キナーゼスクリーニングおよびプロファイリングサービス

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Creative Enzymesは、アッセイ開発およびハイスループットスクリーニング（HTS）から、選択性解析、化合物プロファイリングに至るまで、包括的なキナーゼスクリーニング／プロファイリングソリューションを提供しています。生化学アッセイおよび細胞ベースアッセイの双方に精通した当社は、バイオテクノロジー、製薬、アカデミアの各分野のお客様に対し、キナーゼを標的とした研究および治療薬開発の加速を支援します。

キナーゼの理解

キナーゼは、既知のメンバーが518種を超える、医薬品標的として最も重要かつ最大のスーパーファミリーであり、製薬研究および学術研究の双方において主要な注目領域であり続けています。キナーゼシグナル伝達経路は、増殖、代謝、分化、アポトーシスなどの必須の細胞プロセスを制御します。キナーゼ活性の異常は、がん、糖尿病、心血管疾患、ならびにアルツハイマー病などの神経変性疾患を含む多数の病態に強く関与していることが示されています。

過去10年で、キナーゼは治療標的としての重要性を一層高めてきました。米国FDAはすでに多数のキナーゼ阻害薬を承認しており、本酵素ファミリーが創薬研究開発において臨床的に重要であることを裏付けています。正常に機能するキナーゼは細胞の恒常性維持に不可欠ですが、その機能不全は異常なシグナル伝達経路を引き起こし、疾患につながり得ます。したがって、信頼性の高いキナーゼスクリーニングおよびプロファイリングサービスは、創薬パイプラインおよびトランスレーショナルリサーチに不可欠です。

Kinase families and hit kinases linked to Alzheimer's disease 図1．キナーゼファミリー別に分類したヒットキナーゼ。（Cavallini et al., 2013）

包括的なサービス提供内容

Creative Enzymesでは、お客様ごとの固有要件に合わせて設計した、キナーゼスクリーニングおよびプロファイリングサービスのフルポートフォリオを提供します。

Biochemical assays for kinase screening and profiling

生化学ベースアッセイ

リン酸化活性を評価する酵素活性アッセイ。
化合物—キナーゼ相互作用を評価する結合親和性アッセイ。
IC₅₀およびKi算出を含む阻害試験。
化合物ライブラリーを迅速に評価するハイスループットスクリーニング（HTS）。
オフターゲット相互作用を同定するため、数百種のキナーゼにわたる選択性プロファイリング。

Cell-based assays for kinase screening and profiling

細胞ベースアッセイ

生理学的条件下でのキナーゼシグナル伝達を検討する機能的細胞アッセイ。
化合物の影響を評価する細胞生存率／増殖アッセイ。
生細胞におけるキナーゼ—化合物相互作用を理解するためのターゲットエンゲージメントおよび作用機序（MoA）解析。
複数の細胞種にわたる化合物活性を評価する細胞選択性アッセイ。

Specialized services for kinase screening and profiling

専門サービス

特定のキナーゼまたはシグナル伝達経路に最適化したカスタムアッセイ開発。
候補化合物の作用機序（MoA）解析。
高度な分析手法を用いたリン酸化部位の検出。
スクリーニング、プロファイリング、リード最適化を統合した創薬支援。

ワークフローとプロセス

Service workflow of kinase screening and profiling

サービス詳細

ルーチンおよびカスタムのアッセイ開発
単一酵素または経路レベルでの解析
ハイスループットスクリーニングの支援
オプションの機序解析（活性部位マッピング、阻害剤プロファイリング、構造—機能統合解析）

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Creative Enzymesが選ばれる理由

広範なカバレッジ

複数ファミリーにまたがる600種超のキナーゼに対応したアッセイを提供。

柔軟性

単一点および多濃度のIC₅₀アッセイの双方に対応。

先端技術

最先端の生化学／細胞ベースプラットフォームを活用。

カスタマイズ

多様なプロジェクト要件に対応するワンストップかつ個別最適化サービス。

専門チーム

キナーゼ生物学および創薬に深い知見を有する専任サイエンティストが対応。

高い再現性

厳格なバリデーションにより、正確性と信頼性を担保。

代表的なケーススタディ

Case 1：見出し：Furo[3,2-b]pyridineを用いたキナーゼ阻害薬開発の推進

キナーゼ阻害薬設計において比較的未開拓のファーマコフォアであるfuro[3,2-b]pyridine骨格を活用し、5-chloro-3-iodofuro[3,2-b]pyridineの化学選択的カップリングにより新規化合物を創製しました。この汎用性の高い合成戦略により、CLK1/2/4に対する主要なケミカルバイオロジープローブであるMU1210の効率的な第2世代合成が可能となり、さらに高い選択性を有するHIPK阻害剤MU135およびMU1787の発見につながりました。HIPK2に結合したMU135のX線結晶構造を含む構造解析により、機序に関する知見が得られました。これらの結果は、furo[3,2-b]pyridineが、高い選択性と治療ポテンシャルを備えた次世代キナーゼ阻害薬の有用なスキャフォールドであることを示しています。

表1．化合物12a-eのCLK、DYRKおよびHIPKに対するIC50値（nM）。データは放射測定アッセイにより取得。（Němec et al., 2021）

IC50 values of six compounds against CLK, DYRK, and HIPK kinases

Case 2：VF16が強力なEGFR-TK阻害剤として同定

EGFRは、がん細胞の増殖および生存の主要なドライバーであり、がん治療における確立された標的です。本研究では、設計した78種のビニルスルホン誘導体について、計算科学的手法および実験的手法によりEGFRチロシンキナーゼ（EGFR-TK）に対するスクリーニングを実施しました。分子ドッキングにより有望な8候補が同定され、その中でVF16が最も強い阻害効果を示しました。VF16は強力なEGFR-TK阻害活性（IC₅₀= 7.85 ± 0.88 nM）を示し、A431、A549、H1975のがん細胞株に対して顕著な細胞毒性を示しました。500 nsの分子動力学シミュレーションにより、ATP結合部位におけるVF16結合の安定性が確認され、有望な新規低分子EGFR-TK阻害剤であることが示されました。

Inhibition of EGFR tyrosine kinase by vinyl sulfone derivatives 図2．（A）1 μMにおけるVFsのEGFR-TKに対するキナーゼ阻害活性スクリーニング。**** p ≤ 0.0001（エルロチニブ比）。（B）VFsのEGFR-TKに対するキナーゼ阻害活性。（Aiebchun et al., 2021）

よくあるご質問（FAQ）

Q：プロファイリングパネルには何種類のキナーゼが含まれますか？

A：多様なキナーゼファミリーにわたる包括的なプロファイリングを可能にする、600種超のキナーゼをカバーしています。
Q：生化学アッセイと細胞ベースアッセイの両方に対応していますか？

A：はい。生化学的な活性／結合アッセイに加え、生理学的妥当性の高い細胞ベースアッセイも提供しています。
Q：納品データの形式は何ですか？

A：生データ、解析結果、統計学的バリデーション、ならびに専門家による解釈を提供します。カスタムレポート形式にも対応可能です。
Q：研究例の少ないキナーゼに対するカスタムアッセイ開発は可能ですか？

A：もちろん可能です。当社のサイエンティフィックチームが、新規または希少なキナーゼに合わせたカスタムアッセイを日常的に設計し、バリデーションまで実施します。
Q：一般的なプロジェクト期間はどの程度ですか？

A：期間はアッセイの複雑性に依存します。標準的なキナーゼ活性またはIC₅₀アッセイは2～4週間で完了可能ですが、大規模なプロファイリングプロジェクトでは追加の期間を要する場合があります。
Q：スクリーニング以外の創薬支援も行っていますか？

A：はい。スクリーニングおよびプロファイリングに加え、作用機序（MoA）解析、リード最適化支援、ならびに創薬プロジェクト向けの統合ソリューションを提供しています。

参考文献：

Aiebchun T, Mahalapbutr P, Auepattanapong A, et al. Identification of vinyl sulfone derivatives as EGFR tyrosine kinase inhibitor: in vitro and in silico studies. Molecules. 2021;26(8):2211. doi:10.3390/molecules26082211
Cavallini A, Brewerton S, Bell A, et al. An unbiased approach to identifying tau kinases that phosphorylate tau at sites associated with Alzheimer Disease. Journal of Biological Chemistry. 2013;288(32):23331-23347. doi:10.1074/jbc.M113.463984
Němec V, Maier L, Berger BT, et al. Highly selective inhibitors of protein kinases CLK and HIPK with the furo[3,2-b]pyridine core. European Journal of Medicinal Chemistry. 2021;215:113299. doi:10.1016/j.ejmech.2021.113299

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