の原因となり得る。同様にレセプタ、酵素、血
清タンパク質、細胞、ライブラリ構成要素等は帯電され、帯電した電極とは逆に
移動する(実際この場合、ある方向に流体流が到達し、粒子流が逆方向に移動す
ることは可能である)。この具体例において、固定されることも流れることもで
き、そして電気泳動におけるものとしてのマトリックスを含むことができる。 通常は、動電学的物質輸送及び方向付けシステムは、構造に対し適用される電
場内の荷電種の電気泳動移動性に依るこれらのシステムを使用することができる
。このようなシステムは、特に電気泳動物質輸送システムと呼ばれる。電気泳動
の適用において、動電学的輸送システムの内部チャネルの壁は、随意に荷電され
又は荷電されない。典型的な動電学的輸送システムは、ガラス、荷電ポリマー、
及び非荷電ポリマーで作られる。内部チャネルは、随意にチャネルの表面荷電を
変化させる物質を使用して被覆されることができる。One way to achieve the transport or transfer of substrates, ligands, library components and cells (particularly substrates and library components) through a microfluidic device is by the transport of electrokinetic substances. As used herein, an “electrokinetic mass transport system” refers to the transport and direction of a substance in a microchannel and / or chamber containing a structure through the application of an electric field to the substance, thereby causing the channel and the Cations move to the negative electrode while / or mass transfer occurs through and between the chambers, ie, while the anions move to the static electrode. For example, movement of fluid toward or away from the cathode or anode can cause movement of receptors, enzymes, serum proteins, cells, library components, etc., suspended in the fluid. Similarly, receptors, enzymes, serum proteins, cells, library components, etc. are charged and move in the opposite direction to the charged electrodes (in this case, the fluid flow reaches in one direction and the particle flow moves in the opposite direction). Is possible). In this embodiment, it can be fixed or flowing, and can include a matrix as in electrophoresis. Typically, electrokinetic mass transport and directing systems can use these systems depending on the electrophoretic mobility of charged species in an electric field applied to the structure. Such a system is specifically called an electrophoretic mass transport system. In electrophoretic applications, the walls of the internal channels of the electrokinetic transport system are optionally charged or uncharged. Typical electrokinetic transport systems include glass, charged polymers,
And made of uncharged polymer. The inner channel can optionally be coated using a material that changes the surface charge of the channel.
【0033】 種々の動電学的なコントローラ及びシステムは、本明細書中に示される他の参
考文献と同様に、Ramsey、WO96/04547、Parce等、WO9
8/46438、及びDubrow等、WO98/49548に記載される。 内部接続されたチャネル構造内の物質移動をコントロールするための動電学的
な輸送の使用は、例えばRamseyに対し、WO96/04547及びUS5
,858,195に記載される。典型的なコントローラは、U.S.5,800
,690に記載される。モジュレーティング電圧は種々のリザーバに対し同時に
適用され、所望の流動流特性、例えば廃棄物リザーバに向かうラベルされた成分
の連続的又は非連続的な(例えば、試料に移動の方向を振動を生ずる規則正しく
パルス化された場)流れに影響を及ぼす。特に、種々のリザーバにおいて適用さ
れる電圧の振動は、装置の内部接続されたチャネル構造を通して流体流を移動及
び方向付けすることができる。Various electrokinetic controllers and systems, as well as other references set forth herein, can be found in Ramsey, WO 96/0447, Parce et al., WO9.
8/46438 and Dubrow et al., WO 98/49548. The use of electrokinetic transport to control mass transfer within interconnected channel structures is described, for example, in Ramsey, in WO 96/04447 and US5.
, 858, 195. A typical controller is U.S.A. S. 5,800
690. The modulating voltage may be applied simultaneously to the various reservoirs to achieve the desired flow characteristics, such as a continuous or discontinuous (e.g., regular) oscillation of the labeled component towards the waste reservoir (e.g., causing the sample to oscillate in the direction of travel). A pulsed field) affects the flow. In particular, oscillations of the voltage applied in the various reservoirs can move and direct the fluid flow through the interconnected channel structure of the device.
【0034】実例システム 図1Aは、本発明のプレスクリーンされたライブラリの製造に使用されるター
ゲット非依存アッセイを行うに適したミクロ流動装置の例を示す。数多くあるな
かで、プロテアーゼアッセイ、キナーゼアッセイ、ホスファターゼアッセイを含
む蛍光発生アッセイであるターゲット非依存及び/又はターゲット依存アッセイ
は、図1Aのミクロ流動装置における運転に、直ちに適用できる。特に、マスタ
ーライブラリの構成要素を含む化学組成物は、例えばマスターライブラリアレイ
、例えばマルチウェルマイクロ滴定から、ピペッタエレメント101を通って、
メインチャネル102内に流れ、そこでリザーバ103からサイドチャネル10
4を通ってメインチャンネル102内へ流れる酵素の連続流を接触させる。一端
メインチャンネル内に導入されると、ライブラリ構成要素は酵素流と相互作用を
する。混合された酵素/ライブラリ構成要素は、チャネル105との相互作用の
及ばないメインチャネル102に沿って流れる。リザーバ106に含まれる蛍光
発生(又は他のラベルされた)基質の連続流サイドチャネル105に沿ってメイ
ンチャネル102内に流れ、そこで酵素/ライブラリ構成要素連続流と接触及び
混合される。基質上での酵素の作用は、蛍光信号レベルの増加を生成する。この
増加する信号は、検出窓107に接近した際に、メインチャネル内の蛍光の増加
により示される。信号の増加は、加えられたライブラリ構成要素がないとき、又
は酵素/ライブラリ構成要素の相互作用における効果を有さないライブラリ構成
要素の存在下で起こる。ライブラリ構成要素が酵素及び基質の相互作用における
効果を有する場所では、信号における変化が見られる。例えば、蛍光発生基質を
仮定すると、酵素とその基質との相互作用を抑制するライブラリ構成要素は、よ
り少ない生成される蛍光生成物を生成する。これは非蛍光又はより少ない蛍光源
を、検出窓107を通過する流動流内に生じ、それは対象物質源に相当する。検
出窓を通る通過の後、流動流は廃棄物ウェル108へと続く。 Illustrative System FIG. 1A shows an example of a microfluidic device suitable for performing a target-independent assay used in the production of a prescreened library of the present invention. Among other things, target-independent and / or target-dependent assays that are fluorogenic assays, including protease, kinase, and phosphatase assays, are readily applicable to operation in the microfluidic device of FIG. 1A. In particular, a chemical composition comprising components of a master library, for example, from a master library array, such as a multiwell microtitration, through a pipettor element 101,
It flows into the main channel 102 where the reservoir 103 flows from the side channel 10
A continuous flow of enzyme flowing through 4 and into main channel 102 is contacted. Once introduced into the main channel, the library components interact with the enzyme stream. The mixed enzyme / library components flow along the main channel 102 without interaction with the channel 105. The fluorescing (or other labeled) substrate contained in the reservoir 106 flows along the continuous flow side channel 105 into the main channel 102 where it is contacted and mixed with the enzyme / library component continuous flow. The action of the enzyme on the substrate produces an increase in the level of the fluorescent signal. This increasing signal is indicated by an increase in fluorescence in the main channel when approaching the detection window 107. The increase in signal occurs in the absence of added library components or in the presence of library components that have no effect on enzyme / library component interactions. Where the library component has an effect on the interaction of the enzyme and the substrate, a change in the signal is seen. For example, assuming a fluorogenic substrate, library components that suppress the interaction of the enzyme with its substrate will produce less generated fluorescent product. This results in a non-fluorescent or less fluorescent source in the flow stream passing through the detection window 107, which corresponds to a source of interest. After passage through the detection window, the flow stream continues to the waste well 108.
【0035】 類似する配置は、図1Bに示された高/低電圧の非依存ソース110及び11
2と流動的に結合する電圧チャンネル109及び111の追加により適合される
。 アッセイ、例えばGSTアッセイに適応する代わりの本発明の装置は、図2に
説明される。ミクロ流動装置は、装置の本体の中央部を縦に下って作動するメイ
ン流動チャネル204を含む。メインチャネル204は、バッファチャネル20
6において始まりかつ流動的に結合し、そして廃棄物リザーバ208において終
わり(terminates)かつ流動的に結合する。バッファチャネル206
は、バッファリザーバ210及び212と流動的に結合する。本装置は、メイン
チャネル204と交差する多数のチャネルを有することが示される。例えば、バ
ッファチャネル214はメインチャネル204のその開始点近くにて終わり及び
流動的に結合する、そして他の末端においてバッファリザーバ216と流動的に
結合する。試料導入チャネル218もメインチャネル204において終わりかつ
流動的に結合する、そして他の末端において試料リザーバ220と流動的に結合
する。さらなるバッファ/廃棄物チャネル222及び224並びにバッファ/廃
棄物リザーバ226及び228も示す。種々のウェル及びチャネルに関する記述
子(descriptor)は、種々のチャネル及びウェルを他のそれぞれと区
別する目的において、主として表される。種々のウェル及びチャネルは、行われ
る分析に依存する種々の異なる試薬について使用されることができると見なされ
る。A similar arrangement is the high / low voltage independent sources 110 and 11 shown in FIG. 1B.
2 is adapted by the addition of voltage channels 109 and 111 which are fluidly coupled to 2. An alternative device of the invention adapted to an assay, for example a GST assay, is illustrated in FIG. The microfluidic device includes a main flow channel 204 that operates vertically down the center of the body of the device. The main channel 204 is the buffer channel 20
6 and a fluid connection at the waste reservoir 208. Buffer channel 206
Fluidly couples with buffer reservoirs 210 and 212. The apparatus is shown to have multiple channels that intersect with main channel 204. For example, buffer channel 214 ends and fluidly couples near its starting point of main channel 204 and fluidly couples with buffer reservoir 216 at the other end. Sample introduction channel 218 also terminates and fluidly couples with main channel 204 and fluidly couples with sample reservoir 220 at the other end. Additional buffer / waste channels 222 and 224 and buffer / waste reservoirs 226 and 228 are also shown. Descriptors for the various wells and channels are primarily represented for the purpose of distinguishing the various channels and wells from each other. It is envisioned that different wells and channels can be used for a variety of different reagents depending on the analysis being performed.
【0036】アッセイ成分のソース及びミクロ流動フォーマットとの統合 細胞や単離されたタンパク質のようなアッセイ成分のソース、基質及びリガン
ドのソース、本発明の化学組成物のライブラリの構成要素を含む潜在的なモジュ
レータのソースは、任意の種々の手段においてここで示されるマイクロチャネル
と流動的に結合する。特に、Knapp等の「Closed Loop Bio
chemical Analyzers」(WO98/45481;PCT/U
S98/06723)及びParce等の「High Throughput
Screening Assay Systems in Microscal
e Fluidic Devices」WO98/00231並びに例えばMe
hta等によるタイトル「Manipulation of Micropar
ticles In Microfluidic Systems」60/12
8,643、1999年4月4日出願内に述べられる物質のソースを含むこれら
のシステムが適用される。 これらのシステムにおいて、「滴定器エレメント」(すなわち成分がソースか
ら第二チャネル又はリザーバのようなマイクロスケール構成要素へと移動するこ
とができるチャネル)は、物質のソースと一時的に又は永久に結合する。ソース
は滴定器エレメントを含むミクロ流動装置の内部又は外部であり、例えば「シッ
パーチップ(sipper chip)」であることができる(基本的には、キ
ャピラリのようなマイクロスケールチャネルを含むミクロ流動装置であり、マイ
クロスケール装置の本体の外部である)。本装置は、マイクロスケール装置自体
の本体及び他の滴定器エレメントを通した他において、マイクロウェルプレート
、膜又は、凍結乾燥された成分、ビードマトリックス、ウェル又はリザーバを含
む他の固体基質のような外部物質ソースと接触する。 例えば、細胞タイプ、アッセイ成分又はライブラリ構成要素のソースは、例え
ば選択された細胞又は試薬を有する少なくとも1つのウェルを有するボディ構造
の外部のマイクロウェルプレートである。その代わりにとしては、選択された細
胞タイプ、成分又は試薬を含むボディ構造の表面上に配置されたウェル、選択さ
れた細胞タイプ、成分又は試薬を含むボディ構造の表面上に配置されたリザーバ
;選択された粒子タイプ又は試薬を含む少なくとも1つの区画を含むボディ構造
或いは液体の、部分的な液体の、カプセル化されたゲルの、乾燥された、部分的
に乾燥された、凍結乾燥された、又は他の安定化された形態において選択された
細胞のタイプ又は試薬を含む固体相構造の外部のコンテナである。 Sources of assay components and integration with microfluidic formats Sources of assay components such as cells and isolated proteins, sources of substrates and ligands, potential components of library of chemical compositions of the present invention The source of the modulator can be in fluid communication with the microchannel shown here in any of a variety of ways. In particular, "Closed Loop Bio" by Knapp et al.
chemical Analyzers "(WO98 / 45481; PCT / U
S98 / 06723) and “High Throughput” by Parce et al.
Screening Assay Systems in Microscal
e Fluidic Devices "WO 98/00231 and, for example, Me
hta et al. “Manilation of Micropar
titles In Microfluidic Systems ”60/12
8,643, these systems including the sources of the substances mentioned in the application filed Apr. 4, 1999 apply. In these systems, a “titrator element” (ie, a channel through which components can move from a source to a microscale component such as a second channel or reservoir) is temporarily or permanently associated with a source of a substance. I do. The source is internal or external to the microfluidic device containing the titrator element, and can be, for example, a "siper chip" (essentially in a microfluidic device containing microscale channels such as capillaries). And external to the body of the microscale device). The device may be used, such as through a microwell plate, membrane or other solid substrate containing lyophilized components, bead matrices, wells or reservoirs, through the body of the microscale device itself and other titrator elements. Contact with external substance source. For example, the source of the cell type, assay component or library component is a microwell plate external to the body structure having at least one well with, for example, selected cells or reagents. Alternatively, a well located on the surface of the body structure containing the selected cell type, component or reagent, a reservoir located on the surface of the body structure containing the selected cell type, component or reagent; Body structure or liquid, partially liquid, encapsulated gel, dried, partially dried, lyophilized, containing at least one compartment containing the selected particle type or reagent, Or in an external container of solid phase structure containing selected cell types or reagents in other stabilized forms.
【0037】 ライブラリ、基質、ターゲット、試薬及び他のアッセイ成分を含む化学組成物
は、典型的には液体状態、例えば溶液でミクロ流動装置へ供給される。代わりに
、化学組成物、基質、ターゲット、試薬等は、ビードのような粒子マトリックス
に接着され又は固定され提供される。粒子マトリックスは必須に別々かつ非溶解
性であることができ、そしてある場合は、マイクロスケールシステムを通じて流
れることができる。粒子の例としてはビード又は生物学的な細胞であることがで
きる。例えば、ポリマービード(例えばポリスチレン、ポリプロピレン、ラテッ
クス、ナイロン、及び多くの他の物質)、シリカ又はシリコンビーズ、セラミッ
クビーズ、ガラスビーズ、磁気ビーズ、金属ビーズ及び有機化合物ビーズが使用
できる。非常に多種の粒子が市販入手できる、例えばクロマトグラフィーにおい
て典型的に使用されるもの(例えばThe 1999 Sigma「Bioch
emicals and Reagents for Life Scienc
es Research」Catalog from Sigma(Saint
Louis,MO)例えばpp.1921−2007;The 1999 S
uppleco「Chromatography Products」Cata
log及びその他)であり、同様にアフィニティー精製にて通常使用されるもの
(例えばDynal製、Dynabeads(登録商標)、同様に例えばPro
mega,the Baxter Immunotherapy Group、
及び多くの他のソースにより供給される多くのデリビタイズド(derivit
ized)ビーズ、例えば種々のデリビタイズドDynabeads(登録商標
)(例えば種々の磁気Dynabeads(登録商標)、それは通常、結合する
試薬を含む)である。粒子の流れに関するさらなる詳細は、Mehta等による
タイトル「Manipulation of Microparticles
In Microfluidic Systems」USSN60/128,6
43、1999年4月4日出願内に見出すことができる。ここで示すように、こ
こで意図されたような粒子についての定義は、生物学的及び非生物学的粒子物質
を含む。それゆえ、細胞は本発明の目的についての粒子の定義内に含まれる。ア
レイ粒子は、必須に任意の形状、例えば球、螺旋形、偏球、棒状、コーン状、立
方体、多角形、又はそれらの組合せである(もちろんそれらは、ある細胞ベース
の粒子についての場合同様に)不規則でよい。The chemical composition, including libraries, substrates, targets, reagents and other assay components, is typically provided in liquid form, eg, in solution, to a microfluidic device. Alternatively, the chemical composition, substrate, target, reagents, etc. are provided adhered or fixed to a particle matrix, such as a bead. The particle matrix can be essentially discrete and insoluble, and in some cases, can flow through a microscale system. Examples of particles can be beads or biological cells. For example, polymer beads (eg, polystyrene, polypropylene, latex, nylon, and many other materials), silica or silicon beads, ceramic beads, glass beads, magnetic beads, metal beads, and organic compound beads can be used. A great variety of particles are commercially available, such as those typically used in chromatography (eg, The 1999 Sigma “Bioch”
chemicals and Reagents for Life Science
es Research "Catalog from Sigma (Saint
Louis, MO) eg pp. 1921-2007; The 1999 S
upleco "Chromatography Products" Catalog
log and others), which are also commonly used in affinity purification (for example, Dynal, Dynabeads (registered trademark), and also, for example, Pro
mega, the Baxter Immunotherapy Group,
And many derivitized sources provided by many other sources.
beads), for example, various Derivatized Dynabeads® (eg, various magnetic Dynabeads®, which usually include binding reagents). Further details regarding the flow of particles can be found in the title "Manipulation of Microparticles" by Mehta et al.
In Microfluidic Systems "USSN 60 / 128,6
43, which can be found in the application filed April 4, 1999. As set forth herein, the definition for particles as intended herein includes biological and non-biological particulate matter. Therefore, cells are included within the definition of particle for the purposes of the present invention. The array particles are essentially of any shape, such as spheres, spirals, oblate, rods, cones, cubes, polygons, or combinations thereof (of course, as well as for certain cell-based particles). ) Irregular.
【0038】 細胞ベースのミクロ流動アッセイは、発明者及びそれらの共同者による種々の
刊行物に記載され、例えばParce等の「High Throughput
Scre ening Assay Systems in Microsca
le Flidic Devices」WO98/00231及びKnapp等
の「Closed Loop Biochemical Analyzers」
(WO98/45481;PCT/US98/06723)を含む。それは当業
者が細胞を培養し、及びそれらをミクロ流動装置内へ導入することを予想する。 Parce等及びKnapp等の他に、多くの参考文献がバクテリア、植物、
動物(特に哺乳類)及び原始的なバクテリア起源の細胞を含む多くの細胞の培養
及び製造に利用できる、例えばFreshney (1994)、Culture
of Animal Cells、a Manual of Basic T
echnique、第3版 Wiley−Liss、New York そして
本明細書中で引用される、同様にSambrook、Ausubel及びBer
ger(全て上記)、Humason(1979)Animal Tissue
Techniques、第4版 W.H.Freeman and Comp
any;Ricciardelli等、(1989)In Vitro Cel l Dev.Biol. 25:1016−1024;Payne等(1992)
Plant Cell and Tissue Culture in Liq
uid Systems John Wiley&Sons,Inc. New
York, NY(Paync); Gamborg and Phillips(
eds)(1995)Plant Cell, Tissue and Orga
n Culture; Fundamental Methods Spring
er Lab Manual、Springer−Verlag(Berlin
Heidelberg New York)(Gamborg); 及び At
las and Parks(eds )The Handbook of Mi
crobiological Media(1993)CRC Press,B
oca Raton, FL(Atlas)を参照されたい。植物細胞の培養につ
いてのさらなる情報は、Sigma−Aldrich,Inc(St Loui
s,MO)(Sigma−LSRCCC)製のLife Science Re
search Cell Culture Catalogue(1998)、
及び例えばSigma−Aldrich,Inc(St Louis,MO)(
Sigma−PCCS)製でもあるPlant Culture Catalo
gue及び付録(1997)の様な市販入手できる商業用の文献に見出される。
細胞ベースのミクロ流動アッセイについての特に好ましい使用は、細胞リガンド
、例えば細胞レセプタリガンド、薬剤、共ファクター等の結合及び/又は内面化
のスクリーンである。このスクリーニングは、細胞のアレイ内の異なる細胞のセ
ットを配列させることにより多いに促進され、細胞のアレイは、細胞のセットを
通って流れる生体外の細胞活性が試験される任意のファクターを含む試薬の流れ
を有することができる。もちろん、細胞は試薬の流れ中にも存在でき、他のアレ
イ構成要素と接触して通過する。Cell-based microfluidic assays have been described in various publications by the inventors and their co-workers, and include, for example, “High Throughput” by Parce et al.
Screening Assay Systems in Microsca
"Le Flidic Devices" WO98 / 00231 and "Closed Loop Biochemical Analyzers" such as Knapp
(WO98 / 45481; PCT / US98 / 06723). It anticipates that one skilled in the art will culture cells and introduce them into a microfluidic device. In addition to Parce et al. And Knapp et al., Many references include bacteria, plants,
It can be used for the culture and production of many cells, including cells of animal (especially mammalian) and primitive bacterial origin, eg, Freshney (1994), Culture.
of Animal Cells, a Manual of Basic T
technique, 3rd edition Wiley-Liss, New York and also referred to herein as Sambrook, Ausubel and Ber.
ger (all above), Humason (1979) Animal Tissue
Techniques, 4th ed. H. Freeman and Comp
any; Ricciardelli et al., (1989) In Vitro Cell Dev. Biol. 25: 1016-1024; Payne et al. (1992).
Plant Cell and Tissue Culture in Liq
uid Systems John Wiley & Sons, Inc. New
York, NY (Paync); Gamborg and Phillips (
eds) (1995) Plant Cell, Tissue and Orange
n Culture; Fundamental Methods Spring
er Lab Manual, Springer-Verlag (Berlin
Heidelberg New York) (Gamborg); and At
las and Parks (eds) The Handbook of Mi
crobiological Media (1993) CRC Press, B
See oca Raton, FL (Atlas). Further information on culturing plant cells can be found in Sigma-Aldrich, Inc (St Louis
s, MO) (Sigma-LSRCCC) Life Science Re
search Cell Culture Catalog (1998),
And, for example, Sigma-Aldrich, Inc (St Louis, MO) (
Plant Culture Catalo, also made by Sigma-PCCS)
gue and found in commercially available commercial literature such as the Appendix (1997).
A particularly preferred use for cell-based microfluidic assays is a screen for binding and / or internalization of cell ligands, eg, cell receptor ligands, drugs, co-factors, and the like. This screening is further facilitated by arranging different sets of cells within an array of cells, the array of cells comprising a reagent containing any factor whose in vitro cell activity flowing through the set of cells is to be tested. Flow. Of course, cells can also be present in the flow of reagents and pass in contact with other array components.
【0039】 細胞は、本発明の種々のフォーマットにおける粒子のセットとして随意に存在
する。例えば、細胞はビーズ又は他のマイクロ粒子のような固体基質に固定され
ることができる。それゆえ、本発明のアレイは、随意に固体支持体及び細胞又は
他の重要な成分を含む異種粒子を含む。さらに、表面タンパク質及び他の分子を
含む細胞について、ミクロ流動装置のチャネルの源又はミクロ流動装置内の位置
に局在化する粒子のいずれかに対する細胞結合分子(細胞レセプタリガンド、細
胞壁結合分子、抗体等)を固定することが便利である。 充填チャネル源は、随意に流動的にボディ構造の外部ポートを使用して、滴定
器チャネルと結合する。充填チャネルは、ボディ構造の外部ポートを使用して、
電気滴定器チャネルと、ボディ構造の外部ポートを使用して、圧力ベース滴定器
チャネルと、ボディ構造の内部ポートを使用して、滴定器チャネルと、ボディ構
造の表面上のウェルと流動的に結合するボディ構造内の内部チャネルと、ボディ
構造内のウェルと流動的に結合するボディ構造内の内部チャネルと等と結合する
ことができる。ここでより完全に記載されているように、本発明の統合されたミ
クロ流動装置は、評価する試薬を貯蔵するための、非常に広範囲の種々の貯蔵エ
レメントを含む。これらはウェルプレート、マトリックス、膜等を含む。試薬は
(例えばマイクロ滴定器内のウェル内の)液体又は凍結乾燥された状態(例えば
膜状で或いはビードのような多孔質マトリックス内で乾燥される)で保存され、
そして慣用のロボット工学又は電気滴定器又はミクロ流動システムの反応又は試
薬チャネルと流動的に結合する圧力滴定器チャネルを使用して、ミクロ誘導装置
のアレイ成分へ輸送されることができる。The cells are optionally present as a set of particles in various formats of the invention. For example, cells can be immobilized on a solid substrate such as beads or other microparticles. Thus, the arrays of the present invention optionally include a heterogeneous particle comprising a solid support and cells or other critical components. In addition, for cells containing surface proteins and other molecules, cell binding molecules (cell receptor ligands, cell wall binding molecules, antibodies) to either the source of the channels in the microfluidic device or particles localized at locations within the microfluidic device Etc.) is convenient. A fill channel source is optionally fluidly associated with the titrator channel using an external port of the body structure. The filling channel uses the external port of the body structure,
Fluid coupling with the titrator channel and the well on the surface of the body structure using the pressure-based titrator channel and the internal port of the body structure using the electrotitrator channel and the external port of the body structure And an internal channel in the body structure that fluidly couples with a well in the body structure. As described more fully herein, the integrated microfluidic device of the present invention includes a very wide variety of storage elements for storing reagents to be evaluated. These include well plates, matrices, membranes and the like. The reagent is stored in liquid (eg, in a well in a microtitrator) or in a lyophilized state (eg, dried in a membrane or in a porous matrix such as a bead);
It can then be transported to the array components of a microinduction device using conventional robotics or electrotitrators or pressure titrator channels that fluidly couple with the reaction or reagent channels of a microfluidic system.
【0040】 通常は、化学組成物のライブラリの個々の構成要素が、本明細書中で記載され
るアッセイシステム内に別々に導入され、ライブラリ構成要素の比較的扱いやす
いプール内に少なくとも導入される。ターゲット非依存又はターゲット依存アッ
セイである特別な生化学システムにおけるライブラリ構成要素(又はライブラリ
構成要素のプール)の相対的な効果は、それからコントロールシステムに関し測
定され、導入されたライブラリ構成要素を欠く。細胞、酵素、結合又は他の機能
に関連する増加又は現象は、ライブラリ構成要素が特別な細胞又は分子機能のそ
れぞれ増進又は抑制剤であることを示す。Typically, individual components of a library of chemical compositions are separately introduced into the assay systems described herein, and at least introduced into a relatively manageable pool of library components. . The relative effect of a library component (or pool of library components) on a particular biochemical system that is a target-independent or target-dependent assay is then measured relative to the control system and lacks the introduced library components. An increase or phenomenon associated with a cell, enzyme, binding, or other function indicates that the library component is an enhancer or inhibitor of a particular cell or molecular function, respectively.
【0041】 ここで特に記載される装置及びシステムは、通常、数種又は1種の特別な操作
の実施に関するものであるが、このシステムの柔軟性は、さらなる操作をこれら
の装置内への容易に統合する事を許容することが、この開示から直ちに理解でき
るであろう。例えば、記載された本装置及びシステムは、実際に、ここで記載さ
れる実際に行われるシステムから上流及び下流の両方における任意の数の操作を
実施するための構造、試薬及びシステムを随意に含む。そのような上流操作は、
試料ハンドリング及び調製操作、例えば細胞分離、抽出、精製、培養、拡大、細
胞活性化、ラベリング、反応、希釈、等分等を含む。同様に、下流操作は類似す
る操作を含み、例えば試料成分の分離、成分のラベリング、アッセイ及び検出操
作、細胞又は他のアッセイ成分と連結する成分、又は細胞から分離され若しくは
本発明のアッセイの反応により生成する成分等の動電学的又は圧力ベースの注入
を含むことができる。さらに装置及びシステムは、1種又はそれ以上のマスター
及び/又はプレスクリーンされたライブラリ、例えばマルチウェルプレート、ピ
ンアレイ、ビードアレイ等の貯蔵のための構造を随意に含む。例えば、本システ
ムは低温貯蔵、例えば冷蔵、冷凍、凍結乾燥された物質の貯蔵、液体貯蔵等のた
めの構造を含むことができる。 上流及び下流アッセイ並びに検出操作は、制限なく、細胞蛍光アッセイ、細胞
活性アッセイ、分子活性アッセイ、レセプタ/リガンドアッセイ、免疫アッセイ
等を含む。任意のこれらのエレメントは、アレイ構成要素、又は例えばチャネル
壁等に固定されることができる。 本発明のターゲット非依存アッセイは、所望の上流及び下流アッセイアッセイ
同様に、統合されたシステムの文脈において所望に実施される。本発明の統合さ
れたシステムは、例えば1種又はそれ以上のマルチウェルプレート、ロボットエ
レメント(例えばプレートハンドリング機構、輸送装置等)、コントローラ、ミ
クロ流動装置、検出器、及びコンピュータ(例えばユーザ入力装置、データ出力
装置等を含む)。Although the devices and systems specifically described herein generally relate to performing several or one special operation, the flexibility of the system makes it easier to operate further into these devices. It will be readily apparent from this disclosure that it is possible to integrate For example, the devices and systems described may, in fact, optionally include structures, reagents and systems for performing any number of operations both upstream and downstream from the actual systems described herein. . Such an upstream operation is
Sample handling and preparation operations include, for example, cell separation, extraction, purification, culture, expansion, cell activation, labeling, reaction, dilution, aliquoting, and the like. Similarly, downstream operations include similar operations, e.g., separation of sample components, labeling of components, assay and detection operations, components linked to cells or other assay components, or reactions separated from cells or of an assay of the invention. Or electrodynamic or pressure-based injection of components such as those produced by Further, the devices and systems optionally include structures for storage of one or more master and / or prescreened libraries, such as multiwell plates, pin arrays, bead arrays, and the like. For example, the system can include structures for cold storage, eg, refrigeration, freezing, storage of lyophilized material, liquid storage, and the like. Upstream and downstream assays and detection procedures include, without limitation, cell fluorescence assays, cell activity assays, molecular activity assays, receptor / ligand assays, immunoassays, and the like. Any of these elements can be fixed to an array component or, for example, a channel wall or the like. The target-independent assays of the present invention, as well as the desired upstream and downstream assay assays, are desirably performed in the context of an integrated system. The integrated system of the present invention includes, for example, one or more multi-well plates, robotic elements (eg, plate handling mechanisms, transport devices, etc.), controllers, microfluidic devices, detectors, and computers (eg, user input devices, Data output device etc.).
【0042】器械 本発明において通常は、細胞、蛍光的にラベルされた基質及び/又は生成物は
、酵素活性のような機能が測定できるように、随意にモニタ及び/又は検出され
る。ラベル信号に基づき、一連の流動操作に関する決定、例えば特別なモジュレ
ータを詳細にアッセイし、動的な情報を決定するどうか、が成されることができ
る。 ここで記載される統合されたシステムは、装置内の流体移動、流速及び方向を
コントロールするための更なる装置、本システムにより実施される操作の結果を
検出又は検知するための検出器械、プロセッサ(例えば、プログラムされた指示
に従ってコントロールする器械を指示し、検出器械からデータを受取り、及びデ
ータを分析、保存、翻訳するための、そしてデータを生成しかつ直ちにアクセス
可能な報告フォーマットに翻訳するためのコンピュータ)と連結する上述のよう
なミクロ流動装置を通常含む。本発明のターゲット非依存アッセイ(ターゲット
依存アッセイ)実施に適する統合されたシステムの一例は、Caliper(
Caliper Technologies Corp.,Mountain
View,CA;www.calipertech.com.)製、Labch
ip(登録商標)ミクロ流動装置高出力スクリーニングシステム(HTS)であ
る。本装置は、例えばロボット、流動工学、プレートハンドラー、検出器等を含
む。 Instruments In the present invention, usually, cells, fluorescently labeled substrates and / or products are optionally monitored and / or detected so that functions such as enzyme activity can be measured. Based on the label signal, a series of decisions regarding the flow operation can be made, such as whether a particular modulator is assayed in detail and dynamic information is determined. The integrated system described herein comprises additional devices for controlling fluid movement, flow rate and direction within the device, detection instruments for detecting or detecting the results of operations performed by the system, a processor ( For example, to direct the controlling instrument according to programmed instructions, receive data from the detecting instrument, and analyze, store, and translate the data, and to generate the data and translate it into a readily accessible reporting format. And a microfluidic device as described above in connection with a computer. One example of an integrated system suitable for performing the target-independent assays (target-dependent assays) of the present invention is Caliper (
Caliper Technologies Corp. , Mountain
View, CA; www. callipertech. com. ), Labch
ip® Microfluidic High Power Screening System (HTS). The apparatus includes, for example, robots, flow engineering, plate handlers, detectors, and the like.
【0043】 ミクロ滴定プレートへの又はミクロ滴定プレートからの成分の移動を含む通常
の一連の配置については、プレートハンドリングステーションが使用される。こ
のような移動を実施できる数種の「在庫品」プレートハンドリングステーション
は市販入手でき、例えば、Zymark Corporation製のZyma
rkシステム(Zymark Center,Hopkinton,MA;ht
tp://www.zymark.com/)及び例えばプレート移動のための
ロボットと連結した自動滴定器を利用した他のステーション(例えば種々の入手
できる実験室システムにて使用できるORCA(登録商標)ロボット、例えばB
eckman Coulter,Inc.(Fullerton,CA)製)を
含む。さらに、CCS Packard(www.carlcreative.
com)製の入手できるマイクロ成分システムは、液体ハンドリング(例えば分
配、滴定等)、輸送及びPlateTrak(登録商標)、SideTrak(
登録商標)、及びPlateStak(登録商標)要素を介するプレートハンド
リングのための成分を、組み込むことができる。For a typical series of arrangements involving the transfer of components to or from a microtiter plate, a plate handling station is used. Several "off-the-shelf" plate handling stations capable of performing such transfers are commercially available, such as Zyma from Zymark Corporation.
rk system (Zymark Center, Hopkinton, MA; ht)
tp: // www. zymark. com /) and other stations utilizing an automatic titrator, eg, coupled with a robot for plate movement (eg, an ORCA® robot, eg, B, available in a variety of available laboratory systems).
Eckman Coulter, Inc. (Fullerton, CA). Further, CCS Packard (www.callcreative.com).
available micro-component systems, such as liquid handling (eg, dispensing, titration, etc.), transport and PlateTrak®, SideTrak (
®, and components for plate handling via the PlateStak ® element can be incorporated.
【0044】コントローラ 本発明の装置内の流体及び/又は物質の輸送及び方向付けを、例えば圧力ベー
ス又は動電学的なコントロールによりコントロールするために、種々のコントロ
ールする器械を上記ミクロ流動装置と連結して随意に利用することができる。 例えば、多くの場合、流体輸送及び方向付けは、全体に又は一部において、流
体を動かすための外部又は内部圧力ソースを導入した流れシステムに基づく圧力
を使用して、コントロールされる。内部ソースはマイクロ組立ポンプ、例えばダ
イアグラムポンプ、熱ポンプ、Lamb波ポンプ等を含み、それは技術に記載さ
れる。例えば米国特許第5,271,724号、第5,277,556号及び5
,375,979並びに発行されたPCT出願第WO94/05414号及び第
WO97/02357号を参照されたい。上記のように、ここで記載されるシス
テムも、動電学的な物質の方向付け及び輸送システムを利用できる。 Controllers A variety of controlling instruments are connected to the microfluidic device to control the transport and orientation of fluids and / or substances in the device of the present invention, for example, by pressure based or electrokinetic controls. And can be used at will. For example, fluid transport and directing is often controlled, in whole or in part, using pressure based flow systems that introduce external or internal pressure sources to move the fluid. Internal sources include microfabricated pumps, such as diagram pumps, heat pumps, Lamb wave pumps, etc., which are described in the art. For example, U.S. Patent Nos. 5,271,724, 5,277,556 and
375, 979 and published PCT applications WO 94/05414 and WO 97/02357. As noted above, the systems described herein may also utilize electrokinetic material orientation and transport systems.
【0045】 好ましくは、外部圧力ソースが使用され、そしてチャネル末端のポートに対し
適用される。これらの適用される圧力又は減圧は、チャネルの長さを交差して圧
力差を発生させ、これらを通して流体を動かす。ここで記載される内部接続され
るチャネルネットワークにおいて、体積にて異なる流速は、複数のポートにおい
て異なる圧力又は減圧を適用することにより、又は好ましくは共通の廃棄物ポー
トにおいて単一の圧力をかけ、かつ種々のチャネルを適切な抵抗とともに配置し
、所望の流速を生じさせることにより、随意に達成される。システムの例は、例
えばUSSN09/238,467、1/28/99出願、に記載される。 典型的には、コントローラシステムは適切に配置され、ここで記載されるミク
ロ流動装置又はシステムエレメントを受け入れるか又は接続する。例えば、コン
トローラ及び/又は検出器は、本発明の装置が取り付けられコントローラ及び/
又は検出器及び装置間の適切な接続を容易化するステージを随意に含む。典型的
には、このステージは、(適切な装置配列を容易化するために)ネスティング壁
、配列ピン及び/又は穴、非対称の縁等のような、適切な取り付け/配列構造エ
レメントを含む。多くのこのような配列は、本明細書中で引用される参考文献中
に記載される。 上記コントロールする器械も使用され、上流の流速をコントロールするための
重要な源の下流の物質の動電学的な注入又は抜き取りを提供する。上記同じ器械
および技術も利用することができ、流体を下流ポートに注入し、流れコントロー
ルエレメントとして機能させることにも利用できる。Preferably, an external pressure source is used and applied to the port at the end of the channel. These applied pressures or reduced pressures create a pressure differential across the length of the channel, moving fluid through them. In the interconnected channel network described herein, different flow rates in volume can be achieved by applying different pressures or reduced pressures in multiple ports, or preferably applying a single pressure in a common waste port, And optionally by arranging the various channels with appropriate resistances to produce the desired flow rates. Examples of systems are described, for example, in USSN 09 / 238,467, 1/28/99 application. Typically, the controller system will be appropriately positioned to accept or connect the microfluidic devices or system elements described herein. For example, the controller and / or detector may be equipped with the device of the present invention and the controller and / or detector.
Or optionally includes a stage to facilitate proper connection between the detector and the device. Typically, this stage includes appropriate mounting / array structural elements, such as nesting walls, alignment pins and / or holes, asymmetrical edges, etc. (to facilitate proper device alignment). Many such sequences are described in the references cited herein. The controlling device described above may also be used to provide an electrokinetic injection or withdrawal of material downstream of an important source for controlling upstream flow rates. The same equipment and techniques described above can also be used, and can be used to inject fluid into a downstream port and act as a flow control element.
【0046】検出器 ここで本装置は単一の検出器を随意に含み、例えばそれは原子量、蛍光、燐光
、放射活性、pH、電荷、吸収、発光、温度、磁気等を検出する。蛍光検出が特
に好ましく、通常多くの化合物の検出に使用される(しかし、示されるように、
上流及び下流操作は細胞、アッセイ成分、ライブラリ構成要素等上で実施され、
他の検出方法を含むことができる)。蛍光の他に、蒸発光散乱及び質量分析は、
本発明の文脈において利用できる2つのさらなる検出機構である。 検出器は、ラベルされた基質及び細胞又は他のアッセイ成分がライブラリ構成
要素と混合されるアッセイ混合ポイントの下流から1種又は複数の信号を、随意
にモニタする。例えば、検出器は「リアルタイム」アッセイ結果と一致する複数
の光信号をモニタすることができる。 Detector Here the device optionally comprises a single detector, for example, it detects atomic weight, fluorescence, phosphorescence, radioactivity, pH, charge, absorption, luminescence, temperature, magnetism, etc. Fluorescence detection is particularly preferred and is usually used for the detection of many compounds (but as shown
Upstream and downstream operations are performed on cells, assay components, library components, etc.
Other detection methods can be included). Besides fluorescence, evaporative light scattering and mass spectrometry
There are two additional detection mechanisms available in the context of the present invention. The detector optionally monitors one or more signals from downstream of the assay mixing point where the labeled substrate and cells or other assay components are mixed with the library components. For example, the detector can monitor multiple light signals that are consistent with "real-time" assay results.
【0047】 検出器の例としては、光電子増倍管、分光光度計、質量分析計、CCDアレイ
、走査検出器、顕微鏡、検流計−スキャン(galvo−scann)等を含む
。検出可能な信号を放出する細胞、ラベル又は他の成分は検出器を通過して流れ
、或いはその代わりに検出器はアレイに関連して移動し、細胞位置を決定するこ
とができる(又は、CCDアレイにおけるものとして、検出器はチャネル源に相
当する多くの空間位置を同時にモニタできる)。 より特別には、本発明の装置及びシステムにおいて使用される検出器は、例え
ば1種又はそれ以上の光学検出器、顕微鏡、CCDアレイ、光電子増倍管、フォ
トダイオード、発光光度計、蛍光光度計、燐光光度計、ルミネセンス光度計、分
光光度計、光度計、核磁気共鳴光度計、電子常磁性共鳴光度計、電子スピン共鳴
光度計、濁度計、Raman光度計、屈折計、干渉計、X線回折分析器、電子回
折分析器、偏光計、旋光分散分析器、円二色性光度計、電位差計、クロノポテン
シオメータ、電量計、電流計、伝導計、比重計、質量分析器、熱比重計、滴定計
、示差走査熱量計、放射活性活性化分析器、放射活性同位体希釈分析器等を含む
。本発明の方法及び装置における使用について好適な検出器は、光学検出器及び
例えば電子スプレーイオン化質量分析器を含み、それは例えば、装置の1種又は
それ以上のマイクロスケールチャネルに隣接するか結合する。質量分析器エレメ
ントを含む検出器の具体例は、以下でさらに議論する。Examples of detectors include photomultiplier tubes, spectrophotometers, mass spectrometers, CCD arrays, scanning detectors, microscopes, galvo-scans, and the like. Cells, labels or other components that emit a detectable signal flow past the detector, or alternatively, the detector moves relative to the array and can determine cell location (or CCD). As in the array, the detector can simultaneously monitor many spatial positions corresponding to the channel sources). More particularly, the detectors used in the devices and systems of the invention include, for example, one or more optical detectors, microscopes, CCD arrays, photomultipliers, photodiodes, emission photometers, fluorimeters , Phosphorescence meter, luminescence photometer, spectrophotometer, photometer, nuclear magnetic resonance photometer, electronic paramagnetic resonance photometer, electron spin resonance photometer, turbidimeter, Raman photometer, refractometer, interferometer, X-ray diffraction analyzer, electron diffraction analyzer, polarimeter, optical rotatory dispersion analyzer, circular dichroism photometer, potentiometer, chronopotentiometer, coulometer, ammeter, conductivity meter, hydrometer, mass analyzer, heat Includes hydrometer, titrator, differential scanning calorimeter, radioactive activation analyzer, radioactive isotope dilution analyzer, and the like. Detectors suitable for use in the methods and devices of the present invention include optical detectors and, for example, electrospray ionization mass spectrometers, which are, for example, adjacent to or associated with one or more microscale channels of the device. Specific examples of detectors that include mass analyzer elements are discussed further below.
【0048】 検出器はコンピュータを含み、又は操作可能に接続されることができる、例え
ば、検出器信号情報をアッセイ結果情報(例えばモジュレータ活性の動的なデー
タ)等へと変換するソフトウェアを有する。 信号は、例えば公知のソースからの信号をモニタリングすることによりミクロ
流動装置を較正することにより、随意に較正される。 ミクロ流動装置は、システムの出力をモニタリングするための複数の異なる検
出システムを使用することもできる。本発明の検出システムは、特にチャネル部
分(又は他の反応検出部分)における物質を検出及びモニタすることに使用でき
る。一度検出されると、上述のように、チャネル内の流速及びセルの速度も随意
に測定され、そしてコントロールされる。PCT/US98/11969及び6
0/142,984に記載されるように、流速及び他のファクターに基づく動的
情報の較正は、流れるシステムにおける正確な動的情報を提供することに使用さ
れる。 上記のように、検出システムの例は、光学センサ、温度センサ、質量センサ、
圧力センサ、pHセンサ、伝導センサ等を含む。これらのシステムにおいて、検
出器が装置、チャネル又はチャンバとセンサー上接続(within sens
ory communication with)されるように、ミクロ流動装
置又は装置の1種若しくはそれ以上のチャネル、チャンバ又は導管内に或いは隣
接するかのいずれかで配置される。ここで使用される特定の部分又はエレメント
の「センサー上接続」の句は、検出器が、検出器が意図するミクロ流動装置、ミ
クロ流動装置の一部、又はミクロ流動装置の一部の構成成分の特性を検出できる
ような位置における検出器の配置をいう。例えば、マイクロスケールチャネルと
センサー上接続されて配置されるpHセンサは、チャネル内にある流体のpHを
測定することができる。同様にミクロ流動装置の本体とセンサー上接続されて配
置される温度センサは、装置自体の温度を測定することができる。The detector may include a computer or may be operatively connected, for example, having software to convert detector signal information into assay result information (eg, dynamic data of modulator activity) and the like. The signal is optionally calibrated, for example, by calibrating the microfluidic device by monitoring a signal from a known source. Microfluidic devices can also use multiple different detection systems to monitor the output of the system. The detection system of the present invention can be used to detect and monitor substances, particularly in the channel portion (or other reaction detection portion). Once detected, the flow rate in the channel and the cell velocity are also optionally measured and controlled, as described above. PCT / US98 / 11969 and 6
Calibration of dynamic information based on flow rates and other factors, as described in U.S. Pat. No. 0 / 142,984, is used to provide accurate dynamic information in flowing systems. As mentioned above, examples of detection systems include optical sensors, temperature sensors, mass sensors,
Includes pressure sensors, pH sensors, conduction sensors, etc. In these systems, the detector is connected to the device, channel or chamber on the sensor.
The microfluidic device or one or more channels, chambers, or conduits of the device, either in or adjacent to it, as ory communication with. As used herein, the phrase "connection on a sensor" of a particular part or element refers to a component in which the detector is a microfluidic device, part of a microfluidic device, or part of a microfluidic device for which the detector is intended. Means the position of the detector at a position where the characteristics of the detector can be detected. For example, a pH sensor placed on the sensor with the microscale channel can measure the pH of the fluid in the channel. Similarly, a temperature sensor placed on the sensor with the body of the microfluidic device can measure the temperature of the device itself.
【0049】 特に好ましい検出システムは、ここで記載されるミクロ流動システム内に導入
されるミクロ流動装置のチャネル及び/又はチャンバ内の物質の光学特性を検出
するための光学検出システムを含む。このような光学検出システムは、典型的に
はミクロ流動装置のマイクロスケールチャネルに隣接して配置され、装置のチャ
ネル又はチャンバと交差して配置される光学検出窓を介し、チャネルとセンサー
上接続される。光学検出システムは、物質のスペクトル特性と同様に、チャネル
内の物質から発光される光、物質の透過又は吸収を測定できるシステムを含む。
好ましい態様において、検出器は、蛍光又は化学発光物質のような物質から発光
される光の量を測定する。このように、検出システムは、検出窓を通り伝達され
る信号に基づく光を集め、適切な光検出器へと伝達させるための集束光学機器を
典型的に含む。パワー変動、フィールド直径及び焦点距離の顕微鏡対象は、この
光の列の少なくとも一部として、直ちに利用される。光検出器は、随意に分光光
度計、フォトダイオード、アバランチ(avalanche)フォトダイオード
、光電子増倍管、ダイオードアレイ、又はある場合は、電荷結合素子(CCD)
等のようなイメージングシステムである。検出システムは、検出された光データ
を分析、保存及びデータ翻訳のためにコンピュータに伝達するために、典型的に
はアナログからデジタルへの又はデジタルからアナログへのコンバータを介し、
コンピュータと連結する。Particularly preferred detection systems include optical detection systems for detecting the optical properties of substances in channels and / or chambers of a microfluidic device introduced into the microfluidic systems described herein. Such an optical detection system is typically located adjacent to the microscale channel of the microfluidic device and is connected to the channel and the sensor via an optical detection window located across the channel or chamber of the device. You. Optical detection systems include systems that can measure the light emitted from a substance in a channel, the transmission or absorption of the substance, as well as the spectral properties of the substance.
In a preferred embodiment, the detector measures the amount of light emitted from a substance, such as a fluorescent or chemiluminescent substance. Thus, the detection system typically includes focusing optics for collecting light based on the signal transmitted through the detection window and transmitting the light to a suitable photodetector. The power variation, field diameter and focal length microscopic object are immediately utilized as at least part of this light train. The photodetector is optionally a spectrophotometer, a photodiode, an avalanche photodiode, a photomultiplier, a diode array, or, in some cases, a charge-coupled device (CCD).
And the like. The detection system typically uses an analog-to-digital or digital-to-analog converter to transmit the detected optical data to a computer for analysis, storage and data translation,
Connect with computer.
【0050】 ラベルされた細胞、ラベルされた基質及び/又はラベルされた生成物のような
蛍光物質の場合は、検出器は典型的に、蛍光物質を活性化させるために適切な波
長で光を提供する光源を含み、さらに光源を検出窓を通してチャネル又はチャン
バ内に含まれる物質物質へと方向付けするための光学機器を含む。光源は適切な
波長を提供する任意の数の光源であることができ、レーザー、レーザーダイオー
ド及びLEDを含む。他の光源は、他の検出システムにおいて使用される。例え
ば、プロードバンド光源は、典型的には光散乱/透過検出スキーム等において使
用される。典型的には、光選択パラメータは当業界で公知である。 すでに示したとおり、質量分析は、ターゲット非依存又はターゲット依存スク
リーニングアッセイの結果を検出するための、他の好ましい方法を提供する。質
量分析は広く使用される分析技術であり、例えば試料中の原子の同位体比、生物
学的に重要な分子を含む種々の分子構造、及び複合混合物の質的及び量的な組成
についての情報を提供することに使用できる。通常の質量分析システムは、シス
テム入口、イオンソース、質量分析器及び典型的には減圧下の検出器を含む。検
出器は典型的には信号プロセッサ及びコンピュータと操作可能に接続する。本発
明における使用のための脱着イオンソースは、フィールド脱着(FD)、電子ス
プレーイオン化(ESI)、化学イオン化、マトリックス補助脱着/イオン化、
(MALDI)、プラズマ脱着(PD)、高速原子衝撃(FAB)、第二イオン
質量分析(SIMS)、及び熱スプレーイオン化(TS)を含む。ESIソース
が特に好ましい。In the case of fluorescent materials, such as labeled cells, labeled substrates and / or labeled products, the detector typically emits light at an appropriate wavelength to activate the fluorescent material. And a optic for directing the light source through the detection window to a substance contained within the channel or chamber. The light source can be any number of light sources that provide a suitable wavelength, including lasers, laser diodes, and LEDs. Other light sources are used in other detection systems. For example, broadband light sources are typically used in light scattering / transmission detection schemes and the like. Typically, light selection parameters are known in the art. As already indicated, mass spectrometry provides another preferred method for detecting the results of target-independent or target-dependent screening assays. Mass spectrometry is a widely used analytical technique, for example, information on the isotope ratio of atoms in a sample, various molecular structures, including biologically important molecules, and the qualitative and quantitative composition of complex mixtures. Can be used to provide A typical mass spectrometry system includes a system inlet, an ion source, a mass analyzer, and a detector, typically under reduced pressure. The detector is typically in operable connection with a signal processor and a computer. Desorption ion sources for use in the present invention include field desorption (FD), electrospray ionization (ESI), chemical ionization, matrix-assisted desorption / ionization,
(MALDI), plasma desorption (PD), fast atom bombardment (FAB), secondary ion mass spectrometry (SIMS), and thermal spray ionization (TS). ESI sources are particularly preferred.
【0051】 質量分析は当業界で公知である。ミクロ流動装置を使用した質量分析器の接続
を特に記載した参考文献は、例えばKarger等による米国特許第5,571
,398号「PRECISE CAPILLARY ELECTROPHORE
TIC INTERFACE FOR SAMPLE COLLECTION
OR ANALYSIS」及びKarger等による米国特許第5,872,0
10号「MICROSCALE FLUID HANDLING SYSTEM
」を含む。質量分析についての通常の情報ソースは、例えばSkoog等による Principles of Instrumental Analysis (
5版)Hardcourt Brace & Company,Orlando
(1998)を含む。通常は、質量分析器はミクロ流動装置、と接続するのに良
く適している、なぜなら通常のミクロ流動装置内への入力は、キャピラリチャネ
ルだからである。本発明においては、この質量分析キャピラリはマイクロスケー
ルシステム内のチャネルと、単純に流動的に接続する。ミクロ流動システムへの
外部キャピラリの付加の方法は、例えばParce等による米国特許第5,97
2,187号「ELECTROPIPETTOR AND COMPENSAT
ION MEANS FOR ELECTROPHORETIC BIAS」に
記載されたような種々の張りつけ及び/又はドリル操作を含む。質量分析器のミ
クロ流動装置への接続の利点は、質量分析器のイオン化チャンバは通常減圧下で
あることである。この減圧はミクロ流動装置について負の圧力ソースとして使用
され、本システムの運転機構を提供する。他の利点は、検体の検出のために、典
型的にはラベルを必要としないことである。[0051] Mass spectrometry is known in the art. Connecting a mass spectrometer using a microfluidic device
Are described, for example, in U.S. Pat. No. 5,571 to Karger et al.
, 398 “Precise Capillary Electrophore”
TIC INTERFACE FOR SAMPLE COLLECTION
OR ANALYSIS "and U.S. Patent No. 5,872,0 by Karger et al.
No.10 "MICROSCALE FLUID HANDRING SYSTEM"
"including. A common source of information about mass spectrometry is eg from Skoog et al. Principles of Instrumental Analysis (
5th edition) Hardcourt Brace & Company, Orlando
(1998). Usually, mass spectrometers are good for connecting to microfluidic devices.
Is suitable because the input into a normal microfluidic device is
Because In the present invention, this mass spectrometry capillary is a microscale.
Simply and fluidly with the channels in the system. To microfluidic systems
A method of adding an external capillary is described, for example, in US Pat.
No. 2,187 "ELECTROPIPETTOR AND COMPENSAT
ION MEANS FOR ELECTROPHORETIC BIAS "
Includes various sticking and / or drilling operations as described. Mass spectrometer
The advantage of connecting to a chromatograph is that the ionization chamber of the mass spectrometer is usually
That is. This vacuum is used as a negative pressure source for microfluidic devices
And provide an operating mechanism for the system. Another advantage is that for the detection of analytes,
Type is that no label is required.
【0052】 質量分析によるスクリーニングを特に採用した多数の特別なミクロ流動装置配
置は、Parce等によるUSSN60/176,093、2000年1月14
日出願「ASSAYS AND MICROFLUIDIC DEVICE F
OR TRANSPOTER,GRADIENT INDUCED,AND B
INDING ACTIVITIES」に記載される。 本明細書中で示される多くのミクロ流動システムの他に、ターゲット非依存ア
ッセイ、ライブラリ及び本発明の方法を使用した他のオートメーション化された
試験も実行されることができる。例えば、FLIPR(蛍光イメージングプレー
トリーダ)が改良され、細胞ベースの動的アッセイのための定量的な光学スクリ
ーニングが行われた(Schroder及びNeagle(1996)「FLI
PR:A New Instrument for Accurate,Hig
h Throughput Optical Screening」Journ al of Biomolecular Screening 1(2):75
−80)。A number of special microfluidic device configurations that specifically employed screening by mass spectrometry are described in US Pat. No. 60 / 176,093, January 14, 2000 by Parce et al.
Filed “ASSAYS AND MICROFLUIDIC DEVICE F”
OR TRANSPORTER, GRADIENT INDUCED, AND B
INDING ACTIVITIES ". In addition to the many microfluidic systems shown herein, target-independent assays, libraries and other automated tests using the methods of the invention can also be performed. For example, the FLIPR (Fluorescence Imaging Plate Reader) has been improved and quantitative optical screening for cell-based kinetic assays has been performed (Schroder and Neagle (1996) "FLI
PR: A New Instrument for Accurate, Hig
h Throughput Optical Screening " Journal of Biomolecular Screening 1 (2): 75
-80).
【0053】コンピュータ 上記のように、コントローラシステム及び/又は検出システムのいずれかまた
は両方は、プログラムされた又はユーザの入力指示に従いこれら器械の運転を指
示し、これらの器械からデータ及び情報を受け取り、翻訳し、操作しそして報告
の機能を行う適切にプログラムされたプロセッサ又はコンピュータと連結される
。このように、コンピュータは典型的には適切に1種又はこれらの両方の装置と
連結する(例えば、必要な場合アナログからデジタルへの又はデジタルからアナ
ログへのコンバータ)。 コンピュータは典型的にはユーザからの指示を、設定パラメータフィールド内
へのユーザ入力、例えばGUIにおける形体で、又はプログラムされた指示、例
えば種々の異なる特別な操作のためにプログラムされた形体で受け取るために、
適切なソフトウェアを含む。ソフトウェアはそれからそれらの指示を、流動方向
及び輸送コントローラの操作を指示し所望の操作を実行するための適切な言語へ
変換する。それからコンピュータは、システム内に含まれる1種又はそれ以上の
センサ/検出器からデータを受取り、データを翻訳し、それをユーザの理解する
フォーマットにおいて提供し、そしてプログラミングに関してモニタリング及び
流速、温度、適用電圧等のコントロールにおけるもののように、そのデータを更
なるコントローラ指示を開始させることに使用する。 本発明においては、コンピュータは典型的にはチャネル内の物質のモニタリン
グのためのソフトウェアを含む。さらに、ソフトウェアは随意に動電学的に或い
は圧力モジュレートされた物質の注入又は排出のコントロールに使用される。注
入又は排出は上記流速をモジュレートし、成分を混合する等に使用される。 Computer As described above, either or both of the controller system and / or the detection system directs the operation of these instruments according to programmed or user input instructions, receives data and information from these instruments, It is coupled to a suitably programmed processor or computer that performs the translation, manipulation and reporting functions. Thus, the computer is typically suitably coupled to one or both of the devices (eg, an analog to digital or a digital to analog converter if necessary). The computer typically receives instructions from the user in the form of user input into configuration parameter fields, such as in a GUI, or programmed instructions, such as programmed for various different special operations. To
Including appropriate software. The software then translates those instructions into the appropriate language to direct the flow direction and operation of the transport controller and perform the desired operation. The computer then receives the data from one or more sensors / detectors included in the system, translates the data, provides it in a format understood by the user, and monitors and monitors flow rates, temperatures, applications, and programming. The data is used to initiate further controller instructions, such as in voltage and other controls. In the present invention, the computer typically includes software for monitoring the substance in the channel. In addition, the software is optionally used to control the injection or discharge of electrokinetically or pressure modulated substances. Injection or discharge is used to modulate the flow rate, mix the components, and the like.
【0054】マルチモジュールワークステーション 数種の具体例において、本発明のターゲット非依存及び/又はターゲット依存
アッセイはマルチモジュールワークステーションを含む統合されたシステムにお
いて実施される。本発明のマルチモジュールワークステーションは、例えば上述
のORCA(登録商標)及びPlateTrak(登録商標)のようなマイクロ
滴定プレートにおいて、プレートリーダにおいて、又はピン若しくはビードアレ
イから直接的に高出力アッセイを行うための1種又はそれ以上の装置を随意に含
む同様に、1種又はそれ以上のミクロ流動装置を含む。 ミクロ流動又は他のマイクロスケール装置、マルチウェルプレートリーダ(例
えばBio−Tek Instruments,Inc:www.copali s.com; 製Elx800及びBio−Rad:www.bio−rad.c om 製Ultramark及びBenchmark Plateリーダーのよう
な蛍光計量、光計量、色計量プレートリーダ)及び/又は自動装置化用装置、例
えばターゲット非依存(及び/又はターゲット依存)アッセイのロボット実施、
又はそれらの任意の組み合わせを含むスクリーニングモジュールは、ロボット機
構により個々のモジュールに対するアクセスを提供するために配置される。(単
一に操作される或いは又は1種又はそれ以上の更なるモジュールと、マルチモジ
ュールワークステーション内で連結して操作される各モジュールであることがで
きる各モジュールは、先により詳細に説明されるように、特定されたターゲット
又はターゲット依存アッセイ、又はそれらのサブ部分(例えば試料調製、インキ
ュベーション等)を実施するための必要な方法及び成分を含む。 Multi-Module Workstations In some embodiments, the target-independent and / or target-dependent assays of the present invention are performed in an integrated system that includes a multi-module workstation. The multi-module workstation of the present invention is for performing high power assays in microtiter plates, such as the ORCA® and PlateTrak® described above, in a plate reader, or directly from a pin or bead array. It also includes one or more microfluidic devices, as well as optionally including one or more devices. Microfluidizer or other microscale device, a multi-well plate reader (e.g. Bio-Tek Instruments, Inc: www.copali s.com; manufactured Elx800 and Bio-Rad: www.bio-rad.c om manufactured Ultramark and Benchmark Plate Reader Fluorometric, optical, colorimetric plate readers) and / or devices for automated instrumentation, such as robotic implementation of target-independent (and / or target-dependent) assays.
Or a screening module comprising any combination thereof is arranged to provide access to individual modules by a robotic mechanism. (Each module, which can be a single module or each module operated in conjunction with one or more additional modules in a multi-module workstation, is described in more detail above. As such, it includes the necessary methods and components for performing the identified targets or target-dependent assays, or sub-portions thereof (eg, sample preparation, incubation, etc.).
【0055】 ロボット機構は、アーマチャー、コンベアベルト、或いは又は1種又はそれ以
上のアッセイ成分又はライブラリアレイ、例えば多量のマルチウェルプレートの
に配列された化学組成物ライブラリを獲得しそして操作するための他の輸送機構
を含むことができる。アーマチャー又は他の輸送機構は、マルチモジュールワー
クステーション間に移動可能に装備されることができ(又はモジュールが移動可
能に装備される)、そして限定するものではないがライブラリアレイ、試薬、細
胞、基質等を含む1種又はそれ以上のアッセイ成分を個々のモジュール(又は代
わりにモジュールはライブラリメンバーへと移動されることができ、又は両方の
成分が移動され、モジュールとライブラリの操作可能な連結を達成することがで
きる)へ運ぶ。アマーチャー又は他の輸送機構は、例えば1種若しくはそれ以上
のモジュールに隣接して又はその間に、或いはスクリーニングモジュールと1種
又はそれ以上のアッセイ成分との間に配置されるトラック、ケーブル及びプーリ
、コンベアベルト、ローラー、ロボット手段等のような機構により、(逆に)モ
ジュール間を輸送されることができる。The robotic mechanism may be used to acquire and manipulate armatures, conveyor belts, or one or more assay components or library arrays, such as chemical composition libraries arranged in large numbers of multiwell plates. Transport mechanism. The armature or other transport mechanism can be movably mounted between the multi-module workstations (or the modules are movably mounted) and include, but are not limited to, library arrays, reagents, cells, substrates One or more assay components, including the like, can be transferred to individual modules (or alternatively the modules can be transferred to library members, or both components can be transferred to achieve an operable connection between the module and the library Can carry). The armature or other transport mechanism may include, for example, trucks, cables and pulleys, conveyors located adjacent to or between one or more modules, or between a screening module and one or more assay components. Mechanisms such as belts, rollers, robotic means, etc. can (and vice versa) transport between modules.
【0056】 図9はこのようなワークステーションの例示的な配置を例証する。例えば1種
又はそれ以上のマルチウェルプレートにおいて、マスターライブラリアレイを含
む基質はプレート保存モジュール1012(随意に例えば冷蔵エレメント、冷凍
エレメント等を含む)内に整理された配列で配置される。ユーザは、ユーザ入力
エレメント(例えばキーボード、タッチスクリーン、マウス等)を介しアッセイ
パラメータを選択する、そしてコントローラエレメント1013(P.C.コン
ピュータ、ドライブメカニズム等)を通って一連の指示をトラックロボット10
10へと運ぶ。選択された基質は、ロボットアマーチャー1011により、プレ
ート保存モジュール1012から回収される、そしてトラックロボット1010
により、1008を通してアッセイモジュール1001の1つへ輸送される。こ
れらのアッセイモジュールは、典型的には明確なアッセイを行うための適切なア
ッセイ装置エレメント(例えばミクロ流動チップ及び検出エレメント)を有する
。第一ターゲット非依存アッセイの完了において、基質は随意に、さらなるター
ゲット非依存又はターゲット依存アッセイの評価のための第二アッセイモジュー
ルへ輸送される。1種又はそれ以上のターゲット非依存及び/又はターゲット依
存アッセイの結果は、(単一の出力装置として描かれてはいるけれども、複数の
出力エレメントが本システムにおいて使用できる、例えばそれぞれは1種又はそ
れ以上のアッセイモジュールと連結する)出力装置1014にディスプレイされ
る。保存媒体は、コンピュータ又はディスクドライブのような分離エレメント内
にあることができる。通常は、保存媒体はアッセイモジュールと操作可能に連結
し、アッセイの結果を保存する。アッセイされる成分の位置及び所望の活性を示
すアッセイされる成分の情報を含むデータベースは、コントローラエレメント又
は他の連結したデータ保存システム内に含まれることができる。FIG. 9 illustrates an exemplary arrangement of such a workstation. For example, in one or more multi-well plates, the substrate containing the master library array is arranged in an organized array within the plate storage module 1012 (optionally including refrigeration elements, refrigeration elements, etc.). The user selects assay parameters via user input elements (eg, keyboard, touch screen, mouse, etc.) and sends a series of instructions through the controller element 1013 (PC computer, drive mechanism, etc.) to the track robot 10.
Carry to 10. The selected substrate is retrieved from the plate storage module 1012 by the robot armature 1011 and the truck robot 1010
Is transported through 1008 to one of the assay modules 1001. These assay modules typically have appropriate assay device elements (eg, microfluidic chips and detection elements) for performing well-defined assays. Upon completion of the first target-independent assay, the substrate is optionally transported to a second assay module for evaluation of a further target-independent or target-dependent assay. The results of one or more target-independent and / or target-dependent assays are described (although depicted as a single output device, multiple output elements can be used in the system, eg, one or Displayed on output device 1014 (coupled to further assay modules). The storage medium may be in a separate element such as a computer or a disk drive. Typically, a storage medium is operably linked to the assay module and stores the results of the assay. A database containing information on the location of the assayed component and the assayed component indicating the desired activity can be included in the controller element or other linked data storage system.
【0057】 この具体例において、及び所定の代替の具体例において、複数のプレスクリー
ニングターゲット非依存アッセイ及び/又はターゲット依存スクリーニングアッ
セイは、アッセイモジュールのそれぞれにおいて実施されることができる。同様
に、複数のターゲット非依存アッセイ及び/又はターゲット依存スクリーニング
アッセイは、複数のアッセイモジュールの代わりに使用でき、類似した結果を達
成できる。In this embodiment, and in certain alternative embodiments, a plurality of prescreening target-independent and / or target-dependent screening assays can be performed in each of the assay modules. Similarly, multiple target-independent assays and / or target-dependent screening assays can be used instead of multiple assay modules and achieve similar results.
【0058】データベース 本発明の1つの態様は、プレスクリーンされた組成物のライブラリの構成要素
について、記述子をデータベース内に登録することを含む。任意のプレスクリー
ンされた組成物のライブラリ(又は本明細書中に記載された任意の他のライブラ
リ)の構成要素の物理的、論理的又は空間的特性或いは活性を記載する任意の関
連情報を含むことができる。 通常は、データベースは、ユーザによりアクセスするためのコンピュータ又は
コンピュータ読み取り可能な媒体、及び/又は、統合されたシステムにおいて具
体化され、例えばそれはデータベース内の情報をベースにするライブラリ上で作
用する(例えば統合されたシステムの1種又はそれ以上のエレメント、例えばデ
ータベースの情報に応じたプレート、ミクロ流動成分等)。 Database One aspect of the present invention involves registering descriptors in a database for components of a library of prescreened compositions. Contains any relevant information describing the physical, logical or spatial properties or activities of the components of any pre-screened composition library (or any other library described herein). be able to. Typically, a database is embodied in a computer or computer-readable medium for access by a user and / or in an integrated system, for example, which operates on a library based on the information in the database (eg, One or more elements of an integrated system, such as plates, microfluidic components, etc. depending on information in a database).
【0059】 ワードプロセシングソフトウェア(例えば、Mocrosoft Word(
登録商標)又はCorel WordPerfect(登録商標))データベー
スソフトウェア(例えばMocrosoft Excel、Corel Qua
ttro Pro(登録商標))のようなスプレッドシートソフトウェア又はM
ocrosoft Acess(登録商標)又はParadox(登録商標)の
ようなデータベースプログラムが)のような、標準的なデスクトップアプリケー
ションが、データベース内に登録される記述子に相当するキャラクタストリング
(character string)を入力することにより、本発明に適合で
きる。例えば、データベースを具体化するコンピュータシステムは、例えば、ユ
ーザインターフェイス(Windows(登録商標)、Macintosh又は
LINUXシステムのような標準のオペレーティングシステムにおけるGUI)
と連結しキャラクタのストリングを処理する適切なキャラクタストリング情報を
有する前述のソフトウェアを含むことができる。 本発明の分析用のシステムは、ライブラリ登録、アッセイ結果等をトラッキン
グするための及び(プレスクリーニングターゲット非依存アッセイ段階又はター
ゲット依存アッセイスクリーニングにおいて)システムを処理する情報を使用す
るためのソフトウェアを有するデジタルコンピュータを含むことができる。コン
ピュータは例えばPC(任意の入手できるオペーレーティングシステム、例えば
DOS(登録商標)、OS2(登録商標)、WINDOWS(登録商標)、WI
NDOWS NT(登録商標)、WINDOWS95(登録商標)、WINDO
WS98(登録商標)、LINUX、Apple OS、Power PC、U
NIX(登録商標)、を動かすIntel x86又はPentium(登録商
標)チップ−コンパチブルコンピュータ)又は当業者に公知の市販の通常のコン
ピュータであることができる。情報記述子エレメントを処理するためのソフトウ
ェアは、入手でき、或いはVisualbasic、Fortran、Basi
c、Java(登録商標)等を使用して当業者により容易に作成できる。A word processing software (for example, Microsoft Word (
(Registered trademark) or Corel WordPerfect (registered trademark)) database software (for example, Microsoft Excel, Corel Qua)
spreadsheet software such as troPro (R) or M
A standard desktop application (such as a database program such as Microsoft Access (R) or Paradox (R)) inputs a character string corresponding to a descriptor registered in the database. Thereby, the present invention can be adapted. For example, a computer system embodying a database may be, for example, a user interface (a GUI in a standard operating system such as a Windows, Macintosh, or LINUX system).
Software having the appropriate character string information to concatenate with and process strings of characters. The system for analysis of the present invention is a digital system with software for tracking library registrations, assay results, etc. and for using the information processing system (in pre-screening target-independent assay steps or target-dependent assay screening). It can include a computer. The computer may be, for example, a PC (any available operating system such as DOS®, OS2®, WINDOWS®, WI
NDWS NT (registered trademark), WINDOWS 95 (registered trademark), WINDO
WS98 (registered trademark), LINUX, Apple OS, Power PC, U
NIX (R), an Intel x86 or Pentium (R) chip-compatible computer running) or a commercially available conventional computer known to those skilled in the art. Software for processing information descriptor elements is available or available in Visualbasic, Fortran, Basi.
c, it can be easily created by those skilled in the art using Java (registered trademark) or the like.
【0060】アッセイキット 本発明は、本発明のライブラリを生成するためのキットも提供する。特に、こ
れらのキットは、本発明を実施するためのミクロ流動装置、システム、モジュー
ル及びワークステーションを典型的に含む。キットは、制限するものではないが
ロボットエレメント(例えばトラックロボット、ロボットアーマチャー等)、プ
レートハンドリング装置、流体ハンドリング装置、及びコンピュータ(入力装置
、モニタ、c.p.u.等を含む)を含む本発明のマルチモジュールワークステ
ーションの組立品及び/又は操作についての更なる成分を随意に含むことができ
る。 通常、本明細書中で記載されるミクロ流動装置は、装置の好適な機能を実施す
るための試薬を含むために随意にパッケージされる。例えばキットは、本発明の
プレスクリーンされたライブラリを生成するために使用されるターゲット非依存
アッセイを行うために、アッセイ成分(例えばバッファ、試薬、酵素、血清タン
パク質、レセプタ等)に伴い記載される任意のミクロ流動装置を随意に含む。パ
ッケージされた試薬の場合、測定することなしにアッセイ方法中に直ちに導入さ
れる予め測定された又は予め投与された試薬(例えば、キットのエンドユーザに
より容易に再構成される予め測定された流体の一部又は予め秤量され若しくは予
め測定された固体試薬)を、随意に含むことができる。 Assay Kits The present invention also provides kits for producing the libraries of the present invention. In particular, these kits typically include microfluidic devices, systems, modules and workstations for practicing the present invention. The kit includes, but is not limited to, robotic elements (eg, truck robots, robotic armatures, etc.), plate handling devices, fluid handling devices, and computers (including input devices, monitors, cpu, etc.). Additional components for the assembly and / or operation of the multi-module workstation of the present invention may optionally be included. Typically, the microfluidic devices described herein are optionally packaged to include reagents for performing the appropriate functions of the device. For example, a kit is described with assay components (eg, buffers, reagents, enzymes, serum proteins, receptors, etc.) to perform a target-independent assay used to generate a prescreened library of the invention. An optional microfluidic device is optionally included. In the case of packaged reagents, pre-measured or pre-administered reagents (eg, pre-measured fluids that are easily reconstituted by the end user of the kit) are introduced immediately into the assay method without measurement. Part or pre-weighed or pre-measured solid reagent) can optionally be included.
【0061】 このような装置は、装置及び試薬を使用するための適切な指示を典型的に含み
、そして装置の好ましい機能を実施するための試薬を含む場合は、装置のチャネ
ル及び/又はチャンバ内に試薬を導入するための適切な指示を有する。後者の場
合、これらのキットは、ミクロ流動装置内へ物質を導入するための特別な補助的
な装置を含み、例えば適切に注射器/ポンプ等を形成する(ある好ましい態様に
おいて、装置自体は装置内のチャネル及びチャンバ内に物質を導入するための電
気滴定器のような滴定器エレメントを含む)。前者の場合、このようなキットは
、典型的には、装置のチャネル/チャンバ内に予め投与される必要な試薬を有す
るミクロ流動装置を含む。通常は、このような試薬は安定化された状態で提供さ
れる。このような試薬は、例えば漏れによる延長された保存中の劣化又は他の損
失を防ぐように安定化された形体で提供される。多くの安定化方法が保存される
試薬のために使用され、それは化学安定化剤(すなわち酵素抑制剤、マイクロサ
イド/静菌剤、抗凝固剤)、例えば固体支持体上の固定、マトリックス(すなわ
ちビード、ゲル等)内へのトラップ、凍結乾燥等を通した物質の物理的安定化を
含む。 本発明のキットのエレメントは、単一のパッケージ又は関連するパッケージの
セットとともに典型的にパッケージされる。パッケージは、本明細書中に記載さ
れた方法に関する1種又はそれ以上のターゲット非依存アッセイを実施するため
に記載された指示を、随意に含むことができる。キットは、ミクロ流動装置、シ
ステム又は試薬エレメントをを維持するために、パッケージング物質又はコンテ
ナをも随意に含むことができる。Such a device typically includes appropriate instructions for using the device and reagents, and, if it includes reagents for performing the desired functions of the device, within channels and / or chambers of the device. With appropriate instructions for introducing the reagents into the In the latter case, these kits include special auxiliary devices for introducing the substance into the microfluidic device, for example, suitably forming a syringe / pump or the like (in some preferred embodiments, the device itself is an internal device). Including a titrator element, such as an electrotitrator, for introducing a substance into the channels and chambers of the same). In the former case, such kits typically include a microfluidic device with the necessary reagents pre-administered in the channels / chambers of the device. Usually, such reagents are provided in a stabilized state. Such reagents are provided in a stabilized form to prevent prolonged storage degradation or other losses, for example, due to leakage. Many stabilization methods are used for stored reagents, which are chemical stabilizers (ie enzyme inhibitors, microsides / bacteriostats, anticoagulants), such as immobilization on a solid support, a matrix (ie, Physical stabilization of the substance through traps, freeze-drying, etc. in beads, gels, etc.). The elements of the kit of the invention are typically packaged with a single package or a set of related packages. The package can optionally include written instructions for performing one or more target-independent assays for the methods described herein. The kit can optionally also include a packaging material or container to maintain the microfluidic device, system or reagent element.
【0062】[0062]
以下のミクロ流動装置内で実施されるターゲット非依存アッセイの例を、例証
により、そして限定することなく提供する。当業者は種々のパラメータを変化さ
せることができても実質的に同様の結果がなおも達成されることが理解できるで
あろう。実施例1:HSA アッセイ ヒト血清アルブミン(HSA)は血液中で最も豊富なタンパク質であり、広範
囲の種々の生物学的な物質により結合される。多くの薬剤がHSAと可逆的に結
合し、高い親和力を有する。薬剤発見において、HSAと結合する薬剤の測定は
、後に続く動物及び/又は臨床試験の前に、ターゲットスクリーニングから得ら
れる潜在的なリードを優先付けるのに使用される。本発明において、化学化合物
の大きなライブラリは、HSAとの結合について最初に評価される。それから1
種又はそれ以上のターゲット依存又はスクリーニングアッセイにて評価されるプ
レスクリーンされたライブラリを提供する。HSAアッセイプロトコルは、発行
された蛍光発生のバッファ中でヒト血清アルブミンと相互作用する化合物を検出
する試みにより適合する(例えば、Epps等(1995)Analytica l Biochemistry 227:342)。簡単には、このアッセイは
競争的な結合アッセイであり、ライブラリ構成要素によりHSAに対して結合す
る染料の置換を測定する。The following examples of target independent assays performed in a microfluidic device are provided by way of illustration and without limitation. Those skilled in the art will appreciate that while various parameters can be varied, substantially similar results are still achieved. Example 1: HSA assay Human serum albumin (HSA) is the most abundant protein in blood and is bound by a wide variety of biological materials. Many drugs bind reversibly to HSA and have high affinity. In drug discovery, measurement of drugs that bind to HSA is used to prioritize potential leads from target screening prior to subsequent animals and / or clinical trials. In the present invention, a large library of chemical compounds is first evaluated for binding to HSA. Then one
Provide a prescreened library to be evaluated in species or more target dependent or screening assays. The HSA assay protocol is more compatible with attempts to detect compounds that interact with human serum albumin in a published fluorogenic buffer (eg, Epps et al. (1995) Analytical Biochemistry 227: 342). Briefly, this assay is a competitive binding assay that measures the displacement of a dye that binds to HSA by a library component.
【0063】 アルブミン上の2つの主たるサイトが測定され、染料及び潜在的な薬剤の両方
と結合するために重要である。本実施例において、2種の異なる染料が使用され
、アルブミン上の主たる各結合サイト(サイトI及びII)とそれぞれ選択的に
結合する:ダンシル−1−スルホンアミド(DNSA)及びダンシルサルコシン
(DS)。これらの染料は、大きく増加した量の収率又はアルブミンとの結合に
おける蛍光の特性を有する。これらの2つのサイトの1つを通じアルブンミンと
結合する化合物は染料を置換し、そしてアルブミンとの結合のKd及びランクオ
ーダを算出することに随意に使用される蛍光の減少を生じる。アッセイは1度に
1種だけの染料を使用して行った、しかしスペクトルで影響を及ぼさず、同時に
運転することも可能である。アルブミン−染料濃度を選択して予め測定されたK
d値を生ずることができ、それは約〜4μM又はそれ以上であることができる;
そして相当する薬剤濃度は20μMのオーダである。 HSAアッセイは図1Aにおいて例証されるデザインのミクロ流動装置におい
て実施され、そして本明細書では前に記載されている。バッファシステムは、p
H7.4の燐酸塩緩衝液処理のサリン(PBS)であり、そして典型的にはアッ
セイ条件は、1つの化合物濃度において、10〜60秒/化合物の時間と0.1
pmol/測定未満の化合物量を必要とする。De−ファッテッド(fatte
d)及び必須にグロブリン−フリーヒト血清アルブミンをアッセイに使用した。
アッセイは以下のようであった:[0063] Two major sites on albumin have been measured and are important for binding both dyes and potential drugs. In this example, two different dyes are used to selectively bind to each of the major binding sites on albumin (Sites I and II) respectively: Dansyl-1-sulfonamide (DNSA) and Dansyl sarcosine (DS) . These dyes have properties of fluorescence with a greatly increased yield or binding to albumin. Compounds that bind albumin through one of these two sites displace the dye and result in a decrease in fluorescence that is optionally used to calculate the Kd and rank order of binding to albumin. The assay was performed using only one dye at a time, but has no effect on the spectrum and can be run simultaneously. The albumin-dye concentration is selected and the pre-measured K
a d-value can be produced, which can be about 44 μM or more;
And the corresponding drug concentration is of the order of 20 μM. The HSA assay was performed in a microfluidic device of the design illustrated in FIG. 1A and has been previously described herein. The buffer system is p
H7.4 phosphate buffered saline (PBS), and typically the assay conditions are 10-60 seconds / compound time and 0.1 at one compound concentration.
Requires less than pmol / measurement of compound. De-Fatted
d) and essentially globulin-free human serum albumin were used in the assay.
The assay was as follows:
【化1】 Embedded image
【0064】 この実施例において、サイトI染料(DNSA)のみが使用される。アルブミ
ン濃度は15μMであり、そして染料はサイトI特定の染料、30μMのDNS
Aである。実験は室温で行った。蛍光の励起は、330nmに集中し、そして発
光は475−525nmであった。流れを達成するために適用される圧力は、お
よぼ水の32インチであった。実験の継続時間は10〜60分であった。データ
収集に使用される器械を図IAに示す。 この実験において、アルブミン及びDNSAは上記PBSバッファ内でプレミ
ックスされ、図IAに示されるミクロ流動装置上のウェル103及び106に加
えた(アルブミン及び染料は、メイン滴定器チャネルへ、ウェル103から染料
、ウェル106からアルブミンを別々に供給することも可能である)。 HSA−薬剤結合プロット(図3A)における抑制剤は、フェニルブタゾンで
あり、それはHSA上でサイトIと結合することが公知である。薬剤濃度は、〜
7、17、35、55、75、110、150及び180μMである。それぞれ
の試料についてのアッセイサイクル時間は25秒である。抑制対フェニルブタゾ
ンプロット(図3B)における%抑制値は、(2回の反復が示される)図3Aに
示されるデータより求められる。アッセイは〜45分間行い、(8種の異なる抑
制剤濃度で)同じ滴定を10回反復繰り返して運転した。In this example, only Site I dye (DNSA) is used. The albumin concentration was 15 μM and the dye was a site I specific dye, 30 μM DNS
A. The experiments were performed at room temperature. Excitation of the fluorescence was centered at 330 nm and emission was 475-525 nm. The pressure applied to achieve the flow was 32 inches of water. The duration of the experiment was 10-60 minutes. The instrument used for data collection is shown in Figure IA. In this experiment, albumin and DNSA were premixed in the PBS buffer and added to wells 103 and 106 on the microfluidic device shown in FIG. IA (albumin and dye were transferred from well 103 to , It is also possible to supply albumin separately from well 106). The inhibitor in the HSA-drug binding plot (FIG. 3A) is phenylbutazone, which is known to bind to site I on HSA. Drug concentration is ~
7, 17, 35, 55, 75, 110, 150 and 180 μM. The assay cycle time for each sample is 25 seconds. The% inhibition values in the inhibition vs. phenylbutazone plot (FIG. 3B) are determined from the data shown in FIG. 3A (two replicates are shown). The assay was run for 〜45 minutes and the same titration (with eight different inhibitor concentrations) was run with 10 replicates.
【0065】 6種の薬剤に対するHSA−結合プロット(図3C)において、異なる薬剤は
、DMSO/PBSバッファ中175μMである。サイクル時間は30秒/試料
であり、使用されるミクロ流動装置(図1)は、PEG(ポリチレングリコール
)コーティングを使用してコーティングした。使用される6種の異なる薬剤は、
フェニルブタゾン、サルフィンピラゾン(sulfinpyrazone)、ア
セチルサリチル酸、トルブダミド(tolbudamide)、ワルファリン(
warfarin)及びイブプロフェン(ibuprofen)であった。薬剤
を含まない2種の異なるタイプの負のコントロールがあり、1つはPBSバッフ
ァであり、もう1つは1−%DMSO/PBSバッファである。 HSAに結合する薬剤プロットのランクオーダにおいて、ミクロ流動装置及び
キュベットについてのランキングを実施し、文献値と比較した。キュベット実験
についての実験濃度及びバッファは、上記ミクロ流動装置について記載されるも
のと必須に類似であった。結果を以下に示す: HSAに結合する薬剤のランクオーダ(最強から最弱へ) チップ キュベット 文献 フェニルブタゾン フェニルブタゾン フェニルブタゾン サルフィンピラゾン サルフィンピラゾン サルフィンピラゾン トルブダミド ワルファリン トルブダミド アセチルサリチル酸= トルブダミド ワルファリン ワルファリン=イブプロフェン アセチルサリチル酸 アセチルサリチル酸 イブプロフェン イブプロフェンIn the HSA-binding plot for the six drugs (FIG. 3C), the different drugs are 175 μM in DMSO / PBS buffer. The cycle time was 30 seconds / sample, and the microfluidic device used (FIG. 1) was coated using a PEG (polyethylene glycol) coating. The six different drugs used are:
Phenylbutazone, sulfinpyrazone, acetylsalicylic acid, tolbudamide, warfarin (
warfarin) and ibuprofen. There are two different types of negative controls without drug, one with PBS buffer and one with 1-% DMSO / PBS buffer. Rankings for microfluidic devices and cuvettes were performed in rank order of drug plots binding to HSA and compared to literature values. The experimental concentrations and buffers for the cuvette experiments were essentially similar to those described for the microfluidic device above. The results are shown below: Rank order of drug binding to HSA (from strongest to weakest) Chip cuvette Literature Phenylbutazone Phenylbutazone Phenylbutazone Salphinepyrazone Salphinepyrazone Sarphinepyrazone Torbudamide Warfarin Torbudamide Acetylsalicylic acid = Tolvudamide warfarin warfarin = ibuprofen acetylsalicylic acid acetylsalicylic acid ibuprofen ibuprofen
【0066】 HSA結合アッセイ編集物の態様において、消費は上記実験条件に基づき、与
えられた濃度の範囲内である。サイクル時間は現行の、最適化されていない時間
である。アッセイで許容されるDMSOの重量割合は、キュベットフォーマット
において試験される。結合する薬剤のランクオーダは、〜5%のDMSOまで維
持される。以下はHSA結合アッセイの態様の編集物である: HSA結合アッセイの態様濃度 ヒト血清アルブミン及び染料: 5−50μM 化合物: 10−500μM消費 アッセイ試薬 50−500フェムトモル/データポイント;10μl/8時間
化合物 10−500フェムトモル/データポイント;1nl/試料時間 サイクル時間 25秒;145データポイント/時間アッセイにおけるDMSO重量割合 0.1〜5%In the HSA binding assay compilation embodiment, the consumption is within a given concentration range based on the above experimental conditions. The cycle time is the current, non-optimized time. The weight percentage of DMSO allowed in the assay is tested in a cuvette format. Rank order of binding agents is maintained up to 〜5% DMSO. The following is a compilation of embodiments of the HSA Binding Assay: Embodiments of the HSA Binding Assay Concentration Human Serum Albumin and Dye: 5-50 μM Compound: 10-500 μM Consumption Assay Reagent 50-500 femtomoles / data point; 10 μl / 8 hr Compound 10 -500 femtomoles / data point; 1 nl / sample time cycle time 25 seconds; 145 data points / hour DMSO weight percentage in assay 0.1-5%.
【0067】実施例2:GSTアッセイ グルタチオン−s−転移酵素(GST)は、抗酸化剤防御において重要な役割
を果たし、環境の圧力に対する動物の生化学的な適応の一部である。GSTは減
少したグルタチオンを、ジメチルアニリン類似体、アミノピリン、イミプラミン
、クロルプロマジン(chlorpromazine)、及び関連する抗抑制剤
ならびに農薬を含む多種の内因の及び外因の脂質溶解性生体異物との結合を触媒
する。描かれるように、(1.)はグルタチオン(γ−Glu−Cys−Gly
)の構造を示し、(2.)はGSTにより触媒される親電子的な基質上での反応
の一般的な略図を示す。 GSTアッセイは、pH6.5の100mMのbisTRIS、1MのNDS
B(非洗浄性スルホベタイン)、5mMのNaCl中、ペンタフルオロベンゾイ
ル蛍光体(pFBF)を10−20μM(Molecular Probesか
ら市販入手できる)で使用して、実施することができる。GST(ラット肝臓)
はSigma Chemical(St Louis,MO)から購入した。ア
ッセイを、図2に表されるチャネルレイアウトを有するプレーナー(plane
r)ミクロ流動装置内で実施した。図4、パネルBは、GSTアッセイを実施す
るための基質の例の構造を示し、同様にアッセイの結果を示す(パネルC)。図
4Bに描かれるように、(1.)は比色基質(2,4−ジニトロ−クロロベンゼ
ン);(2.)は蛍光基質(クマリン誘導体)、及び(3.)はフルオレセイン
誘導体である。図4Cは、プレーナーチップ実験における、100mMのBis
−Tris、pH6.5、1MのNDSB、5mMのNaCl中、フルオレセイ
ン誘導体についてのデータを表す。 Example 2 GST Assay Glutathione-s-transferase (GST) plays an important role in antioxidant defense and is part of the animal's biochemical adaptation to environmental pressure. GST catalyzes reduced glutathione binding to a variety of endogenous and exogenous lipid-soluble xenobiotics, including dimethylaniline analogs, aminopyrine, imipramine, chlorpromazine, and related antidepressants and pesticides. As depicted, (1.) represents glutathione (γ-Glu-Cys-Gly).
2) shows a general schematic of the reaction on an electrophilic substrate catalyzed by GST. The GST assay consists of 100 mM bisTRIS pH 6.5, 1 M NDS
B (non-detergent sulfobetaine) can be performed using pentafluorobenzoyl phosphor (pFBF) at 10-20 μM (commercially available from Molecular Probes) in 5 mM NaCl. GST (rat liver)
Was purchased from Sigma Chemical (St Louis, MO). The assay was performed on a planar with the channel layout depicted in FIG.
r) Performed in a microfluidic device. FIG. 4, panel B shows the structure of an example of a substrate for performing a GST assay, and also shows the results of the assay (panel C). As depicted in FIG. 4B, (1.) is a colorimetric substrate (2,4-dinitro-chlorobenzene); (2.) is a fluorescent substrate (coumarin derivative) and (3.) is a fluorescein derivative. FIG. 4C shows 100 mM Bis in the planar chip experiment.
-Represents data for fluorescein derivatives in Tris, pH 6.5, 1 M NDSB, 5 mM NaCl.
【0068】実施例3:プロテアーゼアッセイ 例えば細胞プロテアーゼ上における抑制剤又は活性化剤としての、それらの効
果についての評価を行ったプレスクリーンされたライブラリは、本発明の特色で
ある。「プロテアーゼ」は、アミノ酸残渣間のペプチド結合を加水分解すること
によりタンパク質を分解する酵素である。プロテアーゼの種類は、チオールプロ
テアーゼ、酸プロテアーゼ、セリンプロテアーゼ等を含む。プロテアーゼの例は
、限定するものではないが、カルボキシペプチターゼA、スブチリシン、パパイ
ン、及びペプシンを含む。プロテアーゼアッセイは、より詳細に、例えば本明細
書に参考文献として導入される米国特許出願第09/093,542号、199
8年6月8日出願に記載される。 プロテアーゼアッセイを行うために、基質、例えばタンパク質は混合されるか
又はさもなければプロテアーゼにより接触される。種々の蛍光発生プロテアーゼ
基質は市販入手でき、例えばp−ニトロフェノール類化合物等を含む。プロテア
ーゼは基質との反応を触媒し、それゆえプロテアーゼ開裂生成物のような生成物
を形成する。本発明において、プロテアーゼアッセイは、プロテアーゼをモジュ
レート、例えば抑制又は活性化するそれらの能力について化学組成物を評価する
のに利用できる。 Example 3 Protease Assay Prescreened libraries that have been evaluated for their effects as inhibitors or activators on cellular proteases, for example, are a feature of the invention. “Protease” is an enzyme that degrades proteins by hydrolyzing peptide bonds between amino acid residues. Kinds of protease include thiol protease, acid protease, serine protease and the like. Examples of proteases include, but are not limited to, carboxypeptidase A, subtilisin, papain, and pepsin. Protease assays are described in more detail, for example, in US patent application Ser. No. 09 / 093,542, 199, incorporated herein by reference.
It is described in the application filed on June 8, 2008. To perform a protease assay, a substrate, eg, a protein, is mixed or otherwise contacted with a protease. Various fluorogenic protease substrates are commercially available and include, for example, p-nitrophenol compounds. Proteases catalyze the reaction with the substrate, thus forming a product such as a protease cleavage product. In the present invention, protease assays can be used to evaluate chemical compositions for their ability to modulate, eg, inhibit or activate, proteases.
【0069】 本発明において、プロテアーゼ抑制アッセイは、ミクロ流動装置のマイクロス
ケールチャネルにおける連続流フォーマットにおいて実施される。典型的には、
上記のような圧力又は動電学的力の適用により、反応体はチャネルを通して移動
する。2種の反応体が同じチャネル内に導入される場合は、2種の反応体が互い
に混合及び接触し、反応しそして生成物を形成する。例えば、プロテアーゼは随
意に圧力下でミクロ流動装置を通り流れる。プロテアーゼは基質、例えばタンパ
ク質、ペプチド等と接触し又は混合される。基質は、例えば蛍光発生基質を典型
的にラベルする。プロテアーゼは、分解されたタンパク質生成物、例えば開裂タ
ンパク質フラグメントを生成する基質の加水分解を触媒する。 プロテアーゼ反応の種々の特性は、例えば酵素機構、速度論、抑制等はプロテ
アーゼアッセイを使用して研究される。プロテアーゼ抑制アッセイは、例えばプ
ロテアーゼを抑制する化合物のタイプ及びそれらが提供する抑制のレベルの情報
を提供する。例えば、ペプスタチンはカルボキシルプロテアーゼの活性を抑制す
ることにより、プロテアーゼ抑制剤として作用する。In the present invention, the protease inhibition assay is performed in a continuous flow format in a microscale channel of a microfluidic device. Typically,
The application of pressure or electrokinetic force as described above causes the reactants to move through the channel. If two reactants are introduced into the same channel, the two reactants mix and contact each other, react and form a product. For example, a protease optionally flows under pressure through a microfluidic device. The protease is contacted or mixed with a substrate, such as a protein, peptide, etc. The substrate typically labels, for example, a fluorogenic substrate. Proteases catalyze the hydrolysis of substrates to produce degraded protein products, for example, cleaved protein fragments. Various properties of the protease reaction, such as enzymatic mechanism, kinetics, inhibition, etc., are studied using protease assays. Protease suppression assays, for example, provide information on the types of compounds that inhibit proteases and the level of inhibition they provide. For example, pepstatin acts as a protease inhibitor by inhibiting the activity of carboxyl proteases.
【0070】 本発明は、短時間でのプロテアーゼ抑制アッセイにおいて、多くの化合物を試
験するのに適した高出力アッセイシステムを提供する。マスターライブラリの化
学組成物は、アッセイのフォーマットにより酵素及び基質が接触する前、間又は
後に随意に加えられる。例えば、プロテアーゼ抑制アッセイを実施するために、
ライブラリメンバーは、プロテアーゼ反応が実施されるマイクロスケールチャネ
ル内に導入される。本反応は潜在的なモジュレータの存在下で続けられる。洗剤
的なモジュレータ化合物は、複数の試料を含むミクロ滴定プレートから随意に取
り出される。複数の試料は、随意に潜在的なモジュレータ、抑制剤及び/又は活
性化剤を含む。 例示的なプロテアーゼ抑制アッセイ試験において得られた結果を図5に示す。
標準的なマルチウェルプレートフォーマット及びミクロ流動装置(LabChi
p(登録商標)装置)内で実施されるプロテアーゼアッセイについてのアッセイ
パラメータ、酵素消費及び基質消費統計値を、表1において比較する。基質消費
における6,700−倍の減少に伴う酵素消費における125−倍の減少は、マ
ルチウェルプレートフォーマットとの比較としてのミクロ流動装置内で得られる
。さらに、出力の重要な増加が、12時間あたりに実施された4,000のアッ
セイまでに達成された。The present invention provides a high power assay system suitable for testing many compounds in a short time protease inhibition assay. The chemical composition of the master library is optionally added before, during or after contact of the enzyme and substrate depending on the format of the assay. For example, to perform a protease suppression assay,
Library members are introduced into the microscale channel where the protease reaction is performed. The reaction is continued in the presence of the potential modulator. The detergent-like modulator compound is optionally removed from the microtiter plate containing the plurality of samples. The plurality of samples optionally include a potential modulator, inhibitor and / or activator. The results obtained in an exemplary protease inhibition assay test are shown in FIG.
Standard multiwell plate format and microfluidics (LabChi)
The assay parameters, enzyme consumption and substrate consumption statistics for the protease assays performed in the p® instrument) are compared in Table 1. A 125-fold reduction in enzyme consumption with a 6,700-fold reduction in substrate consumption is obtained in the microfluidic device as compared to a multiwell plate format. In addition, a significant increase in power was achieved by 4,000 assays performed per 12 hours.
【0071】[0071]
【表1】表1 プロテアーゼアッセイ ┌──────┬──────┬─────────┬─────────┐ │フォーマット│パラメータ │酵素消費 │基質消費 │ ├──────┼──────┼─────────┼─────────┤ │マルチウェル│60μl/ウェル│0.075 pmole/アッセ│0.3 nmole/アッセイ│ │マイクロプレ│1.25 nM 酵素│イ │ │ │ート │5 μM 基質 │4.5 mg/106酵素 │150 mg/106アッセイ│ ├──────┼──────┼─────────┼─────────┤ │ミクロ流動装│10秒注入サイ│0.6 fmol/アッセイ│45 fmol/分析 │ │置 │クル │ │ │ │ │670 nM 酵素│36.2μg/106 アッセ│22.5μg/106 分析 │ │ │50μM 基質 │イ │ │ └──────┴──────┴─────────┴─────────┘ Table 1 Protease Assay II | Format | Parameters | Enzyme consumption │Substrate consumption │ ├──────┼──────┼─────────┼─────────┤ │Multiwell│60μl / well│0.075 pmole / ASSE│0.3 nmole / assay│ │microplate│1.25 nM enzyme│a││││││ │5 μM substrate│4.5 mg / 10 6 enzyme│150 mg / 10 6 assay│ ├──────┼── │ │Microfluidic device│10 seconds injection size│0.6 fmol / assay│45 fmol / analysis │ │Place │Cle │ │ │ │ │670 nM Enzyme│36.2μg / 10 6 Ass│22.5μg / 10 6 Analysis │ │ │50μM Substrate │A │ │ └──────┴──────┴───── ────┴─────────┘
【0072】実施例4:キナーゼアッセイ タンパク質キナーゼは、γ−フォスフェート基をATPから、ターゲットペプ
チド又はタンパク質のセリン、トレオニン又はチロシン残渣上に移動させること
により、タンパク質の燐酸化(phosphorylation)を触媒する。
真核生物組織における全ての遺伝子の2−3%と同じ位が、タンパク質キナーゼ
をエンコードすると評価される(Cocc等(1991)Cell Regul 2:965)。これらの多くが、広い種々の病気(グループとして癌を含む)
に治療における薬剤改良のための潜在的なターゲットであるが、それらは重要な
ターゲット非依存アッセイの課題である。 キナーゼアッセイは、参考文献として本明細書に導入される米国特許出願第6
0/108,628号に記載される。キナーゼ活性は、伝統的には放射活性AT
Pを使用してアッセイし、そして次に同位体にラベルされたホスフェートをAT
Pからペプチド又はタンパク質基質へと移す。しかし本発明の典型的なキナーゼ
アッセイは、蛍光的に連結したペプチド、例えば「KEMPtide」の使用を
含む。燐酸化はラベルされたKEMPtideの移動のシフトとして検出される
。例えば: Tag−Leu−Arg−Arg−Ala−Ser−Leu−Gly (「Kemptide;」ネット電荷:q) ↓タンパク質キナーゼA,ATP,cAMP Tag−Leu−Arg−Arg−Ala−Ser(OPO3 2- )−Leu−G
ly (燐酸化「Kemptide;」ネット電荷:q-2) Example 4 Kinase Assay Protein kinase catalyzes the phosphorylation of proteins by transferring a γ-phosphate group from ATP onto serine, threonine or tyrosine residues of the target peptide or protein. .
It is estimated that 2-3% of all genes in eukaryotic tissues encode protein kinases (Coc et al. (1991) Cell Regul 2: 965). Many of these have a wide variety of diseases, including cancer as a group
Although potential targets for drug improvement in therapy, they are important target-independent assay challenges. Kinase assays are described in US Pat.
No. 0 / 108,628. Kinase activity is traditionally radioactive AT
Assay using P and then isotopically labeled phosphate
Transfer from P to peptide or protein substrate. However, a typical kinase assay of the invention involves the use of a fluorescently linked peptide, such as "KEMPtide". Phosphorylation is detected as a shift in the movement of the labeled KEMPtide. For example: Tag-Leu-Arg-Arg -Ala-Ser-Leu-Gly ( "Kemptide;" Net charge: q) ↓ protein kinase A, ATP, cAMP Tag-Leu -Arg-Arg-Ala-Ser (OPO 3 2 - ) - Leu-G
ly (phosphorylated “Kemptide;” net charge: q −2 )
【0073】 図6Aは、キナーゼ流動シフトアッセイを概略的に例証する。描かれるように
、結合は結合特性の流動性において電荷を生じる。アッセイは抑制剤の変動レベ
ルの存在下におけるアッセイ結果を図6B−Eに例証し、それは速度定数の算出
を含む(図6C)。 描かれるように、図6Bはタンパク質キナーゼAアッセイについての流動性シ
フトについてのATP滴定及び検出を表す。バッファ条件は、100mM HE
PES、pH7.5、5mM MgCl2 、1M NDSB−195、10mM DTT、0.01% Tritonである。図6Cはタンパク質キナーゼAア
ッセイについてのラインウィーバー−バルク(lineweaver−Burk
)プロット及びATP滴定を表す(■;◆;は2種の一連のアッセイを表す)。
6Dは、10μMのH−9抑制剤注入を使用した、タンパク質キナーゼAアッセ
イの結果を表す。バッファ条件は、100mM HEPES、pH7.5、5m
M MgCl2 、1M NDSB−195、10mM DTT、0.01% T
riton X−100、0.05mM ATP、10μM Fl−Kempt
ide基質+140nM PKA触媒サブユニットである。6Eは、「シッパチ
ップ(sipper chip)」(滴定皿のようなチップの外部ソースから流
体をサンプリングするための外部キャピラリを有するチップ)において実施され
るタンパク質キナーゼAアッセイ結果を示す。結果は抑制剤の滴定を示し、移動
シフト(mobility−shift)による検出を有する。バッファ条件は
、100mM HEPES、pH7.5、5mM MgCl2 、1M NDSB
−195、10mM DTT、0.01% Triton X−100、0.0
5mM ATP、100nM PKA触媒サブユニット10μMFl−Kemp
tide基質である。FIG. 6A schematically illustrates a kinase flux shift assay. As depicted, the bond creates a charge in the fluidity of the bond properties. The assay illustrates the assay results in the presence of varying levels of inhibitor in FIGS. 6B-E, which includes the calculation of rate constants (FIG. 6C). As depicted, FIG. 6B depicts ATP titration and detection for fluidity shift for the protein kinase A assay. Buffer conditions were 100 mM HE
PES, pH 7.5, 5 mM MgCl 2 , 1 M NDSB-195, 10 mM DTT, 0.01% Triton. FIG. 6C shows the lineweaver-Burk for the protein kinase A assay.
) Represents plots and ATP titrations (■; ◆; represents two series of assays).
6D represents the results of a protein kinase A assay using a 10 μM H-9 inhibitor injection. Buffer conditions are 100 mM HEPES, pH 7.5, 5 m
M MgCl 2 , 1 M NDSB-195, 10 mM DTT, 0.01% T
riton X-100, 0.05 mM ATP, 10 μM Fl-Kempt
ide substrate + 140 nM PKA catalytic subunit. 6E shows the protein kinase A assay results performed on a “siper chip” (a chip with an external capillary for sampling fluid from an external source of the chip, such as a titration dish). The results indicate titration of the inhibitor, with detection by mobility-shift. Buffer conditions were 100 mM HEPES, pH 7.5, 5 mM MgCl 2 , 1 M NDSB.
-195, 10 mM DTT, 0.01% Triton X-100, 0.0
5 mM ATP, 100 nM PKA catalytic subunit 10 μM Fl-Kemp
Tide substrate.
【0074】実施例5:ホスファターゼアッセイ 同様に、ペプチド又はタンパク質の脱燐酸化を触媒する酵素も、本発明のプレ
スクリーンされたライブラリを提供することに使用されるターゲット非依存アッ
セイの課題である。簡単には、ホスファターゼアッセイ蛍光発生基質dFMU(
6,8−ジフルオロ−4−メチルウンベリフェリル(methylumbeli
feryl)ホスファターゼ)を利用し、それは脱燐酸化(例えばホスファター
ゼを使用するインキュベーション)において、蛍光信号を提供する。反応は、K
opf−Sill等による米国特許出願第09/093,542号、1998年
6月8日出願において、詳細に記載される。ホスファターゼ反応は、50mM
HEPES、1M NDSB−195、pH7.9にて実施される。試薬濃度は
、125nM LAR及び50μM dFMUPである。システムはプログラム
され、一連のコントロールを行い、その後、随意に公知の抑制剤を含む酵素と基
質を実行する。全体の流れているフラックスは、メイン反応チャネル内で所望の
最終試薬濃度を提供するために選択される試薬及びバッファウェルから全体のフ
ラックスの比率を有するメイン反応チャネル内で一定のままである。蛍光応答を
各段階においてモニタした。図7Aは、ミクロ流動装置内で実施されるホスファ
ターゼアッセイ(基質滴定)から得られる典型的なデータを表す。Km 、Vmax 、kcat 及びKi についての生データを図7Bにプロットする。抑制剤なし、3
5μM及び69μMの抑制剤についての結果の最小二乗法フィットを計算し(図
7C)、そして分光光度計を使用してキュベット内で実施されたホスファターゼ
反応の結果(表2)と比較した。 EXAMPLE 5 As with phosphatase assays , enzymes that catalyze the dephosphorylation of peptides or proteins are also the subject of target-independent assays used to provide prescreened libraries of the invention. Briefly, the phosphatase assay fluorogenic substrate dFMU (
6,8-difluoro-4-methylumbelliferyl (methylumbeli)
feryl) phosphatase), which provides a fluorescent signal upon dephosphorylation (eg, incubation using phosphatase). The reaction is K
Opf-Sill et al. in U.S. patent application Ser. No. 09 / 093,542, filed Jun. 8, 1998, are described in detail. The phosphatase reaction is 50 mM
Implemented in HEPES, 1M NDSB-195, pH 7.9. Reagent concentrations are 125 nM LAR and 50 μM dFMUP. The system is programmed to perform a series of controls, followed by running enzymes and substrates, optionally including known inhibitors. The overall flowing flux remains constant in the main reaction channel with the ratio of the total flux from the reagents and buffer wells selected to provide the desired final reagent concentration in the main reaction channel. The fluorescence response was monitored at each stage. FIG. 7A represents typical data obtained from a phosphatase assay (substrate titration) performed in a microfluidic device. The raw data for K m , V max , k cat and K i are plotted in FIG. 7B. No inhibitor, 3
The least squares fit of the results for the 5 μM and 69 μM inhibitors was calculated (FIG. 7C) and compared to the results of the phosphatase reaction performed in the cuvette using a spectrophotometer (Table 2).
【0075】[0075]
【表2】表2.ホスファターゼアッセイ ┌─────┬─────┬────┬──────┬─────────┐ │ │Km │KI │Kcat │条件 │ │ │(μM) │(μM) │(μmol/分)│ │ ├─────┼─────┼────┼──────┼─────────┤ │ │LAR/dFMUP │ペプチド│nmol LAR │ │ ├─────┼─────┼────┼──────┼─────────┤ │キュベット│23.2 │167 │6 │1M NDSB-195 │ │ │ │ │ │50mM HEPES, pH7.5 │ │ │ │ │ │0.1 mg/ml BSA │ ├─────┼─────┼────┼──────┼─────────┤ │ミクロ流動│18.7 │151 │4.74 │1M NDSB-195 │ │装置 │ │ │ │50mM HEPES, pH7.5 │ └─────┴─────┴────┴──────┴─────────┘[Table 2] Table 2. Phosphatase assay┌─────┬─────┬────┬──────┬─────────┐ │ │K m │K I │K cat │Condition │ │ │ (μM) │ (μM) │ (μmol / min) │ │ ├─────┼─────┼────┼──────┼──────── LAR │ │ LAR / dFMUP │ Peptide │ nmol LAR │ │ ├─────┼─────┼────┼──────┼─────────┤ │ Cuvette │23.2 │167 │6 │1M NDSB-195 │ │ │ │ │ │50mM HEPES, pH7.5 │ │ │ │ │ │ │0.1 mg / ml BSA │ ├─────┼─────┼─ │ │Micro flow│18.7 │151 │4.74 │1M NDSB-195 │ │Equipment │ │ │ │ │50mM HEPES, pH7.5 │ └ ─────┴─────┴────┴──────┴─────────┘
【0076】実施例5:G−タンパク質結合レセプタ−細胞ベースアッセイ 本発明のプレスクリーンされたライブラリも、細胞ベースのアッセイにおける
大きなマスターライブラリを評価することにより提供される。例えばG−タンパ
ク質結合レセプタアッセイは、本発明のターゲット非依存アッセイである。G−
タンパク質結合レセプタアッセイは、図8Aに概略的に例証されるように、ラベ
ルされたカルシウムインジケータを使用して、細胞膜を交差するカルシウムフラ
ックスを典型的に測定する。この例においては、WT3−CHO細胞はATCC
から得られ、10% FBS、10mM HEPES、Pen/Strep、1
mM ナトリウムピルベート、2mM L−グルタミン酸塩、100μg/ml G418を含むRPMI 1640内で培養される。それから細胞(10×1
06細胞/5ml)をFluo−3(Molecular Probe Inc
.,Eugene,OR)とともに,1mg/ml BSA、20mM HEP
ES、0.04% プルロニック酸(pluronic acid)、2.5m
M プロベネシッド(probenecid)を含むHank’sバランス化塩
溶液(HBSS)中の4μM Fluo−3−AMを使用して、37℃で40分
間インキュベートすることにより、充填した。細胞を、Fluo−3充填後に室
温で15分間、1μM Syto−62(Molecular Probe I
nc.)を使用して、対比染色した。染料を充填した細胞を、ペレット化された
細胞をHEPES及び1mg/ml BSAを含むHBSS中で再懸濁すること
により、2回洗浄した。細胞は、同じ洗浄媒体とさらに密度試薬、Hypaqu
e(Pharmacia Biotech)又はOptiprep(Nycom
ed)からなる細胞分析バッファ内で再懸濁し、細胞及び、バッファ粘度を4.
5センチポイズに調整するための8%(w/v)のFicoll−400(Fl
uka)の密度を調和させるために加えられる。 Example 5 G-Protein Binding Receptor-Cell Based Assay A prescreened library of the invention is also provided by evaluating a large master library in a cell based assay. For example, the G-protein binding receptor assay is a target-independent assay of the present invention. G-
Protein binding receptor assays typically use a labeled calcium indicator to measure calcium flux across cell membranes, as schematically illustrated in FIG. 8A. In this example, the WT3-CHO cells are ATCC
From 10% FBS, 10 mM HEPES, Pen / Strep, 1
Cultured in RPMI 1640 containing mM sodium pyruvate, 2 mM L-glutamate, 100 μg / ml G418. Then cells (10 × 1
06 cells / 5 ml) was added to Fluo-3 (Molecular Probe Inc.).
. , Eugene, OR) with 1 mg / ml BSA, 20 mM HEP
ES, 0.04% pluronic acid, 2.5 m
Filling was performed using 4 μM Fluo-3-AM in Hank's balanced salt solution (HBSS) containing M probenecid by incubating at 37 ° C. for 40 minutes. Cells were incubated with Fluo-3 for 15 minutes at room temperature after loading with 1 μM Syto-62 (Molecular Probe I).
nc. ) Was used for counterstaining. Dye-loaded cells were washed twice by resuspending the pelleted cells in HBES containing HEPES and 1 mg / ml BSA. Cells are washed with the same washing medium and an additional density reagent,
e (Pharmacia Biotech) or Optiprep (Nycom
ed), resuspend in cell analysis buffer consisting of
8% (w / v) Ficoll-400 (Fl) to adjust to 5 centipoise
uka) to match the density.
【0077】 G−タンパク質結合レセプタアッセイは、90μmの幅、20μm深さのチャ
ネルを使用してエッチングされ、そして図8Bに示される配置の滴定器エレメン
ト801を有するミクロ流動装置(図8B)内で実施される。ミクロ流動装置は
、与えられたバッファ粘度、HBSS+HEPES中の試料がバッファ+細胞を
使用して1/3希釈され、アゴニストウェル802からのアゴニストが細胞−試
料混合物を使用して、1/5希釈されるようなデザインである。チャネルは細胞
分析バッファで満たされ、そしてウェルは18μlのアッセイ媒体で満たされる
。廃棄物ウェル804は、0.8lbs/平方インチにセットされた減圧ソース
と接続し、バッファの流れをこの空のウェルへと開始する。細胞は細胞ウェル8
06へと加えられ、そしてメインチャネル803を通って流れる細胞は、アゴニ
スト添加ポイントの下流の付帯蛍光検出器805まで送られる。アゴニスト添加
後の流速は、0.8mm/秒であり、そして検出器は、検出前でアゴニスト添加
後に、20秒のインキュベーション時間を許容する場所にセットされる。試料は
、30秒間隔で、96のウェルマイクロプレートから流れる。 データの流れは、Caliper LabChip(登録商標)Techno
logyを使用するAgilent2100Bioanalyzerにおいて2
0ヘルツにて集められる。Fluo−3発光を緑フィルタを使用して520nm
で収集し、及びSyte−62発光を赤フィルタを使用して680nmで収集し
た:488nmの青LED励起波長を、両方の染料に使用した。ソフトウェアフ
ィルタを使用して、細胞が検出器の記録エリアにある場合に、集められた蛍光発
光記録を分離した。Fluo−3/Syte−62細胞記録の比は、バックグラ
ウンドを差し引いた後の30秒のサンプリング時間中に平均化された。フルオレ
セイン染料注入は、20種の試料注入の群の始め及び終わりをマークするのに使
用される。データを図8C−8Fに例証する。The G-protein coupled receptor assay was etched using a 90 μm wide, 20 μm deep channel and in a microfluidic device (FIG. 8B) with a titrator element 801 in the arrangement shown in FIG. 8B. Will be implemented. The microfluidic device is prepared such that for a given buffer viscosity, samples in HBSS + HEPES are diluted 1/3 using buffer + cells, and agonists from agonist well 802 are diluted 1/5 using cell-sample mixtures. It is a design that looks like. Channels are filled with cell analysis buffer and wells are filled with 18 μl of assay medium. The waste well 804 connects to a vacuum source set at 0.8 lbs / in 2 and starts the buffer flow into this empty well. Cells are in cell well 8
Cells added to 06 and flowing through main channel 803 are sent to an incident fluorescence detector 805 downstream of the agonist addition point. The flow rate after agonist addition is 0.8 mm / sec, and the detector is set to allow a 20 second incubation time before detection and after agonist addition. Samples flow from 96-well microplates at 30 second intervals. The data flow is based on Caliper LabChip (R) Techno
2 in the Agilent 2100 Bioanalyzer using
Collected at 0 Hz. Fluo-3 emission at 520 nm using a green filter
And the Syte-62 emission was collected at 680 nm using a red filter: a blue LED excitation wavelength of 488 nm was used for both dyes. A software filter was used to separate the collected fluorescence emission records when cells were in the recording area of the detector. Fluo-3 / Syte-62 cell recording ratios were averaged during the 30 second sampling time after background subtraction. Fluorescein dye injection is used to mark the beginning and end of a group of 20 sample injections. The data is illustrated in FIGS. 8C-8F.
【0078】実施例6:シトクロムP450アッセイ シトクロムP450アッセイは、代謝及び薬剤リードの潜在的な毒性効果を評
価するための重要な手段である。ヒトシトクロムP450調製物は、Gente
st Corporationのような会社から市販入手できる。これらの酵素
は、化学化合物の代謝酸化を行う。P450活性をモニタリングするために利用
できる多くの蛍光基質、例えばクマリン誘導体、レゾルフィン誘導体、又は分子
プローブから得られるフルオレセイン誘導体である。これらの酵素の活性をモニ
タリングするための蛍光発生基質の有用性は、これらのアッセイが連続流ミクロ
流動装置ベースのアッセイフォーマットにて実行できることを意味する。以下は
、例えばp450アッセイに に有用な、利用できる蛍光発生基質の例である:
(1.)クマリン誘導体、例えば3−シアノ−7−エトキシクマリン→3−シア
ノ−7−ヒドロキシクマリン(Ex/Em 最大:408/450nm;消光率
:43,000);(2.)レゾルフィン誘導体、例えばフェノキサゾリン→レ
ゾルフィン(Ex/Em 最大:571/585nm;消光率:54,000)
;(3.)フルオレセイン誘導体、例えばフルオレセインジエチルエーテル→フ
ルオレセイン(Ex/Em 最大:490/520nm;消光率:70,000
)。 Example 6: Cytochrome P450 Assay The cytochrome P450 assay is an important tool for assessing metabolic and potential toxic effects of drug leads. The human cytochrome P450 preparation was obtained from Gente
It is commercially available from companies such as st Corporation. These enzymes perform metabolic oxidation of chemical compounds. There are many fluorescent substrates available for monitoring P450 activity, such as coumarin derivatives, resorufin derivatives, or fluorescein derivatives obtained from molecular probes. The utility of fluorogenic substrates to monitor the activity of these enzymes means that these assays can be performed in a continuous flow microfluidic device-based assay format. The following are examples of available fluorogenic substrates useful, for example, in p450 assays:
(1.) Coumarin derivatives, for example, 3-cyano-7-ethoxycoumarin → 3-cyano-7-hydroxycoumarin (Ex / Em maximum: 408/450 nm; extinction ratio: 43,000); (2.) resorufin derivatives, For example, phenoxazoline → resorufin (Ex / Em maximum: 571/585 nm; extinction ratio: 54,000)
(3.) fluorescein derivatives such as fluorescein diethyl ether → fluorescein (Ex / Em maximum: 490/520 nm; extinction ratio: 70,000
).
【0079】 4種の異なるヒトP450イソ酵素及び基質の組み合わせについての速度パラ
メータは、Gentest Websiteから獲得した(表3)。これらの酵
素反応パラメータ、及び図1Aのミクロ流動装置デザインのための公知の流れパ
ラメータを使用し、生成物形成速度及び酵素と基質の与えられた開始濃度につい
て形成する生成物の全量を計算することができる(表4)。これらの分子につい
て見積もられた濃度検出限界に対する、形成した生成物の量の比は、連続流アッ
セイの運転の可能性の指示を提供する。本計算において、酵素濃度は、Gent
est P450調製及び図1Aのミクロ流動装置についての公知の希釈ファク
ターを使用して、30秒のサンプリング時間を使用して得られる最大であると仮
定した。最終基質濃度をそれらのKm 値近くにセットし、50μMの検出限界を
蛍光発生反応生成物について仮定した。計算は、これらの4種のすべての酵素反
応が、これらの酵素により示される非常に遅い反転速度をにもかかわらず、ミク
ロ流動デザイン中で観察されたことを示す。仮説の抑制剤について観察されると
予測されるパーセント抑制も、同じアッセイパラメータのセットを使用して計算
され、これらの条件下でアッセイが抑制剤に感受性のあることを保証する。The kinetic parameters for the four different human P450 isoenzyme and substrate combinations were obtained from Gentest Website (Table 3). Using these enzyme reaction parameters and the known flow parameters for the microfluidic device design of FIG. 1A, calculate the product formation rate and the total amount of product forming for a given starting concentration of enzyme and substrate. (Table 4). The ratio of the amount of product formed to the concentration detection limit estimated for these molecules provides an indication of the feasibility of running a continuous flow assay. In this calculation, the enzyme concentration is Gent
Using the known dilution factor for the est P450 preparation and the microfluidic device of FIG. 1A, it was assumed to be the maximum obtained using a 30 second sampling time. The final substrate concentration was set close to their K m values were assumed detection limit of 50μM for fluorogenic reaction product. Calculations show that all four of these enzymatic reactions were observed in the microfluidic design, despite the very slow reversal rates exhibited by these enzymes. The percent inhibition expected to be observed for the hypothetical inhibitor is also calculated using the same set of assay parameters, ensuring that the assay is sensitive to the inhibitor under these conditions.
【0080】[0080]
【表3】 [Table 3]
【0081】[0081]
【表4】 [Table 4]
【0082】 ミクロ流動装置フォーマットにおける試薬のネット消費を、仮定した反応条件
から算出し、そしてGentest Websiteに列挙される(表5)マイ
クイロプレートアッセイプロトコルについての計算されたものと比較した。この
例において、ミクロ流動装置フォーマットにおけるアッセイの実行は、12時間
日あたり約2000アッセイの評価された出力を使用して、酵素消費において2
80倍の減少、基質消費において16,500倍の減少を生ずる。The net consumption of the reagents in the microfluidic device format was calculated from the assumed reaction conditions and compared to that calculated for the microplate assay protocol listed on the Gentest Website (Table 5). In this example, the performance of the assay in the microfluidic device format uses an estimated output of about 2000 assays per 12 hour day, reducing enzyme consumption by 2%.
An 80-fold reduction results in a 16,500-fold reduction in substrate consumption.
【0083】[0083]
【表5】 [Table 5]
【0084】 各々の出版物、特許、特許出願、インターネットウェブページ、及び他の記事
が特別にかつ個々に全ての目的のために参照により導入されるように、全ての出
版物、特許、特許出願、インターネットウェブページ、及び他の記事が、全ての
目的において、参照により本明細書中に導入される。本発明は明確化及び理解の
目的のために、例証及び実施例の手段により詳細に記載されるが、添付した請求
項の範囲内で、一定の変化及び改変が実行できることは明らかである。All publications, patents, patent applications, etc., so that each publication, patent, patent application, Internet web page, and other article are specifically and individually incorporated by reference for all purposes. , Internet web pages, and other articles are incorporated herein by reference for all purposes. While the invention has been described in detail by way of illustration and example for purposes of clarity and understanding, it will be apparent that certain changes and modifications may be practiced within the scope of the appended claims.
【図1A】 ターゲット非依存アッセイを実施に有用なミクロ流動チャネル
配列を表す。FIG. 1A depicts a microfluidic channel array useful for performing a target-independent assay.
【図1B】 ターゲット非依存アッセイを実施に有用なミクロ流動チャネル
配列を表す。FIG. 1B depicts a microfluidic channel array useful for performing a target-independent assay.
【図2】 ターゲット非依存アッセイを実施するためのミクロ流動チャネル
配列を表す。FIG. 2 depicts a microfluidic channel array for performing a target-independent assay.
【図3A】 HSA−薬剤結合プロットを表す。FIG. 3A shows an HSA-drug binding plot.
【図3B】 抑制対フェニルブタゾン濃度のプロットを表す。FIG. 3B shows a plot of inhibition versus phenylbutazone concentration.
【図3C】 6種の薬剤に結合するHSAのデータを表す。FIG. 3C depicts data for HSA binding to six drugs.
【図4A】 グルタチオン−s−転移酵素(GST)反応全体像を表す。FIG. 4A shows an overview of the glutathione-s-transferase (GST) reaction.
【図4B】 GSTアッセイに有用な基質を表す。FIG. 4B depicts useful substrates for GST assays.
【図4C】 ミクロ流動装置内で実施されるアッセイの結果を表す。FIG. 4C depicts the results of an assay performed in a microfluidic device.
【図5】 プロテアーゼアッセイ結果を表す。FIG. 5 shows protease assay results.
【図6A】 タンパク質キナーゼアッセイにおける移動シフトを表す。FIG. 6A shows migration shifts in a protein kinase assay.
【図6B】 タンパク質キナーゼアッセイにおける移動シフトデータを表す
。FIG. 6B shows migration shift data in a protein kinase assay.
【図6C】 PKAアッセイにおける速度データの測定のためのLinew
eaver−Burkプロットを表す。FIG. 6C. Line for measurement of rate data in PKA assay.
3 represents an eaver-Burk plot.
【図6D】 PKA抑制剤データを表す。FIG. 6D depicts PKA inhibitor data.
【図6E】 ミクロ流動シッパ(sipper)装置において得られるデー
タを表す。FIG. 6E depicts data obtained in a microfluidic sipper device.
【図7A】 ミクロ流動アッセイからのホスファターゼアッセイデータを表
す。FIG. 7A depicts phosphatase assay data from a microfluidic assay.
【図7B】 生データを表す。FIG. 7B represents raw data.
【図7C】 生データからのKi の測定を表す。FIG. 7C depicts the measurement of K i from raw data.
【図8A】 図8Bに表されたミクロ流動装置において随意に実施されるア
ッセイをベースとするレセプタ細胞と結合するG−タンパク質を表すFIG. 8A depicts G-protein binding to receptor cells based on an assay optionally performed in the microfluidic device depicted in FIG. 8B.
【図8B】 ミクロ流動装置を表すFIG. 8B depicts a microfluidic device.
【図8C】 ミクロ流動装置において実施されるアッセイをベースとするレ
セプタ細胞と結合するG−タンパク質からのデータを表す。FIG. 8C depicts data from G-protein binding receptor cells based on assays performed in a microfluidic device.
【図8D】 ミクロ流動装置において実施されるアッセイをベースとするレ
セプタ細胞と結合するG−タンパク質からのデータを表す。FIG. 8D depicts data from G-protein binding to receptor cells based on assays performed in a microfluidic device.
【図8E】 ミクロ流動装置において実施されるアッセイをベースとするレ
セプタ細胞と結合するG−タンパク質からのデータを表す。FIG. 8E depicts data from G-protein binding receptor cells based on assays performed in a microfluidic device.
【図8F】 ミクロ流動装置において実施されるアッセイをベースとするレ
セプタ細胞と結合するG−タンパク質からのデータを表す。FIG. 8F depicts data from G-protein binding to receptor cells based on assays performed in a microfluidic device.
【図9】 例えばプレスクリーンされたライブラリを生成するための、複数
のターゲット非依存アッセイを実施するのに有用なマルチモジュールワークステ
ーションを表す。FIG. 9 depicts a multi-module workstation useful for performing multiple target-independent assays, for example, to generate a prescreened library.
101 滴定器エレメント 102 メインチャネル 103 リザーバ 104、105 サイドチャネル 106 リザーバ 107 検出窓 108 廃棄物ウェル 109 電圧チャネル 110 高/低電圧ソース 111 電圧チャネル 112 高/低電圧ソース 204 メインチャネル 206 バッファチャネル 208 廃棄物リザーバ 210、212 バッファリザーバ 214 バッファチャネル 216 バッファリザーバ 218 試料導入チャネル 220 試料リザーバ 222、224 バッファ/廃棄物チャネル 226、228 バッファ/廃棄物リザーバ 1001、1002、1003、1004、1005、1006、1007、
1008 アッセイモジュール 1010 トラックロボット 1011 ロボットアーマチャー 1012 プレート保存モジュール 1013 コントローラエレメント 1014 出力装置 1015 入力装置101 Titrator Element 102 Main Channel 103 Reservoir 104, 105 Side Channel 106 Reservoir 107 Detection Window 108 Waste Well 109 Voltage Channel 110 High / Low Voltage Source 111 Voltage Channel 112 High / Low Voltage Source 204 Main Channel 206 Buffer Channel 208 Waste Reservoirs 210, 212 Buffer reservoir 214 Buffer channel 216 Buffer reservoir 218 Sample introduction channel 220 Sample reservoir 222, 224 Buffer / waste channel 226, 228 Buffer / waste reservoir 1001, 1002, 1003, 1004, 1005, 1006, 1007,
1008 Assay module 1010 Truck robot 1011 Robot armature 1012 Plate storage module 1013 Controller element 1014 Output device 1015 Input device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12Q 1/26 C12Q 1/26 1/34 1/34 1/48 1/48 1/527 1/527 G01N 33/15 G01N 33/15 Z 33/566 33/566 37/00 101 37/00 101 (31)優先権主張番号 60/195,159 (32)優先日 平成12年4月6日(2000.4.6) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S G,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 アン・アール・コッフ−シル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94028 ポートラ ヴァリー ミノカ ロ ード 30 (72)発明者 テオ・ティー・ニキフォロヴ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95112 サンノゼ サウス シックスティ ーンス ストリート 37 (72)発明者 ジェイ・ウォーレース・パース アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94303 パロ アルト ロス ローブルズ アヴェニュー 754 (72)発明者 カルヴィン・ワイ・エイチ・チャウ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94028 ポートラ ヴァリー ミノカ ロ ード 455 Fターム(参考) 2G045 AA40 BB25 CB01 DA20 DA36 DA77 FB01 FB02 FB07 FB11 FB12 GC12 GC15 JA01 JA07 4B029 AA07 AA27 BB01 BB11 BB16 CC01 FA04 FA10 FA11 FA12 FA13 FA15 4B063 QA01 QA05 QQ21 QQ41 QQ61 QQ89 QR01 QR02 QR06 QR10 QR18 QR20 QR74 QR77 QS31 QS39 QX02 QX10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12Q 1/26 C12Q 1/26 1/34 1/34 1/48 1/48 1/527 1/527 G01N 33/15 G01N 33/15 Z 33/566 33/566 37/00 101 37/00 101 (31) Priority claim number 60 / 195,159 (32) Priority date April 6, 2000 (2000.04) .6) (33) Priority country United States (US) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE) , LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW) , EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG , KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW State 94028 Portra Valley Minoca Road 30 (72) Theo T. Nikiforov, United States 95112 San Jose, South Sixtyth Street, California 37 (72) Inventor Jay Worrace Perth United States of America California 94303 Palo Alto Los Robles Avenue 754 (72) Inventor, Calvin YH Chow United States California 94028 Port Lavalry Minoca Road 455 F term (reference) 2G045 AA40 BB25 CB01 DA20 DA36 DA77 FB01 FB02 FB07 FB11 FB12 GC12 GC15 JA01 JA07 4B029 AA07 AA27 BB01 BB11 BB16 CC01 FA04 FA10 FA11 Q12 QA13Q QQ89 QR01 QR02 QR06 QR10 QR18 QR20 QR74 QR77 QS31 QS39 QX02 QX10
Claims (71)
であり:少なくとも1種のターゲット非依存アッセイにて大きなマスターライブ
ラリをプレスクリーニングし、それによりプレスクリーンされた組成物のライブ
ラリを提供する該方法。1. A method of generating a prescreened chemical composition library: prescreening a large master library in at least one target-independent assay, thereby providing a library of prescreened composition. Said method.
物理的に分離し、プレスクリーンされた組成物のライブラリを生成する請求項1
の方法。2. The pre-screening step physically separates the components of the master library to produce a library of pre-screened compositions.
the method of.
の正又は負の活性に基づき物理的に分離される請求項2の方法。3. The method of claim 2, wherein the components of the master library are physically separated based on the positive or negative activity of the pre-screening step.
素について記述子をデータベース内に登録する請求項1の方法であり、データベ
ースがコンピュータ又はコンピュータ読み取り可能な媒体中で具体化される該方
法。4. The method of claim 1, further comprising registering descriptors in a database for components of a library of prescreened compositions, wherein the database is embodied in a computer or computer readable medium. The method.
ータ読み取り可能な媒体中で具体化されるデータベース。5. A database embodied in a computer or computer readable medium created by the method of claim 4.
のライブラリ、又はプレスクリーンされた組成物の第二ライブラリを、少なくと
も1種のさらなるターゲット非依存アッセイにおいてスクリーニングすることを
含む請求項7に記載の方法。6. The method of claim 7, further comprising screening a master library, a library of prescreened compositions, or a second library of prescreened compositions in at least one additional target-independent assay. The method described in.
成物のライブラリを、少なくとも1種の更なるターゲット非依存アッセイにおい
てスクリーニングし、それによりプレスクリーンされた組成物の第二ライブラリ
を生成することを含む請求項1の方法。7. The master library, or library of prescreened compositions, is further screened in at least one additional target-independent assay, thereby generating a second library of prescreened compositions. The method of claim 1, comprising:
成要素について記述子をデータベース内に登録し、データベースがコンピュータ
又はコンピュータ読み取り可能な媒体中で具体化される請求項7の方法。8. The method of claim 7, further comprising registering descriptors in a database for components of the second library of prescreened compositions, wherein the database is embodied in a computer or computer readable medium. .
ュータ読み取り可能な媒体中で具体化されるデータベース。9. A database embodied in a computer or computer readable medium created by the method of claim 8.
ーライブラリの構成要素を統合することにより作成される請求項1の方法。10. The method of claim 1, wherein the large master library is created by integrating one or more components of the master library.
約1000又はそれ以上の組成物を含む請求項1の方法。11. The method of claim 1, wherein the library of prescreened compositions comprises at least about 1000 or more compositions.
約10,000又はそれ以上の組成物を含む請求項11の方法。12. The method of claim 11, wherein the library of prescreened compositions comprises at least about 10,000 or more compositions.
約100,000又はそれ以上の組成物を含む請求項12の方法。13. The method of claim 12, wherein the library of prescreened compositions comprises at least about 100,000 or more compositions.
約1,000,000又はそれ以上の組成物を含む請求項13の方法。14. The method of claim 13, wherein the library of prescreened compositions comprises at least about 1,000,000 or more compositions.
口有効性、細胞又は有機体生存力、細胞又は有機体毒性、アポプトシス、細胞付
着モジュレーション、ターゲット非依存レセプタモジュレーション、ターゲット
非依存酵素活性モジュレーション、ターゲット非依存タンパク質活性モジュレー
ション、ターゲット非依存核酸活性モジュレーション、グルクロニド結合モジュ
レーション、硫酸塩結合モジュレーション、アミノ酸結合モジュレーション、ア
シル化モジュレーション、メチル化モジュレーション、転写モジュレーション、
変換モジュレーション、タンパク質折り畳みモジュレーション、細胞成長のモジ
ュレーション、膜透過性、膜完全性、代謝安定性、温度安定性、溶解性、溶液粘
度、溶液濁度、酸性度、塩基性度、RedOx状態、超酸化物分泌、脂質過酸化
、オクタノール/水分割、1種又はそれ以上の緩衝液中の沈殿等、から選択され
る1種又はそれ以上のターゲット非依存パラメータに関連する効果を評価する請
求項1の方法。15. Target-independent assays include: serum half-life, cell uptake, oral efficacy, cell or organism viability, cell or organism toxicity, apoptosis, cell adhesion modulation, target-independent receptor modulation, target-independent Enzyme activity modulation, target-independent protein activity modulation, target-independent nucleic acid activity modulation, glucuronide binding modulation, sulfate binding modulation, amino acid binding modulation, acylation modulation, methylation modulation, transcription modulation,
Conversion modulation, protein folding modulation, cell growth modulation, membrane permeability, membrane integrity, metabolic stability, temperature stability, solubility, solution viscosity, solution turbidity, acidity, basicity, RedOx state, superoxidation 2. The method of claim 1, wherein the effect is associated with one or more target-independent parameters selected from secretion, lipid peroxidation, octanol / water partitioning, precipitation in one or more buffers, and the like. Method.
非依存アッセイが実施される請求項15の方法。16. The method of claim 15, wherein the target independent assay is performed by flow cytometry in a cell focusing device.
請求項16の方法。17. The method of claim 16, wherein flow cytometry distinguishes between live and dead cells.
請求項17の方法であり、染料又は染料結合がカルセイン(calcein)A
M、BCECF AM、臭化エチジウム、ヨウ化エチジウム、カチオン性染料、
カチオン性膜透過染料、中性染料、中性膜透過染料、アニオン性染料、アニオン
性膜透過染料からなる群より選択される該方法。18. The method of claim 17, wherein flow cytometry detects the fluorescence of the dye or dye-bound, wherein the dye or dye-bound is calcein A.
M, BCECF AM, ethidium bromide, ethidium iodide, cationic dye,
The method selected from the group consisting of cationic membrane-permeable dyes, neutral dyes, neutral membrane-permeable dyes, anionic dyes, and anionic membrane-permeable dyes.
フラックス上の選択された組成物を評価する請求項15の方法であり、細胞膜が
細胞の成分であり、細胞は蛍光カルシウムインジケータを使用して予め充填され
る該方法。19. The method of claim 15, wherein the target independent assay evaluates a selected composition on calcium flux across the cell membrane, wherein the cell membrane is a component of the cell and the cell uses a fluorescent calcium indicator. The method is pre-filled.
れた組成物の結合を評価する請求項15の方法。20. The method of claim 15, wherein the target-independent assay assesses binding of the selected composition on serum proteins.
請求項20の方法。21. The method according to claim 20, wherein the serum protein is human serum albumin (HSA).
により、選択された組成物のHSAの結合を抑制する能力を評価する請求項21
の方法であり、蛍光染料がダンシル−1−スルホンアミド(DNSA)又はダン
シルサルコシン(DS)から選択される該方法。22. The target-independent assay assesses the ability of the selected composition to inhibit HSA binding by at least one fluorescent dye.
Wherein the fluorescent dye is selected from dansyl-1-sulfonamide (DNSA) or dansyl sarcosine (DS).
の濃度が約4μMのKdを与えることを選択される請求項22の方法。23. The method of claim 22, wherein the HSA is present at a concentration of about 15 μM; the concentration of HSA and the concentration of the dye are selected to provide a Kd of about 4 μM.
15の方法であり、酵素が:グルタチオン−s−転移酵素、プロテアーゼ、ペプ
チダーゼ、キナーゼ、ホスファターゼ、Gタンパク質、ATPアーゼ、シトクロ
ムP450、リガーゼ、カルボキシルエステラーゼ、エポキシドヒドロラーゼ、
アザ−又はニトロ還元酵素、カルボニル還元酵素、ジサルファイド還元酵素、ス
ルホキシド還元酵素、キノン還元酵素、アルコール脱水素酵素、アルデヒド脱水
素酵素、アルデヒド酸化酵素、キサンチン酸化酵素、モノアミン又はジアミン酸
化酵素、プロスタグランジンシターゼ(prostaglandin syth
ase)、フラビン−モノ酸化酵素、及び脱ハロゲン化酵素から選択される該方
法。24. The method of claim 15, wherein the target-independent assay evaluates inhibition of the enzyme, wherein the enzyme is: glutathione-s-transferase, protease, peptidase, kinase, phosphatase, G protein, ATPase, cytochrome P450. , Ligase, carboxylesterase, epoxide hydrolase,
Aza or nitro reductase, carbonyl reductase, disulfide reductase, sulfoxide reductase, quinone reductase, alcohol dehydrogenase, aldehyde dehydrogenase, aldehyde oxidase, xanthine oxidase, monoamine or diamine oxidase, prostaglandin Prostaglandin system
ase), flavin-monooxidase, and dehalogenase.
依存アッセイが、グルタチオン−s−転移酵素による生成物に対する基質の変換
を抑制するための選択された組成物の能力を評価する請求項24の方法。25. The enzyme is glutathione-s-transferase, and a target-independent assay assesses the ability of the selected composition to inhibit the conversion of substrate to product by glutathione-s-transferase. The method of claim 24.
基質であり、蛍光発生又は色発生アッセイは、2,4−ジニトロ−クロロベンゼ
ン、クマリン誘導体又フルオレセイン誘導体である請求項25の方法。26. The method of claim 25, wherein the substrate is a fluorogenic or chromogenic substrate for glutathione-s-transferase, and wherein the fluorogenic or chromogenic assay is 2,4-dinitro-chlorobenzene, a coumarin derivative or a fluorescein derivative. Method.
F)であり、pFBFが約10−20μMの濃度で存在する請求項26の方法。27. When the substrate is pentafluorobenzoylfluorescein (pFB
28. The method of claim 26, wherein F) is present and pFBF is present at a concentration of about 10-20 [mu] M.
選択される組成物の効果をプロテアーゼによる蛍光発生基質の開裂から生じる蛍
光信号において評価される請求項24の方法。28. The method of claim 24, wherein the enzyme is a protease and the target independent assay evaluates the effect of the selected composition on the fluorescence signal resulting from cleavage of the fluorogenic substrate by the protease.
される組成物の効果を基質上のキナーゼにより引き起こされる移動シフトにおい
て評価される請求項24の方法。30. The method of claim 24, wherein the enzyme is a kinase and a target-independent assay assesses the effect of the selected composition on the shift of migration caused by the kinase on the substrate.
。31. The method of claim 30, wherein the substrate is a peptide that binds fluorescently.
rg−Arg−Ala−Ser−Leu−Glyを含む請求項31の方法。32. Fluorescently binding peptide is continuous: Tag-Leu-A
32. The method of claim 31, comprising rg-Arg-Ala-Ser-Leu-Gly.
が、選択される組成物の効果をホスファターゼによる蛍光発生基質の脱燐酸化か
ら生じる蛍光信号において評価する請求項24の方法。33. The method of claim 24, wherein the enzyme is a phosphatase and the target-independent assay assesses the effect of the selected composition on the fluorescent signal resulting from dephosphorylation of the fluorogenic substrate by the phosphatase.
セイが、選択される組成物の効果をシトクロムP450による蛍光発生基質の変
換により発生する蛍光信号において評価する請求項24の方法。35. The method of claim 24, wherein the enzyme is cytochrome P450 and the target-independent assay evaluates the effect of the selected composition on the fluorescence signal generated by conversion of the fluorogenic substrate by cytochrome P450.
)誘導体又はフルオレセイン誘導体である請求項35の方法。36. The substrate is a coumarin derivative, resofugin.
36) The method of claim 35 which is a derivative or a fluorescein derivative.
が、選択される組成物の効果をG−タンパク質の作用により生ずる蛍光信号にお
いて評価する請求項24の方法。37. The method of claim 24, wherein the enzyme is a G-protein and the target-independent assay evaluates the effect of the selected composition on the fluorescent signal produced by the action of the G-protein.
スにより発生される請求項37の方法。38. The method of claim 37, wherein the fluorescent signal is generated by a calcium flux binding to the G-protein.
G−タンパク質複合体を含む請求項38の方法。39. Calcium flux crosses the cell membrane and the membrane is a receptor.
39. The method of claim 38, comprising a G-protein complex.
ケータを使用して予め充填される請求項39の方法。40. The method of claim 39, wherein the cell membrane is a component of the cell and the cell is pre-filled using a fluorescent calcium indicator.
ことを含む請求項1の方法。41. The method of claim 1, comprising performing a target-independent assay in a microfluidic device.
む請求項41の方法。42. The method of claim 41, wherein the microfluidic device includes one or more titrator channels.
レート内、1種又はそれ以上の固体基質上、又は1種又はそれ以上のビードマト
リックス内に配列され、それによりマスターライブラリアレイを生成する請求項
41の方法。43. The master library is arranged in one or more multi-well plates, on one or more solid substrates, or in one or more bead matrices, thereby generating a master library array. 42. The method of claim 41, wherein
プレート、384ウェルプレート及び1536ウェルプレートを含み;又はその
中で固体基質が1種又はそれ以上の:膜上に固定されたアレイの複数の構成要素
を有する膜を含み;又はビードマトリックスが1種又はそれ以上のミクロ流動ビ
ードアレイを含む請求項43の方法。44. The multi-well plate comprises one or more: a 96-well plate, a 384-well plate and a 1536-well plate; or wherein the solid substrate is immobilized on one or more: a membrane. 44. The method of claim 43, comprising a membrane having a plurality of components of the array; or the bead matrix comprises one or more microfluidic bead arrays.
が1種又はそれ以上のマスターライブラリの構成要素を使用して、少なくとも1
種のターゲット非依存アッセイの結果を関連付ける請求項43の方法。45. The method further comprising a compiling data set, wherein the data set comprises at least one component using one or more master library components.
44. The method of claim 43, wherein the results of the species target independent assay are correlated.
を、マスターライブラリの複数の構成要素に対し関連付ける請求項45の方法。46. The method of claim 45, wherein the dataset correlates results of the plurality of target independent assays to a plurality of components of the master library.
セイを実施し、1種又はそれ以上のさらなるプレスクリーンされたライブラリを
生成することを含む請求項43の方法。47. The method of claim 43, further comprising performing at least one additional target independent assay to generate one or more additional prescreened libraries.
ンされたライブラリが、同じ1種又はそれ以上のマルチウェルプレート内に、同
じ1種又はそれ以上の固体基質上に又は同じ1種又はそれ以上のビードマトリッ
クス内に配列される請求項46の方法。48. The method according to claim 48, wherein the first and one or more further prescreened libraries are in the same one or more multi-well plates, on the same one or more solid substrates or 47. The method of claim 46, wherein the methods are arranged in the same one or more bead matrices.
ジュールを含むマルチモジュールワークステーションにおいてターゲット非依存
アッセイを実施することを含む請求項46の方法。49. The method of claim 46, comprising performing the target-independent assay on a multi-module workstation that includes one or more modules that perform different target-independent assays.
階において同定される少なくとも1種の組成物をアッセイすることをさらに含む
、請求項1の方法。50. The method of claim 1, further comprising assaying at least one composition identified in the pre-screening step in a target-independent assay.
組成物を含む請求項51のプレスクリーンされたライブラリ。52. The prescreened library of claim 51, wherein the prescreened library comprises more than about 100 compositions.
多い組成物を含む請求項51のプレスクリーンされたライブラリ。53. The prescreened library of claim 51, wherein the prescreened library comprises more than about 1,000 compositions.
り多い組成物を含む請求項51のプレスクリーンされたライブラリ。54. The prescreened library of claim 51, wherein the prescreened library comprises more than about 10,000 compositions.
より多い組成物を含む請求項51のプレスクリーンされたライブラリ。55. The prescreened library of claim 51, wherein the prescreened library comprises more than about 100,000 compositions.
0種より多い組成物を含む請求項51のプレスクリーンされたライブラリ。56. The pre-screened library comprises about 1,000,000
52. The prescreened library of claim 51, comprising more than zero compositions.
いて所望の活性を有する構成要素を含む請求項51のプレスクリーンされたライ
ブラリ。57. The prescreened library of claim 51, wherein said library comprises one or more components having a desired activity in a target-independent assay.
依存アッセイにおいて、負の効果を有する構成要素を実質的に欠く請求項57の
プレスクリーンされたライブラリ。58. The prescreened library of claim 57, wherein the prescreened library is substantially devoid of components having a negative effect in a plurality of target independent assays.
表され、データセットが、マスターライブラリアレイのウェル部分を使用して1
種又はそれ以上のターゲット非依存アッセイの結果と関連付けられる請求項57
のプレスクリーンされたライブラリ。59. The pre-screened library is represented by a set of data, wherein the data set is one using the well portion of the master library array.
58. Associated with the result of a species or more target independent assay.
A prescreened library of.
される請求項59のプレスクリーンされたライブラリ。60. The prescreened library of claim 59, wherein the data set is stored in a computer readable medium.
ワークステーションであり: ターゲット非依存アッセイを行うために構造的に形成された複数のスクリーニ
ングモジュール; 複数の化学組成物を含む少なくとも1種の基質; 少なくとも1種の基質に対する複数のスクリーニングモジュールと隣接する及
び機能的に接続されるロボット機構であり、マルチモジュールワークステーショ
ンの操作の間に、少なくとも1種の基質を複数のスクリーニングモジュールの少
なくとも1つと隣接する位置へ、又は複数のスクリーニングモジュールの1つの
中へ移動する該機構;及び、 ロボット機構と操作的に連結されるコンピュータ補助ロボットコントロールシ
ステムであり、そのコントロールシステムがロボット機構により少なくとも1種
の基質の移動をコントロールする該システム を含むマルチモジュールワークステーション。61. A multi-module workstation for performing a plurality of target-independent assays: a plurality of screening modules structurally configured to perform a target-independent assay; at least one type comprising a plurality of chemical compositions Substrate: a robotic mechanism adjacent and operatively connected to the plurality of screening modules for at least one substrate, wherein at least one substrate is at least one of the plurality of screening modules during operation of the multi-module workstation. A mechanism for moving to a contiguous position or into one of a plurality of screening modules; and a computer assisted robot control system operatively coupled to the robotic mechanism, wherein the control system is controlled by the robotic mechanism. Without even multi-module workstation comprising the system for controlling the movement of one of the substrates.
又はそれ以上のスクリーニングモジュールを、又は1種又はそれ以上の基質に隣
接するそれらの部分を配置する請求項61のマルチモジュールワークステーショ
ン。62. The multi-unit according to claim 61, wherein during operation of the apparatus, the robotic mechanism and the second robotic mechanism position one or more screening modules or portions thereof adjacent to one or more substrates. Module workstation.
ワークステーションであり: ターゲット非依存アッセイを行うために構造的に形成された複数のスクリーニ
ングモジュール; 複数の化学組成物を含む少なくとも1種の基質; 複数のスクリーニングモジュールの少なくとも1種と隣接するロボット機構で
あり、1種又はそれ以上の基質に隣接する又はそれらの中の複数のスクリーニン
グモジュールの少なくとも1種を配置する該機構;及び、 ロボット機構と操作的に接続されるコンピュータ補助ロボットコントロールシ
ステムであり、そのコントロールシステムがロボット機構により複数のスクリー
ニングモジュールの少なくとも1種の移動をコントロールする該システム、 を含むマルチモジュールワークステーション。63. A multi-module workstation for performing a plurality of target-independent assays: a plurality of screening modules structurally configured to perform a target-independent assay; at least one comprising a plurality of chemical compositions Substrate; a robotic mechanism adjacent to at least one of the plurality of screening modules, wherein the mechanism arranges at least one of the plurality of screening modules adjacent to or in one or more substrates; and a robot. A computer-assisted robot control system operatively connected to the mechanism, wherein the control system controls at least one movement of the plurality of screening modules by the robot mechanism. Down.
種又はそれ以上の複数のスクリーニングモジュールに隣接した1種又はそれ以上
の少なくとも1種の基質又はそれらの部分を配置する請求項63のマルチモジュ
ールワークステーション。64. During operation of the device, the robot mechanism and the second robot mechanism
64. The multi-module workstation of claim 63, wherein one or more at least one substrate or portion thereof is located adjacent to a plurality of species or more screening modules.
装置を含む請求項61又は63のワークステーション。65. The workstation of claim 61 or 63, wherein the screening module comprises at least one microfluidic device.
定器チャネルを含む請求項65のワークステーション。66. The workstation of claim 65, wherein the at least one microfluidic device includes at least one titrator channel.
くとも1種が形成され: 血清半減期、細胞摂取、経口利用性、細胞又は有機体の生存力、細胞又は有機体
の毒性、アポプトシス、細胞癒着、ターゲット非依存レセプタ結合又はモジュレ
ーション、ターゲット非依存酵素活性モジュレーション、ターゲット非依存タン
パク質活性モジュレーション、ターゲット非依存核酸活性モジュレーション、グ
ルクロニド結合モジュレーション、サルフェート結合モジュレーション、アミノ
酸結合モジュレーション、アシル化モジュレーション、メチル化モジュレーショ
ン、転写モジュレーション、変換モジュレーション、タンパク質折り畳みモジュ
レーション、細胞成長のモジュレーション、膜透過性、膜完全性、代謝安定性、
熱安定性、溶解性、溶液粘度、溶液濁度、酸性度、塩基性度、RedOx状態、
超酸化分泌物、脂質過酸化、オクタノール/水分割、及び1種又はそれ以上のバ
ッファ中の沈殿、 から選択される1種又はそれ以上のターゲット非依存パラメータに関連する効果
を評価するアッセイを実施する請求項61又は63のワークステーション。67. At least one of a plurality of target-independent screening modules is formed: serum half-life, cell uptake, oral availability, cell or organism viability, cell or organism toxicity, apoptosis, cell adhesion , Target-independent receptor binding or modulation, target-independent enzyme activity modulation, target-independent protein activity modulation, target-independent nucleic acid activity modulation, glucuronide binding modulation, sulfate binding modulation, amino acid binding modulation, acylation modulation, methylation modulation, Transcriptional modulation, transduction modulation, protein folding modulation, cell growth modulation, membrane permeability, membrane integrity, metabolic stability,
Thermal stability, solubility, solution viscosity, solution turbidity, acidity, basicity, RedOx state,
Perform assays to evaluate effects associated with one or more target-independent parameters selected from: superoxidant secretions, lipid peroxidation, octanol / water partitioning, and precipitation in one or more buffers. 64. The workstation of claim 61 or 63.
くとも1種が形成され: フローシトメトリアッセイ、生化学システムにおいて選択された組成物の影響を
評価するアッセイ、細胞膜を交差するカルシウムフラックスを測定するアッセイ
、血清タンパク質の結合を評価するアッセイ、ヒト血清アルブミンに対する結合
を評価するアッセイ、及び酵素上の選択された組成物の効果を評価するアッセイ
、から選択されるアッセイを実施する請求項61又は63のワークステーション
。68. At least one of a plurality of target-independent screening modules is formed: a flow cytometry assay, an assay to assess the effect of a selected composition in a biochemical system, measuring calcium flux across cell membranes 64. Perform an assay selected from the group consisting of an assay, an assay to assess serum protein binding, an assay to assess binding to human serum albumin, and an assay to assess the effect of a selected composition on an enzyme. Workstation.
ビードアレイ及びマルチウェルプレートから選択される請求項61又は63のワ
ークステーション。69. The at least one substrate is one or more: a solid substrate;
64. The workstation of claim 61 or 63, wherein the workstation is selected from a bead array and a multiwell plate.
ンベアベルト、複数のターゲット非依存アッセイモジュールの少なくとも2つの
間に位置するスライド機構、複数のターゲット非依存アッセイモジュールの少な
くとも2つの間に位置するローラ、複数のターゲット非依存アッセイモジュール
の少なくとも2つの間に位置するケーブル及びプーリ、1種又はそれ以上のター
ゲット非依存スクリーニングモジュールに隣接して位置するロボットアーマチャ
ー、1種又はそれ以上の基質に隣接して位置するロボットアーマチャー、 を含む請求項61又は63のワークステーション。70. A robot mechanism comprising: one or more of: a conveyor belt positioned between at least two of the plurality of target-independent assay modules; a slide positioned between at least two of the plurality of target-independent assay modules. A mechanism, a roller located between at least two of the plurality of target independent assay modules, a cable and a pulley located between at least two of the plurality of target independent assay modules, one or more target independent screening modules. 64. The workstation of claim 61 or 63, comprising: a robot armature located adjacent to the one, a robot armature located adjacent to one or more substrates.
る1種又はそれ以上の基質の移動、複数のスクリーニングモジュールの少なくと
も2つ中の又はそれに隣接するロボット機構による基質の配置、1種又はそれ以
上の基質の少なくとも1つと接続する複数のスクリーニングモジュールの少なく
とも1つの移動、又はライブラリ構成要素の選択:についての1種又はそれ以上
の指示のセット、 (B)1種又はそれ以上のマスターライブラリアレイの構成要素を使用した1種
又はそれ以上のターゲット非依存アッセイの結果に相当する1種又はそれ以上の
データのセット;及び、 (C)ロボットコントロールシステム内に入力するプログラミング用ユーザイン
ターフェイスであり、ロボット機構に選択的にコントロールを入力する 該インターフェイス、 から選択される1種又はそれ以上の成分を含む、請求項61又は63のワークス
テーション。71. A computer assisted robot control system comprising: (A) moving one or more substrates by a robotic mechanism between at least two of the plurality of screening modules; Positioning of the substrate by a robotic mechanism adjacent thereto, movement of at least one of a plurality of screening modules connected to at least one of the one or more substrates, or selection of library components: (B) one or more sets of data corresponding to the results of one or more target-independent assays using one or more components of the master library array; and (C) Programming input into the robot control system 64. The workstation of claim 61 or 63, wherein said workstation comprises one or more components selected from: a user interface for selectively inputting control to a robotic mechanism.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13391999P | 1999-05-13 | 1999-05-13 | |
US16421899P | 1999-11-09 | 1999-11-09 | |
US19515900P | 2000-04-06 | 2000-04-06 | |
US60/133,919 | 2000-04-06 | ||
US60/164,218 | 2000-04-06 | ||
US60/195,159 | 2000-04-06 | ||
PCT/US2000/013200 WO2000070353A2 (en) | 1999-05-13 | 2000-05-12 | High throughput assay systems and methods |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002544523A true JP2002544523A (en) | 2002-12-24 |
Family
ID=27384494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000618737A Pending JP2002544523A (en) | 1999-05-13 | 2000-05-12 | Target independent assay systems and methods |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1180244A2 (en) |
JP (1) | JP2002544523A (en) |
AU (1) | AU5013200A (en) |
WO (1) | WO2000070353A2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005026742A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Nec Corporation | Chip, device using the chip, and method of using the chip |
JP2007534954A (en) * | 2004-04-27 | 2007-11-29 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク | Methods for identifying ligands capable of selectively modifying the functional cascade involved by a target and their use for high-throughput screening of molecules of interest |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1088229A4 (en) * | 1998-06-25 | 2002-05-08 | Caliper Techn Corp | High throughput methods, systems and apparatus for performing cell based screening assays |
US20090118139A1 (en) | 2000-11-07 | 2009-05-07 | Caliper Life Sciences, Inc. | Microfluidic method and system for enzyme inhibition activity screening |
JP2004529463A (en) * | 2001-03-19 | 2004-09-24 | ユィロス・アクチボラグ | Micro fluid system (MS) |
US20030068829A1 (en) * | 2001-06-25 | 2003-04-10 | Symyx Technologies, Inc. | High throughput crystallographic screening of materials |
JP3819847B2 (en) * | 2003-01-09 | 2006-09-13 | 株式会社日立製作所 | Protein measuring method and apparatus in protein production plant by cell culture |
US8016260B2 (en) | 2007-07-19 | 2011-09-13 | Formulatrix, Inc. | Metering assembly and method of dispensing fluid |
US8100293B2 (en) | 2009-01-23 | 2012-01-24 | Formulatrix, Inc. | Microfluidic dispensing assembly |
EP4028353A4 (en) * | 2019-09-09 | 2024-01-24 | Lumacyte, LLC | Microfluidic devices and method for sampling and analysis of cells using optical forces and raman spectroscopy |
CN115406873B (en) * | 2022-08-25 | 2024-05-03 | 云南农业大学 | Method for quantitatively detecting dead or alive microorganisms by utilizing microfluidic chip |
CN115364734B (en) * | 2022-10-24 | 2023-11-14 | 北京剂泰医药科技有限公司 | Nanoparticle preparation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NZ333346A (en) * | 1996-06-28 | 2000-03-27 | Caliper Techn Corp | High-throughput screening assay systems in microscale fluidic devices |
DE69839501D1 (en) * | 1997-02-27 | 2008-06-26 | Cellomics Inc | System for screening biological cells |
AU746892B2 (en) * | 1997-04-04 | 2002-05-02 | Caliper Life Sciences, Inc. | Closed-loop biochemical analyzers |
US5939024A (en) * | 1997-12-23 | 1999-08-17 | Packard Instrument Co. | Microplate assembly |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000618737A patent/JP2002544523A/en active Pending
- 2000-05-12 WO PCT/US2000/013200 patent/WO2000070353A2/en not_active Application Discontinuation
- 2000-05-12 EP EP00932407A patent/EP1180244A2/en not_active Withdrawn
- 2000-05-12 AU AU50132/00A patent/AU5013200A/en not_active Abandoned
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005026742A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Nec Corporation | Chip, device using the chip, and method of using the chip |
US7785533B2 (en) | 2003-09-12 | 2010-08-31 | Nec Corporation | Chip, device using the chip, and method of using the same |
JP2007534954A (en) * | 2004-04-27 | 2007-11-29 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク | Methods for identifying ligands capable of selectively modifying the functional cascade involved by a target and their use for high-throughput screening of molecules of interest |
JP4814220B2 (en) * | 2004-04-27 | 2011-11-16 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク | Methods for identifying ligands capable of selectively modifying the functional cascade involved by a target and their use for high-throughput screening of molecules of interest |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1180244A2 (en) | 2002-02-20 |
AU5013200A (en) | 2000-12-05 |
WO2000070353A2 (en) | 2000-11-23 |
WO2000070353A3 (en) | 2001-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240264115A1 (en) | Apparatus, systems, and methods for capillary electrophoresis | |
JP4318859B2 (en) | Combined assay method | |
US6632629B2 (en) | Microfluidic in-line labeling method of continuous-flow protease inhibition analysis | |
US6649358B1 (en) | Microscale assays and microfluidic devices for transporter, gradient induced, and binding activities | |
Chen et al. | Microfluidics towards single cell resolution protein analysis | |
AU2003258116B2 (en) | Methods and systems for monitoring molecular interactions | |
Zhao et al. | Integrated microfluidic system with chemiluminescence detection for single cell analysis after intracellular labeling | |
WO2001002850A1 (en) | Microfluidic systems and methods for determining modulator kinetics | |
JP2002544523A (en) | Target independent assay systems and methods | |
US20110116972A1 (en) | Microfluidic assays and microfluidic devices | |
US6468763B1 (en) | Optical detection of transmembrane potential changes | |
US20010036626A1 (en) | Screening assay methods and systems using target pooling | |
US20040043398A1 (en) | Use of the multipin platform as anchor device | |
CN210720415U (en) | Active liquid flow control micro-fluidic detection system | |
JP4472879B2 (en) | Fluorescence polarization assays involving polyions | |
AU2006235974B2 (en) | Methods and systems for monitoring molecular interactions | |
AU2005234635B2 (en) | High-throughput screening assay systems in microscale fluidic devices | |
AU2003213516A1 (en) | High-throughput Screening Assay Systems in Microscale Fluidic Devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070514 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090724 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091118 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100414 |