(57)【要約】  本発明は、人工受容体または形成ブロックのグラジエント、グラジエントを作成する方法、およびグラジエントを使用する方法に関する。グラジエントは、１以上の形成ブロックを含み得る。グラジエントは、人工受容体または形成ブロックの濃度の変化；人工受容体または形成ブロックの同一性の変化：人工受容体または形成ブロックのトポグラフィーの変化；支持体への人工受容体または形成ブロックの結合のモードの変化；ローンまたはローン修飾因子の変化；人工受容体または形成ブロックの電荷、容量、親油性、または親水性の変化；または人工受容体または形成ブロックに対する分子記述因子の変化を含む人工受容体または形成ブロックの種々の特徴のいずれかの変化を含み得る。
2007521493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体；および
少なくとも１つの形成ブロックを含む支持体の一部を含み；
ここに、該形成ブロックは支持体にカップリングし；
ここに、該形成ブロックはグラジエントを形成する形成ブロックグラジエント。
【請求項２】
該形成ブロックが、複数の形成ブロックを含む請求項１記載のグラジエント。
【請求項３】
該形成ブロックの濃度の変化；
該形成ブロックの同一性の変化；
該形成ブロックのトポグラフィーの変化；
支持体への該形成ブロックの結合のモードの変化；または
ローンまたはローン修飾因子の変化
を含む請求項１記載のグラジエント。
【請求項４】
該形成ブロックの電荷の変化；
該形成ブロックの容量の変化；
該形成ブロックの親油性の変化、または
該形成ブロックの親水性の変化
を含む請求項１記載のグラジエント。
【請求項５】
該形成ブロックに対する分子記述子の変化を含む請求項１記載のグラジエント。
【請求項６】
該グラジエントが、２、３、４、５、または６つの異なる形成ブロックを含む請求項１記載のグラジエント。
【請求項７】
該支持体が固体支持体を含む請求項１記載のグラジエント。
【請求項８】
支持体にカップリングした機能化されたローンおよびローンにスポットでカップリングした該形成ブロックを含む請求項１記載のグラジエント。
【請求項９】
機能化されたガラス支持体を含む請求項８記載のグラジエント。
【請求項１０】
該支持体上に複数の領域を含み；
ここに、該領域は複数の形成ブロックを含み；
ここに、該形成ブロックは該支持体にカップリングし；次いで
ここに、該形成ブロックは該領域においてグラジエントを形成する請求項１記載のグラジエント。
【請求項１１】
該領域が２、３、４、５、または６つの形成ブロックを含む請求項１０記載のグラジエント。
【請求項１２】
該支持体が固体支持体を含む請求項１０記載のグラジエント。
【請求項１３】
該固体支持体の表面上に複数の領域を含む請求項１２記載のグラジエント。
【請求項１４】
該支持体にカップリングした機能化されたローンおよびローンにカップリングした該形成ブロックを含む請求項１１記載のグラジエント。
【請求項１５】
機能化されたガラス支持体を含む請求項１４記載のグラジエント。
【請求項１６】
該複数の形成ブロックが、独立して、フレームワーク、リンカー、第１の認識要素、および第２の認識要素を含む請求項１記載のグラジエント。
【請求項１７】
少なくとも１つの該形成ブロックがテザーを含む請求項１６記載のグラジエント。
【請求項１８】
該フレームワークがアミノ酸を含む請求項１６記載のグラジエント。
【請求項１９】
該アミノ酸がセリン、スレオニン、またはチロシンを含む請求項１８記載のグラジエント。
【請求項２０】
該アミノ酸がチロシンを含む請求項１８記載のグラジエント。
【請求項２１】
該リンカーが、n=1-16である式（CH2)nC(O)-を有する請求項１６記載のグラジエント。
【請求項２２】
該第１の認識要素および第２の認識要素が、独立して、式B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、またはA9のものである請求項１６記載のグラジエント。
【請求項２３】
該支持体が支持体マトリックスを含み、該支持体マトリックスがアミンのローンを含む請求項１６記載のグラジエント。
【請求項２４】
表面；および
少なくとも１つの形成ブロックを含む表面上の領域を含み；
ここに、該形成ブロックは支持体にカップリングし；
ここに、該形成ブロックはグラジエントを形成する形成ブロックグラジエント。
【請求項２５】
形成ブロックグラジエントを作成する方法であって：
固体支持体上に領域を形成し、ここに、該領域は少なくとも１つの形成ブロックを含み、ここに、該形成ブロックはグラジエントを提供し；
該領域において、該固体支持体に、該形成ブロックをカップリングすることを特徴とする該方法。
【請求項２６】
複数の形成ブロックを、該領域において、該固体支持体にカップリングすることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
該形成ブロックの濃度の変化；
該形成ブロックの同一性の変化；
該形成ブロックのトポグラフィーの変化；
該支持体への該形成ブロックの結合のモードの変化；または
ローンまたはローン修飾因子の変化を形成することを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
該形成ブロックの電荷の変化；
該形成ブロックの容量の変化、
該形成ブロックの親油性の変化、または
該形成ブロックの親水性の変化を形成することを特徴とする請求項２５記載のグラジエント。
【請求項２９】
該形成ブロックに対する分子記述子の変化を形成することを特徴とする請求項２５記載のグラジエント。
【請求項３０】
さらに、複数の活性化された形成ブロックを混合し、該グラジエントを形成するのに、該混合物を使用することを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項３１】
個々の活性化された形成ブロックを、該支持体に対して適用することを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項３２】
該固体支持体が、ガラスプレートまたは顕微鏡用スライドを含む請求項２５記載の方法。
【請求項３３】
該形成ブロックグラジエントをテストリガンドと接触させ；
ここに、該形成ブロックは：
支持体；および
ここに、該支持体の一部は少なくとも１つの形成ブロックを含み；
ここに、該形成ブロックは該支持体にカップリングし；
ここに、該形成ブロックはグラジエントを形成し：
該テストリガンドの結合のために、該グラジエントをモニタリングすることを特徴とする形成ブロックグラジエントを使用する方法。
【請求項３４】
該テストリガンドが蛋白質またはプロテオームを含む請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
接触が、該テストリガンドを含む組成物を、該形成ブロックグラジエント上に流すことを含む請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
接触が、該テストリガンドを含む組成物を、該形成ブロックグラジエントの少なくとも一部にわたり溶離することを含む請求項３３記載の方法。
【請求項３７】
該形成ブロックグラジエントが：
該形成ブロックの濃度の変化；
該形成ブロックの同一性の変化；
該形成ブロックのトポグラフィーの変化；
該支持体への該形成ブロックの結合のモードの変化；または
ローンまたはローン修飾因子の変化を含む請求項３３記載の方法。
【請求項３８】
該形成ブロックグラジエントが：
該形成ブロックの電荷の変化；
該形成ブロックの容量の変化、
該形成ブロックの親油性の変化、または
該形成ブロックの親水性の変化を含む請求項３３記載のグラジエント。
【請求項３９】
該形成ブロックグラジエントが、該形成ブロックに対する分子記述子の変化を含む請求項３３記載のグラジエント。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、2004年12月2日付で、米国以外の全ての国の指定で出願人である、米国国内企業、Receptors LLC、および米国のみの指定で出願人である米国国民、Robert E. Carlsonの名で、PCT国際特許出願として出願されており、２００３年１２月２日に出願された米国仮特許出願第60/527,190、および２００４年１０月２５日に出願された60/622,086；各々２００４年９月３日に出願された60/607,438、60/607,458、60/607,457；各々２００４年９月１０日に出願された60/608,557、60/608,654；２００４年９月１１日に出願された60/609,160；および２００４年９月２３日に出願された60/612,666に対して優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、人工受容体または形成ブロックのグラジエント、該グラジエントを作成する方法、および該グラジエントを使用する方法に関する。該グラジエントは、１以上の形成ブロックを含み得る。該グラジエントは、該人工受容体または形成ブロックの種々の特徴のいずれかの変化を含み得る。
【０００３】
背景
高い感度および特異性をもって、蛋白質、ペプチド、炭水化物、微生物、汚染物質、医薬品等のようなリガンドを結合する人工受容体の調製は、研究の活動的な領域である。慣用的アプローチのいずれも、特に上手くいっておらず；主に低い結合親和性のため、適度な感度および特異性のみを達成している。
【０００４】
抗体、酵素、および天然受容体は、一般的には、ナノモル感度および標的された特異性の両方を生じる108-1012範囲の結合定数を有する。それに反して、慣用的な人工受容体は、典型的には、ミリモル感度および制限された特異性の予測できる結果の、約103ないし105の結合定数を有する。
【０００５】
いくつかの慣用的なアプローチが、高感度および特異的人工受容体を達成しようという試みで、続行されている。これらのアプローチは、例えば、アフィニティー単離、分子捺印法、および合理的および／またはコンビナトーリアル設計および合成または半合成受容体の合成を含む。
【０００６】
そのような合理的またはコンビナトーリアルアプローチは、評価される比較的少数の受容体によって、および／または、１つの形成ブロックにのみ重点を置く設計戦略、均質設計戦略への依存によって制限されている。共通のコンビナトーリアルアプローチは、標準顕微鏡スライド上の１０，０００または１００，０００の異なるスポットを含むマイクロアレイを形成する。しかしながら、そのようなコンビナトーリアル合成のための慣用的方法は、１スポット当たり単一の分子を提供する。各スポットにおいて単一の形成ブロックを使用することで、１スポット当たり単一の潜在的受容体のみが提供される。何千もの潜在的受容体を作成するのに、何千もの形成ブロックの合成が必要になるであろう。
【０００７】
さらに、これらの慣用的アプローチは、そのようなアプローチを問題のあるものにする、効率的な結合および受容体に対する大多数の潜在的構造を招く主役の現在の制限された理解によって妨げられる。
【０００８】
リガンドを検出するための、および１以上の結合相互作用を撹乱する化合物を検出するための方法に対する必要性が存在する。
【０００９】
概要
本発明は、人工受容体または形成ブロックのグラジエント、該グラジエントを作成する方法、および該グラジエントを使用する方法に関する。該グラジエントは、１以上の形成ブロックを含み得る。該グラジエントは、人工受容体または形成ブロックの濃度の変化；人工受容体または形成ブロックの同一性の変化；人工受容体または形成ブロックのトポグラフィーの変化；該支持体への人工受容体または形成ブロックの結合のモードの変化；ローンまたはローン修飾因子の変化；人工受容体または形成ブロックの電荷、容量、親油性、または親水性の変化；または人工受容体または形成ブロックに対する分子記述子の変化を含む該人工受容体または形成ブロックの種々の特徴のいずれかの変化を含み得る。
【００１０】
１つの具体例において、本発明は、形成ブロックグラジエントに関する。該形成ブロックグラジエントは支持体を含み得る。該支持体の一部は、少なくとも１つの形成ブロックを含み得る。ここに、該形成ブロックは該支持体にカップリングし、該形成ブロックはグラジエントを形成する。１つの具体例において、該形成ブロックグラジエントは表面を含む。該表面は、少なくとも１つの形成ブロックを含む領域を含む。ここに、該形成ブロックは該支持体にカップリングし、該形成ブロックはグラジエントを形成する。該グラジエントは、複数の形成ブロックを含み得る。
【００１１】
１つの具体例において、本発明は、形成ブロックグラジエントを作成する方法に関する。該方法は、固体支持体上の領域を形成することを含み得る。該領域は、少なくとも１つの形成ブロックを含み得、ここに該形成ブロックはグラジエントを形成する。また、該方法は、該領域において、該固体支持体に該形成ブロックをカップリングすることを含む。該方法は、該領域において、該固体支持体に複数の形成ブロックをカップリングすることを含み得る。
【００１２】
１つの具体例において、本発明は、形成ブロックグラジエントを使用する方法に関する。この方法は、該形成ブロックグラジエントをテストリガンドと接触させ、該テストリガンドの結合に対するグラジエントをモニタリングすることを含み得る。該テストリガンドは、蛋白質またはプロテオームであり得る。
【００１３】
詳細な記載
定義
本明細書において使用されるように、用語「ペプチド」は、（複数の）アミド結合が連結した２以上のアミノ酸残基を含む化合物を指す。
【００１４】
本明細書において使用されるように、用語「ポリペプチド」および「蛋白質」は、ペプチド結合によって連結された約２０以上のアミノ酸残基を含むペプチドを指す。
【００１５】
本明細書において使用されるように、用語「プロテオーム」は、生物、組織、器官、または細胞の蛋白質の発現プロファイルを指す。該プロテオームは、該生物、組織、器官、または細胞の特定の状態（例えば、成長、健康等）に対して特異的であり得る。
【００１６】
支持体上の可逆的に固定化した形成ブロックは、該形成ブロックまたは該支持体を破壊したり、許容できないほど劣化したりせずに、該形成ブロックを該支持体から分離することを可能にするメカニズムを介して、該形成ブロックを該支持体にカップリングする。つまり、固定化は、該形成ブロックまたは該支持体を破壊したり、許容できないほど劣化したりせずに、逆行させることができる。１つの具体例において、固定化は、該形成ブロックまたは該支持体のごく僅かなまたは効果のないレベルの劣化のみによって逆行することができる。可逆的固定化は、すぐに逆行可能な共有結合または非共有相互作用を使用することができる。適当な非共有相互作用は、イオン間の相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用等を含む。すぐに逆転可能な共有結合は、該形成ブロックまたは該支持体を破壊または許容できないほど劣化しない条件下で、形成し、破壊することができる共有結合を指す。
【００１７】
例えば、支持体上で固定化された形成ブロックの組合せは、候補人工受容体、先導的な人工受容体、または作用する人工受容体であり得る。つまり、スライド上の異種形成ブロックスポットまたは管またはウェル上に被覆された複数の形成ブロックは、候補人工受容体、先導的な人工受容体、または作用する人工受容体であり得る。候補人工受容体は、先導的な人工受容体になることができ、これは作用する人工受容体になり得る。
【００１８】
本明細書において使用されるように、用語「候補人工受容体」は、特定のテストリガンドが組合せに結合するか否かを決定するのにテストできる形成ブロックの固定化された組合せを指す。１つの具体例において、該組合せは、１以上の可逆的に固定化された形成ブロックを含む。１つの具体例において、該候補人工受容体は、スライド上の異種形成ブロックスポットまたは管またはウェル上に被覆された複数の形成ブロックであり得る。
【００１９】
本明細書において使用されるように、用語「先導的な人工受容体」は、所定の濃度のテストリガンドで、例えば、10、1、0.1、または0.01 μg/mlで、あるいは1、0.1、または0.01 ng/mlで、テストリガンドを結合する形成ブロックの固定化された組合せを指す。１つの具体例において、該組合せは、１以上の可逆的に固定化された形成ブロックを含む。１つの具体例において、該先導的な人工受容体は、スライド上の異種形成ブロックスポットまたは管またはウェル上に被覆された複数の形成ブロックであり得る。
【００２０】
本明細書において使用されるように、用語「作用する人工受容体」は、テストリガンドを分類または同定するのに有効な選択性および／または感受性を有するテストリガンドを結合する形成ブロックの組合せを指す。つまり、形成ブロックの該組合せに結合することは、該テストリガンドが、テストリガンドのカテゴリーに属すると、または特定のテストリガンドであるということである。例えば、作用する人工受容体は、例えば、100、10、1、0.1、0.01、または0.001 ng/mlの濃度で、リガンドを結合することができる。１つの具体例において、該組合せは、１以上の可逆的に固定化された形成ブロックを含む。１つの具体例において、該作用する人工受容体は、スライド上の異種形成ブロックスポットまたは管、ウェル、スライド、または他の支持体または骨格上に被覆された複数の形成ブロックであり得る。
【００２１】
本明細書において使用されるように、用語「作用する人工受容体複合体」は、各々が形成ブロックの組合せである複数の人工受容体を指し、これは、該テストリガンドを分類するまたは同定するのに有効な選択性および／または感受性のパターンによって、テストリガンドを結合する。つまり、該複合体のいくつかの受容体に結合することは、該テストリガンドが、テストリガンドのカテゴリーに属すると、または特定のテストリガンドであるということである。該複合体中の個々の受容体は、各々、異なる濃度にて、または異なる親和性を有するリガンドを結合することができる。例えば、該複合体中の該個々の受容体は、各々、100、10、1、0.1、0.01または0.001 ng/mlの濃度で、該リガンドを結合する。１つの具体例において、該組合せは、１以上の可逆的に固定化された形成ブロックを含む。１つの具体例において、該作用する人工受容体複合体は、スライド上の複数の異種形成ブロックスポットまたは領域；各々が異なる組合せの形成ブロックで被覆された複数のウェル；または異なる組合せの形成ブロックで被覆された複数のチューブであり得る。
【００２２】
本明細書において使用されるように、用語「有意な数の候補人工受容体」は、作用する人工受容体、作用する人工受容体複合体、または先導的な人工受容体を発見する機会を提供するのに十分な候補人工受容体を指す。約１００ないし約２００ほどの候補人工受容体が、２つの蛋白質（例えば、コレラ毒素およびフィコエリスリン）を識別するのに適当な作用する人工受容体複合体を発見するための有意な数であり得る。他の具体例において、有意な数の候補人工受容体は、約1,000の候補人工受容体、約10,000の候補人工受容体、約100,000の候補人工受容体、またはそれ以上を含み得る。
【００２３】
本発明に限定されるものではないが、作用する人工受容体を発見する機会を提供するのに要する該有意な数の候補人工受容体は、作用する人工受容体複合体を発見するのに要する該有意な数より大きいかもしれないと考えられる。本発明に限定されるものではないが、先導的な人工受容体を発見する機会を提供するのに要する該有意な数の候補人工受容体は、作用する人工受容体を発見するのに要する該有意な数より大きいかもしれないと考えられる。本発明に限定されるものではないが、特徴をほとんど持たないテストリガンドに対する作用する人工受容体を発見する機会を提供するのに要する該有意な数の候補人工受容体は、多くの特徴を持つテストリガンドに対する以上であり得ると考えられる。
【００２４】
本明細書において使用されるように、用語「形成ブロック」は、１以上のリンカー、１以上のフレームワーク、および１以上の認識要素として想像され得るまたはそれらを含む部分を含む人工受容体の分子成分を指す。１つの具体例において、該形成ブロックは、リンカー、フレームワーク、および１以上の認識要素を含む。１つの具体例において、該リンカーは、例えば、支持体、表面またはローン上で、該形成ブロックを可逆的に固定化するのに適当な部位を含む。該形成ブロックは該リガンドと相互作用する。
【００２５】
本明細書において使用されるように、用語「リンカー」は、例えば、共有結合、イオン相互作用、静電相互作用、または疎水性相互作用を介して、支持体に、該形成ブロックを結合するのに使用することができるまたは（例えば、可逆的に）結合する形成ブロックの一部またはその上の官能基を指す。
【００２６】
本明細書において使用されるように、用語「フレームワーク」は、該リンカーを含むまたは該リンカーが結合しているおよび１以上の認識要素が結合している形成ブロックの一部を指す。
【００２７】
本明細書において使用されるように、用語「認識要素」は、フレームワークに結合しているが、該支持体に共有結合していない形成ブロックの一部を指す。本発明に限定されるものではないが、該認識要素は、該リガンドと相互作用するための１以上の基、表面、または空間を提供するまたは形成することができる。
【００２８】
本明細書において使用されるように、用語「複数の形成ブロック」は、混合物中、キット中、または支持体または骨格上の異なる構造の２以上の形成ブロックを指す。各形成ブロックは特定の構造を有し、複数形での形成ブロック、または複数の形成ブロックの使用は、１以上のこれらの特定の構造を指す。形成ブロックまたは複数の形成ブロックは、各々が同一の構造を有する複数の分子を指さない。
【００２９】
本明細書において使用されるように、用語「形成ブロックの組合せ」は、一緒にスポット、領域、または候補、先導的な、または作用する人工受容体中にある複数の形成ブロックを指す。形成ブロックの組合せは、形成ブロックの組のサブセットであり得る。例えば、形成ブロックの組合せは、N (例えば、N=10-200) 形成ブロックの組からの2、3、4、5、または6の形成ブロックの可能な組合せのうちの１つであり得る。
【００３０】
本明細書において使用されるように、用語「同種固定化形成ブロック」および「同種固定化形成ブロック類」は、その上またはその中で固定化された単一の形成ブロックのみを有する支持体またはスポットを指す。
【００３１】
本明細書において使用されるように、用語「活性化された形成ブロック」は、例えば、支持体上で、官能基に対する共有結合を形成する準備をするように活性化された形成ブロックを指す。カルボキシル基を含む形成ブロックは、活性化された形成ブロックである活性化されたエステル基を含む形成ブロックに変換することができる。活性化されたエステル基を含む活性化された形成ブロックは、例えば、アミンと反応して、共有結合を形成し得る。
【００３２】
本明細書において使用されるように、１以上の形成ブロックに関して使用される用語「ナイーブ」は、関心のあるテストリガンドに結合すると決定されていないまたはそのことが分かっていない形成ブロックを指す。例えば、ナイーブ形成ブロック上の（複数の）認識要素は、関心のあるテストリガンドに結合すると決定されていないまたはそのことが知られていない。関心のある(例えば、コレラ毒素)特定の蛋白質(テストリガンド)に対する既知のリガンド(例えば、GM1)であるまたはそれを含む形成ブロックは、該蛋白質(テストリガンド)に関してナイーブではない。
【００３３】
本明細書において使用されるように、支持体にカップリングした形成ブロックに関して使用される用語「固定化された」は、それらが支持体上に移動しないまたは支持体から放出しないように、支持体上に安定して向けられる形成ブロックを指す。形成ブロックは、共有結合によって、イオン相互作用によって、イオン対のような静電相互作用によって、またはファンデルワールス相互作用のような疎水性相互作用によって固定化することができる。
【００３４】
本明細書において使用されるように、支持体、チューブ、ウェル、または表面の「領域」は、該支持体、チューブ、ウェル、または表面の隣接する部分を指す。領域にカップリングした形成ブロックは、該領域のもう一方に近接した形成ブロックを指すことができる。
【００３５】
本明細書において使用されるように、分子上の「かさ高い」基は、7または8個の炭素原子を含む部位より大きい。
【００３６】
本明細書において使用されるように、分子上の「小さい」基は、4個の炭素原子を含む部位より小さい水素、メチル、またはもう１つの基である。
【００３７】
本明細書において使用されるように、用語「ローン」は、例えば、もう一方に近接したカップリングした形成ブロックを置くのに十分な密度の、支持体上の官能基の層、スポット、または領域を指す。官能基は、形成ブロックと、共有、イオン、静電、または疎水性相互作用を形成することが可能な基を含み得る。
【００３８】
本明細書において使用されるように、用語「アルキル」は、直鎖アルキル基、分枝鎖アルキル基、シクロアルキル(脂環式)基、アルキル置換シクロアルキル基、およびシクロアルキル置換アルキル基を含む飽和脂肪族基を指す。特定の具体例において、直鎖または分枝鎖アルキルは、その骨格中に30個以下の炭素原子を有する（例えば、直鎖に対してC1-C12、分枝鎖に対してC1-C6）。同様に、シクロアルキルは、環構造中に3-10個の炭素原子、例えば、該環構造中に5、6または7個の炭素を有し得る。
【００３９】
本明細書において使用されるように、用語「アルキル」は、「置換されてないアルキル」および「置換されたアルキル」の両方を指し、その後者は、炭化水素骨格の１以上の炭素上の水素を置換する置換基を有するアルキル部位を指す。そのような置換基は、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、(カルボキシル、エステル、ホルミル、またはケトンのような)カルボニル、(チオエステル、チオアセテート、またはチオホルメートのような)チオカルボニル、アルコキシル、ホスホリル、ホスホネート、ホスフィネート、アミノ、アミド、アミジン、イミン、シアノ、ニトロ、アジド、スルフヒドリル、アルキルチオ、スルフェート、スルホネート、スルファミル、スルホンアミド、スルホニル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、または芳香族または複素環式芳香族部位を含み得る。炭化水素鎖上で置換された部位は、それら自体、適切ならば、置換され得る。例えば、置換されたアルキルの置換基は、上記の基の置換されたおよび置換されていない形態を含み得る。
【００４０】
本明細書において使用されるように、用語「アリールアルキル」は、アリール基(例えば、芳香族基または複素環式芳香族基)で置換されたアルキル基を指す。
【００４１】
本明細書において使用されるように、用語「アルケニル」および「アルキニル」は、各々、少なくとも１つの二重結合または三重結合を含む以外は、長さおよび任意置換において上記アルキル基と同様な不飽和脂肪族基を指す。
【００４２】
本明細書において使用される用語「アリール」は、例えば、ベンゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジンおよびピリミジン等といった０ないし４個のヘテロ原子を含み得る5-、6-および7員の単環芳香基を含む。環構造中にヘテロ原子を有するアリール基は、「アリール複素環」または「複素環式芳香族化合物」と呼んでもよい。芳香環は、１以上の環位置にて、アルキル基について上記したような置換基によって置換することができる。また、用語「アリール」は、環のうちの少なくとも１つが芳香環である、例えば、２以上の炭素が、（複数の）他の環がシクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリールおよび／またはヘテロシクリルであり得る２つの隣接環(該環は「縮合環」である)に共通した２以上の環を持つ多環系を含む。
【００４３】
本明細書において使用されるように、用語「複素環」または「複素環基」は、例えば、環構造が１ないし４のヘテロ原子を含む3-ないし7-員環といった、3-ないし12-員環構造を指す。ヘテロシクリル基は、例えば、チオフェン、チアントレン、フラン、ピラン、イソベンゾフラン、クロメン、キサンテン、フェノキサチイン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、イソチアゾール、イソキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、インドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、キノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、ピリミジン、フェナントロリン、フェナジン、フェナルサジン、フェノチアジン、フラザン、フェノキサジン、ピロリジン、オキソラン、チオラン、オキサゾール、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ラクトン、アセチジノンおよびピロリジノンのようなラクタム、スルタム、スルトン等を含む。複素環は、１以上の位置にて、アルキル基に対して記載したような置換基によって置換することができる。
【００４４】
本明細書において使用されるように、用語「ヘテロ原子」は、窒素、酸素、硫黄およびリンのような炭素または水素以外のいずれかの元素の原子を意味する。
【００４５】
人工受容体の概観
図１は、リガンド結合部位を作成するためのマイクロアレイ上のスポット中の４つの異なる形成ブロックを使用する具体例を図式的に示す。この図は、単位セルを形成する四角の隅にて、４つの形成ブロックの群を示す。４つの形成ブロックの群は、いずれかの四角形上の頂点として予想することができる。図１は、形成ブロックのスポットまたは領域が、複数のユニットセル、この図においてはスクエアユニットセルとして予想できることを示す。また、他の四角形の形状の４つの形成ブロックのユニットセルの群は、支持体上に形成することができる。
【００４６】
固定された形成ブロック分子の各々は、「フレームワーク」から延びる１以上の「アーム」を供し得、各々は、リガンドと、またはもう１つの固定された形成ブロックの部分と相互作用する群を含み得る。図2は、各々が２つのアーム(「認識要素」と呼ばれる)を有するフレームワークを含む、４つの形成ブロックの組合せが、リガンドを結合するための部位を形成する形成ブロックの分子配置を供することを示す。以下に例示するもののような形成ブロックによって形成されたそのような部位は、薬物、代謝物、汚染物質等のような小分子を結合し得、および／または巨大分子または微生物のようなより大きいリガンドを結合し得る。
【００４７】
本発明の人工受容体は、支持体または表面上で可逆的に固定化された形成ブロックを含み得る。形成ブロックの可逆固定化によって、支持体または表面上の異なる位置への形成ブロックの動き、または表面上および外への形成ブロックの交換が可能となる。例えば、該支持体に可逆的に結合したまたは固定化した時、形成ブロックの組合せは、リガンドに結合し得る。形成ブロックのカップリングまたは固定化の逆行によって、リガンドの結合を改善する形成ブロックの並び替えの機会が得られる。さらに、本発明は、さらにリガンドの結合を改善し得る、さらなるまたは異なる形成ブロックの添加を可能にする。
【００４８】
図３は、陰影をつけた形によって表される、表面上の４つの異なる形成ブロックを有する初期人工受容体表面(A)を使用する具体例を図式的に示す。この初期人工受容体表面(A)は、(1) 人工受容体へのリガンドの結合を経験し、(2)受容体表面上の形成ブロックをシャッフルして、先導的な人工受容体 (B)を得る。シャッフルは、カップリングの可逆化または形成ブロックの固定化を言い、受容体表面上の並び替えを可能にする。先導的な人工受容体を形成後、さらなる形成ブロックを、(3) 受容体表面(C)上および／または外に交換することができる。交換は、表面を離れて、表面に接触する溶液に入る形成ブロック、および／または表面に接触する溶液を離れて人工受容体の一部となる形成ブロックをいう。構造的多様性にさらなる形成ブロックを（例えばランダムに）選択することができるか、あるいは結合を改良するさらなる道を供するための先導的人工受容体における形成ブロックの構造に基づいて選択することができる。次いで、元のおよびさらなる形成ブロックを（４）シャッフルし、交換して、表面（D)のより高い親和性の人工受容体を供することができる。
【００４９】
人工受容体および形成ブロックのグラジエント
本発明は、人工受容体、形成ブロック、または支持体上のグラジエントとして構成された形成ブロックの組合せを含む。該グラジエントは、人工受容体または形成ブロックの濃度（例えば、密度）の変化で作ることができる。該グラジエントは、人工受容体または形成ブロックの同一性（例えば、構造）の変化で作ることができる。該グラジエントは、人工受容体または形成ブロックのトポグラフィー（例えば、サイズ、形状、または柔軟性）の変化で作ることができる。該グラジエントは、該支持体への人工受容体または形成ブロックの（例えば、非可逆的または可逆的）結合のモードの変化で作ることができる。該グラジエントは、該ローンまたはローン修飾因子の変化で作ることができる。該グラジエントは、ステップ、連続等のような種々のタイプのグラジエントのいずれかであり得る。
【００５０】
本発明による１以上の形成ブロックは、領域において、支持体上に固定化することができる。これらの領域は、異なるサブ領域において、異なる濃度にて、１以上の形成ブロックを含み得る。例えば、１以上の形成ブロックは、該領域上の帯のまたは該領域にわたる異なる濃度であり得る。例えば、１以上の形成ブロックは、該領域の一方（例えば、端または隅）で、ゼロまたは低濃度ないし該領域の他方（例えば、端または隅）でより高い濃度のグラジエントであり得る。これらの領域は、異なるサブ領域における異なる形成ブロックまたは形成ブロックの組合せを含み得る。例えば、１以上の形成ブロックは、一方のサブ領域にあり得るが、もう一方にはない。例えば、１以上の形成ブロックは、一方のサブ領域において第１の濃度で、もう一方のサブ領域においてもう１つの（例えば、第２の）濃度であり得る。例えば、１以上の形成ブロックは各サブ領域にあり得る。例えば、１以上の形成ブロックは、サブ領域のサブセットのみにあり得る。
【００５１】
図４から９は、人工受容体または形成ブロックのグラジエントを含む支持体または領域の具体例を示す。図４から６は、一般的には、支持体上の単一の寸法における（つまり、ラインに沿った）グラジエントの数および方向に関する。図７から９は、一般的には、支持体上の２つの寸法におけるグラジエントの配向に関する。もちろん、図７から９に示される配向を有する各グラジエントは、図４から６に示された数および方向の変動を有し得る。さらに、該グラジエントは略直線として示されるが、本発明によるグラジエントは、種々の軌道のいずれかに沿って変動し得る。該グラジエントに沿って起こる変化は、該グラジエントに沿った点の始まりからまたはその点から移動した距離の一次関数または他の関数として生じ得る。例えば、濃度は、該グラジエントの始まりからの距離の一次関数または指数関数として変化し得る。
【００５２】
図４は、スライドまたはプレートのような支持体に沿って一方向に延びるグラジエントを示す。上記のように、そのようなグラジエントは：人工受容体または形成ブロックの濃度（例えば、密度）の変化；人工受容体または形成ブロックの同一性（例えば、構造）の変化；人工受容体または形成ブロックのトポグラフィー（例えば、サイズ、形状、または柔軟性）の変化；該支持体への人工受容体または形成ブロックの（例えば、非可逆的または可逆的）結合のモードの変化；および該ローンまたはローン修飾因子の変化のうちの少なくとも１つで作ることができる。該グラジエントは、電荷、容量、親油性、親水性のような人工受容体または形成ブロックの種々の特徴のうちの少なくとも１つの変化を提供し得るまたはそれから作ることができる。該グラジエントは、人工受容体または形成ブロックに対する種々の分子記述子のうちの少なくとも１つの変化によって記載され得、またはそれによって作ることができる。
【００５３】
図５は、スライドまたはプレートのような支持体に沿って２つの反対の方向に延びるグラジエントを示す。グラジエントAは、図４に関して上記のようであり得る。グラジエントBは、図４に関して上記した特徴の変化のいずれかで作ることができる。グラジエントBは、一般的には、グラジエントAと同じグラジエントでありように選択されず、反対の方向で選択され、これは、他方を打ち消す１つのグラジエントを生じ、一般的には均一な受容体表面を生成するであろう。１つの具体例において、グラジエントBは、グラジエントAとは異なる特徴を有するように選択することができる。
【００５４】
例えば、もしグラジエントAが、第１の人工受容体または形成ブロックの濃度（例えば、密度）の変化で構成されれば、グラジエントBは：第２の人工受容体または形成ブロックの濃度（例えば、密度）の変化；人工受容体または形成ブロックの同一性（例えば、構造）の変化；人工受容体または形成ブロックのトポグラフィー（例えば、サイズ、形状、または柔軟性）の変化；該支持体への人工受容体または形成ブロックの（例えば、非可逆的または可逆的）結合のモードの変化；および該ローンまたはローン修飾因子の変化のうちの少なくとも１つで構成することができる。
【００５５】
例えば、もしグラジエントAが、第１の人工受容体または形成ブロックの同一性（例えば、構造）の変化で構成されれば、グラジエントBは：人工受容体または形成ブロックの濃度（例えば、密度）の変化；第２の人工受容体または形成ブロックの同一性（例えば、構造）の変化；人工受容体または形成ブロックのトポグラフィー（例えば、サイズ、形状、または柔軟性）の変化；該支持体への人工受容体または形成ブロックの（例えば、非可逆的または可逆的）結合のモードの変化；および該ローンまたはローン修飾因子の変化のうちの少なくとも１つで構成することができる。
【００５６】
例えば、もしグラジエントAが、第１の人工受容体または形成ブロックのトポグラフィー（例えば、サイズ、形状、または柔軟性）の変化で構成されれば、グラジエントBは：人工受容体または形成ブロックの濃度（例えば、密度）の変化；人工受容体または形成ブロックの同一性（例えば、構造）の変化；第２の人工受容体または形成ブロックのトポグラフィー（例えば、サイズ、形状、または柔軟性）の変化；該支持体への人工受容体または形成ブロックの（例えば、非可逆的または可逆的）結合のモードの変化；および該ローンまたはローン修飾因子の変化のうちの少なくとも１つで構成することができる。
【００５７】
例えば、もしグラジエントAが、第１の人工受容体または形成ブロックの該支持体への（例えば、非可逆的または可逆的）結合のモードの変化で構成されれば、グラジエントBは：人工受容体または形成ブロックの濃度（例えば、密度）の変化；人工受容体または形成ブロックの同一性（例えば、構造）の変化；第２の人工受容体または形成ブロックのトポグラフィー（例えば、サイズ、形状、または柔軟性）の変化；該支持体への第２の人工受容体または形成ブロックの（例えば、非可逆的または可逆的）結合のモードの変化；および該ローンまたはローン修飾因子の変化のうちの少なくとも１つで構成することができる。
【００５８】
例えば、もしグラジエントAが該ローンまたはローン修飾因子の第１の変化で構成されれば、グラジエントBは：人工受容体または形成ブロックの濃度（例えば、密度）の変化；人工受容体または形成ブロックの同一性（例えば、構造）の変化；第２の人工受容体または形成ブロックのトポグラフィー（例えば、サイズ、形状、または柔軟性）の変化；該支持体への第２の人工受容体または形成ブロックの（例えば、非可逆的または可逆的）結合のモードの変化；および該ローンまたはローン修飾因子の第２の変化のうちの少なくとも１つで構成することができる。
【００５９】
例えば、もしグラジエントAが、該人工受容体または形成ブロックの電荷の第１の変化で構成されれば、グラジエントBは：該人工受容体または形成ブロックの電荷の第２の変化、該人工受容体または形成ブロックの容量の変化、該人工受容体または形成ブロックの親油性の変化、または該人工受容体または形成ブロックの親水性の変化のうちのの少なくとも１つで構成することができる。
【００６０】
例えば、もしグラジエントAが、該人工受容体または形成ブロックの容量の第１の変化で構成されれば、グラジエントBは：該人工受容体または形成ブロックの電荷の変化、該人工受容体または形成ブロックの容量の第２の変化、該人工受容体または形成ブロックの親油性の変化、または該人工受容体または形成ブロックの親水性の変化のうちのの少なくとも１つで構成することができる。
【００６１】
例えば、もしグラジエントAが、該人工受容体または形成ブロックの親油性の第１の変化で構成されれば、グラジエントBは：該人工受容体または形成ブロックの電荷の変化、該人工受容体または形成ブロックの容量の変化、該人工受容体または形成ブロックの親油性の第２の変化、または該人工受容体または形成ブロックの親水性の変化のうちのの少なくとも１つで構成することができる。
【００６２】
例えば、グラジエントAが、該人工受容体または形成ブロックに対する第１の分子記述子の変化で構成されれば、グラジエントBは、該人工受容体または形成ブロックに対する第２の分子記述子の変化で構成することができる。
【００６３】
図６は、スライドまたはプレートのような支持体に沿って２つの反対方向の各々に延びる複数のグラジエントを示す。該複数のグラジエントの各々は、図４および６に関して上記した通りであり得る。図６に示された第１のグラジエントは、グラジエントAおよびBの関係について上記したように、第２のグラジエントに関連し得る。例えば、グラジエントAAは、図５のグラジエントBが図５のグラジエントAに関連するように、グラジエントAに関連し得る。グラジエントnは、図５のグラジエントBがグラジエントAに関連するように、グラジエントAに関連し得る。一般的には、グラジエントnは、これが単にグラジエントAの付加的な増加を生じるだけなため、グラジエントAと同じではないであろう。１つの具体例において、グラジエントBは、グラジエントAと異なる特徴を有するように選択することができる。図６において使用されるように、AA...nnおよびA...nは、各々、複数のグラジエントを示す。
【００６４】
図７は、模式的に、スライドまたはプレートのような支持体上で異なる方向に延びる２つのグラジエントを示す。グラジエントAおよびBの各々は、図４および５に関して上記した通りであり得る。典型的には、グラジエントAは、図５に関して上記したように、グラジエントBとは特徴が異なるであろう。上記のように、グラジエントAおよびBに対する異なる特徴の例は、図７のグラジエントAおよびBに適用することができ、これらは、必ずしも反対方向ではないが、異なる方向に向いている。グラジエントAおよびBのいずれかまたは両方は、図６に関して上気したように、複数のグラジエントで構成することができる。例えば、図７のグラジエントAは、グラジエントAからnであり得るまたはそれらを含み得る。例えば、図７のグラジエントBは、グラジエントAAからnnであり得るまたはそれらを含み得る。図７に示される人工受容体または形成ブロックのグラジエントの配向は、二次元電気泳動法に類似したプロセスのための支持体を提供すると見ることができる。
【００６５】
図８は、模式的に、スライドまたはプレートのような支持体上で異なる方向に延びる３つのグラジエントを示す。グラジエントA、BおよびCは、図４および５に関して上記した通りであり得る。図５の具体例の記載で上気したように、グラジエントAおよびBに対する異なる特徴の例は、図８のグラジエントA、B、およびBに適用することができ、これらは、必ずしも反対方向ではないが、異なる方向を向いている。典型的には、図５においてグラジエントAおよびBについて上記したように、グラジエントAは、グラジエントBとは特徴が異なり、グラジエントAはグラジエントCと特徴が異なり、ならびにグラジエントBは、グラジエントCと特徴が異なるであろう。１以上のグラジエントA、BまたはCは、図６に関して上記したように、複数のグラジエントで構成することができる。例えば、図８のグラジエントA、B、またはCは、グラジエントAからnまたはグラジエントAAからnnであり得るまたはそれらを含み得る。図８で示された人工受容体または形成ブロックのグラジエントの向きは、二次元電気泳動法に類似したプロセスのための支持体を提供するが、３つの方向に検体の特徴を提供する３つの特徴のグラジエントを含むと見ることができる。
【００６６】
図９は、スライドまたはプレートのような支持体上で異なる方向に延びる４つのグラジエントを模式的に示す。グラジエントA、B、CおよびDは、図４および５に関して上記したとおりであり得る。図５の具体例の記載で上記したように、グラジエントAおよびBに対する異なる特徴の例は、図９のグラジエントA、B、C、およびDに適用可能であり、これらは、必ずしも反対方向ではないが異なる方向に向いている。典型的には、図５のグラジエントAおよびBについて上記したように、グラジエントAは、グラジエントBと特徴が異なり、グラジエントAはグラジエントCと特徴が異なり、グラジエントAはグラジエントDと特徴が異なり、グラジエントBはグラジエントCと特徴が異なり、グラジエントBはグラジエントDと特徴が異なり、グラジエントCはグラジエントDと特徴が異なるであろう。１以上のグラジエントA、B、CまたはDは、図６に関して上記したように、複数のグラジエントで構成され得る。例えば、図９のグラジエントA、B、C、またはDは、グラジエントAからnまたはグラジエントAAからnnであり得るまたはそれらを含む。図９の人工受容体または形成ブロックのグラジエントの配向は、２次元電気泳動法に類似したプロセスのために支持体を提供するが、４つの方向で検体の特徴を提供する４つの特徴のグラジエントを含むと見ることができる。
【００６７】
また、図１０は、スライドまたはプレートのような支持体上で異なる方向で延びる４つのグラジエントを模式的に示す。グラジエントA、B、CおよびDの各々は、図９に関して上記したとおりであり得る。この具体例において、グラジエントAおよびBは、グラジエントCおよびDがそうであるように、反対の方向に向けられる。１つの具体例において、図１０は、プレートの端の各々と同じぐらいから反対の端までのグラジエントの1、2、3、4またはそれ以上の形成ブロックを有する長方形プレートを模式的に示す。
【００６８】
１つの具体例において、本発明による形成ブロックの個々または組合せは、領域において、支持体上で固定化することができる。各領域は、単一の濃度にて、各々、１以上の形成ブロックを含み得る。該濃度は、領域間で異なり得る。１つの具体例において、形成ブロックの濃度は、該領域が端または起源から離れるにつれて増加し得る。該領域は、もう一方に隣接しているかあるいはもう一方から離れていることができる。離れた形成ブロックの間の領域は、例えば、ローンまたは修飾されたローンを含み得る。形成ブロックのそのようなグラジエントは、異なるサブ領域において、異なる濃度にて、１以上の該形成ブロックを含む領域と見ることができる。例えば、１以上の該形成ブロックは、帯でまたは該領域にわたり、異なる濃度であり得る。例えば、該１以上の形成ブロックは、該領域の一端にて、ゼロまたは低濃度で、該領域の反対の端にて、より高い濃度であり得る。
【００６９】
図１１は、スライドまたはプレートのような支持体にわたって延びるステップグラジエントを模式的に示す。ステップグラジエントAは、ステップa-iを含む。該ステップは、連続しているまたはローンまたは修飾されたローンによって分離され得る。グラジエントAは、上記の図４に関して記載した通りであり得る。また、ステップグラジエントは、図５−１０のいずれか１について上記した通り、構成することができる。
【００７０】
図１２は、ステップグラジエントAおよび第２のグラジエントBの両方を含むプレートを模式的に示す。ステップグラジエントAは、ステップa-jを含む。該ステップは連続しているまたはローンまたは修飾されたローンによって分離され得る。グラジエントBは、ステップグラジエント、連続グラジエント、またはいずれかの他のタイプのグラジエントであり得る。グラジエントAおよびBは、独立して、上記図４に関して記載した通りであり得る。また、グラジエントAおよびBは、図５−１０のいずれか１について上記した通り構成することができる。１つの具体例において、図１２の該プレートは、例えば、領域の一端に沿った帯において、異なる形成ブロックまたは（複数の）形成ブロックの異なる濃度を含み得る。該領域の第２の寸法は、濃度のグラジエントまたは形成ブロックの同一性によって特徴付けることができる。
【００７１】
形成ブロックの表面結合した分子グラジエントを作成する方法
本発明は、形成ブロックの表面結合した分子グラジエントを作成する方法に関する。１つの具体例において、この方法は、支持体上でスポットまたは領域を調製することを含み、ここに、該スポットまたは領域は、グラジエントで、該支持体上に固定された複数の形成ブロックを含む。該方法は、固体支持体上の複数のスポットまたは領域を形成することを含み、ここに、各スポットまたは領域は複数の固定化された形成ブロックを含み、形成ブロックの密度、濃度、および数は、該支持体にわたり変動する。１つの具体例において、形成ブロックの該濃度は、支持体上の領域にわたりまたは固体支持体上の複数のスポットまたは領域間で変動する。
【００７２】
１つの具体例において、形成ブロックのグラジエントは、本明細書に記載の固定化反応の動力学を介して、支持体上に形成される。固定化の力学は：形成ブロックの濃度を変動する；表面、支持体、またはローン上のスポットまたは領域内または間の反応性部位の濃度を変動する；および反応の時間を変動することを含むが、これらに限定されるものではない多くの変数によって影響され得る。また、温度、pH、溶媒和、および触媒のようなさらなる要因を使用して、固定化条件（例えば、固定化の割合）および固定化された形成ブロックまたはローン修飾因子の密度に影響を与えることができる。
【００７３】
１つの具体例において、方法を使用して、その表面上に複数の領域またはスポットを有する固体支持体を生成することができ、ここに、各領域またはスポットは、形成ブロックの異なる濃度または同一性を含み、該固体支持体にわたりグラジエントを形成する。１つの具体例において、該固体支持体は、制御された速度にて、該形成ブロックに暴露される。１つの具体例において、該固体支持体は、形成ブロックの固定化に対して、反応基（例えば、アミン）のローンを有する。
【００７４】
１つの具体例において、該固体支持体は、該支持体が容器（例えば、ビーカー）の壁に対して一端上に立つように、容器内で、非水平に置かれる（例えば、0°以上、典型的には30°ないし90°の間で立つ）。１以上の形成ブロックを含有する組成物（例えば、溶液）は、所定の速度にて、該容器へと送達される。例えば、該溶液は、ビュレットまたはポンプを用いて、導入することができる。１つの具体例において、組成物中の送達される形成ブロックの同一性は、時間と共に変化する。１つの具体例において、組成物中の送達される形成ブロックの濃度は、時間と共に変化する。溶液が、固体支持体の頂部に達する時、溶液の流れは止まり、固体支持体は、順次、溶液との接触から除去される。１つの具体例において、固体支持体は、いずれかの残りの遊離形成ブロックを除去するように濯がれる。１つの具体例において、クエンチングまたはターミネーション剤は、所望により、固体支持体に適用されて、さらなる固定化を制限する。
【００７５】
１つの具体例において、容器の底近くの固体支持体の一部は、形成ブロック溶液と反応するのに最長時間を有し、従って、固定化された形成ブロックの最高濃度または密度を有する。固体支持体の頂部近くの固体支持体の一部は、反応するのに最短時間を有し、従って、固定化された形成ブロックのより低い濃度または密度を有する。溶液暴露の時間は、固定化反応の速度と併せて、固体支持体にわたる領域またはスポット内で固定化された形成ブロックの濃度または密度を決定する。
【００７６】
１つの具体例において、形成ブロック溶液の一定の流れは、固体支持体にわたり、線状の密度グラジエントを作り出す。１つの具体例において、流速を変化させることにより、グラジエントの傾きを改変してもよい。１つの具体例において、指数関数グラジエントは、時間において指数関数的に流速を変動することによって、あるいは、例えば、単に、三角フラスコを使用して、組成物中に支持体を含有することによって、作り出す。三角フラスコは、頂部に向かってより狭く、そのため、溶液は、底から頂部に向かって指数関数的に減少する時に、固体支持体に接触する。１つの具体例において、第１のグラジエントに関して、例えば、90°または180°のいずれかによって、支持体を回し、該手順を繰り返すことで、二次元または多角的グラジエントを作り出す。
【００７７】
種々の既知の方法のいずれかを使用して、プレートまたはスライドの表面のような、支持体上の領域にわたり形成ブロックのグラジエントを生成することができる。例えば、１以上の形成ブロックは、溶離または領域にわたり拡散して、グラジエントを形成することができる。例えば、１以上の形成ブロックは、動くスクリーンを用いて適用して、グラジエントを形成することができる。例えば、１以上の形成ブロックは、領域の中心に注がれ、溶離されまたは領域にわたり拡散されて、グラジエントを形成することができる。１つの具体例において、形成ブロックの溶液は、液体または気相拡散によって、固体基質にわたり、分散することができる。１つの具体例において、形成ブロックは、マトリックスを介する拡散によって、固体表面にわたり分配することができる。
【００７８】
１つの具体例において、表面結合した分子グラジエントは、エネルギー触媒（例えば、放射線触媒または開始）化学を利用して、表面、支持体、またはローン上に形成ブロックを固定化して作成することができる。１つの具体例において、表面は、（例えば、溶液中の）遊離形成ブロックに暴露され得る。次いで、表面は、エネルギー源に暴露されて、固定化反応を触媒することができる。１つの具体例において、遊離形成ブロックの溶液または表面のいずれかは、エネルギー活性化反応物質（例えば、可視光、UV開始剤）を含む。
【００７９】
１つの具体例において、エネルギーは、非均一に適用されて、表面にわたりグラジエントを作り出すことができる（例えば、高エネルギーないし低エネルギー）。異なるエネルギー暴露を、例えば、試料に対する源配置によってまたはマスク(静止したまたは可動性のいずれか)の使用を介して、達成することができる。UV、IR、可視光、コロナ放電、プラズマ処理、高周波グロー放電、および増加する電流によるイオンデポジションを含むが、これらに制限されるものではない種々のエネルギー源を使用することができる。化学およびエネルギー源の種々の組合せが知られている。
【００８０】
１つの具体例において、開始剤は、支持体、表面、またはローンと関連している。さらなる具体例において、エネルギー活性化反応物質（例えば、UV開始剤）は、固体支持体にわたる濃度グラジエント下で存在する。エネルギー活性化反応物質が、濃度グラジエントが存在する場合、固体支持体は、エネルギー源に均一に暴露される。さらなる具体例において、エネルギー活性化反応物質は、濃度グラジエント下で存在し、エネルギーは非均一に適用されて、1Dまたは2Dグラジエントのいずれかを作り出す。
【００８１】
人工受容体または形成ブロックのグラジエントを使用する方法
人工受容体または形成ブロックの本発明のグラジエントは、種々の既知の方法のいずれかによって、検体または検体の混合物と接触することができる。例えば、検体または検体の混合物は、支持体を横切って流れることができる。例えば、検体または検体の混合物は、支持体の端との接触に置くことができ、拡散により検体または混合物を支持体および／またはグラジエントに、その上におよび／またはそれを横切って引き寄せることができる。検体または検体の混合物との接触の間またはその後、１以上のLEウィン（wins）は支持体および／またはグラジエントに、その上に、および／またはそれを横切って流しまたは拡散させることができる。
【００８２】
人工受容体または形成ブロックの本発明のグラジエントは、プレートまたはスライドにわたる種々の方向のいずれかで、蛋白質、核酸、天然生成物等のような検体の分離に使用することができる。人工受容体または形成ブロックの本発明のグラジエントは、例えば、原形質プロテオームといったプロテオームのような蛋白質の混合物を分離または特徴付けるために使用することができる。
【００８３】
１つの具体例において、本発明は、蛋白質、１以上の複数の蛋白質、またはプロテオームを結合または検出するための方法および／またはグラジエントを含み得る。検出のための方法およびシステムは、臨床化学、環境分析、診断アッセイのためのおよびプロテオーム分析のための方法およびシステムを含み得る。例えば、グラジエントは、少なくとも１つの蛋白質または１つのプロテオームを含む試料と接触させることができる。人工受容体をなす形成ブロックは、テストリガンドに対してナイーブであり得る。次いで、１以上の蛋白質の該人工受容体への結合を検出することができる。次に、結合結果を解釈して、例えば、プロテオームといった試料に関する情報を提供することができる。１つの具体例において、本発明は、蛋白質を特徴付けるのに適当なグラジエントを、蛋白質を含有すると疑われる試料と接触させることを含む、試料中の蛋白質を検出するための方法を含む。また、該方法は、蛋白質の該グラジエントへの結合を検出または定量化することを含み得る。
【００８４】
図13は、検体または検体の混合物を評価するために、グラジエントを作成し思料するための方法の具体例を模式的に示す。該方法は、関心のある検体または検体の混合物を含有することが分かっている試料で、受容体アレイをプローブすることを含み得る。検体またはその混合物は、蛋白質または蛋白質の混合物であり得る。プロービングの後、関心のある検体を結合するのに適当な受容体を選択するまたは関心のある検体の混合物間を識別することができる。選択された受容体からの形成ブロックは、支持体上で１以上のグラジエントを生成するのに使用することができる。１つの具体例において、支持体上の第１のグラジエントは、ステップグラジエントであり得る。１つの具体例において、各ステップは、特定の検体または関心のある検体を結合するのに適当な受容体表面であり得る。１つの具体例において、第２のグラジエントは、一般的には、該第１のグラジエントに対して直角であり得る。該第２のグラジエントは、図４ないし９に関して上記のような形成ブロックの特徴に対する変動を含み得る。次いで、該支持体上のグラジエントをプローブして、該グラジエントに結合した１以上の検体を検出することができる。
【００８５】
１つの具体例において、各検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）は、該グラジエントへの結合のパターンを提供し得る。結合のパターンは、検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）あるいは検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）を含む試料の特徴であり得る。該方法は、結合パターンの表示を、イメージまたはデータ構造として保存することを含み得る。該結合パターンの表示は、オペレーターまたはデータ処理システムによってのいずれかで評価することができる。該方法は、そのような評価を含み得る。次いで、特定の蛋白質に対する該結合パターンと適合する未知の試料からの結合パターンは、該未知の試料を、該検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）を含有すると特徴付ける。次いで、特定のプロテオームに対する該結合パターンと適合する未知の試料からの結合パターンは、該未知の試料を、該プロテオームを含むまたは該プロテオームであるあるいは、該プロテオームを有する生物または細胞を含むまたはそれであると特徴付ける。同様に、未知の試料からの結合パターンは、複数の特定の検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）のパターンに対して評価することができ、該試料は、１以上の検体（例えば、蛋白質またはプロテオーム）を含有すると特徴付けることができる。複数の結合パターンは、データベースとして保存することができる。
【００８６】
該示された方法の１つの具体例は、グラジエントを作り出すことを含み得る。また、該具体例は、例えば、該アレイを、複数の個々の検体（例えば、蛋白質またはプロテオーム）とプロービングすることによって、特異的な検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）の該結合パターンのデータベースを蓄積することを含み得る。該アレイを、同定されていない検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）と接触させて、テスト結合パターンを作り出すことができる。次いで、該方法は、同定されていない検体、蛋白質、プロテオーム、または細胞または生物を特徴付けるまたは分類するために、データベースにおいて、既知の検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）の結合パターンと、テスト結合パターンを比較することができる。１つの具体例において、データベースおよびグラジエントは、既に構築されており、該方法は、未知の検体または検体の混合物（例えば、蛋白質またはプロテオーム）と、グラジエントをプロービングして、テスト結合パターンを作り出し、次いで、同定されていない検体、蛋白質、プロテオーム、または細胞または生物を特徴付けるまたは分類するために、データベースにおける結合パターンとこの結合パターンを比較することを含む。
【００８７】
プロテオームグラジエントは、関心のある生物、細胞、または組織からの試料と接触させることができる。プロテオームグラジエントに結合する蛋白質は、該生物、細胞または組織を特徴付けるまたは検出することができ；生物によって引き起こされるまたは細胞または組織に影響を及ぼす障害を示すことができ；生物によって引き起こされるまたは細胞または組織に影響を及ぼす障害の成功した治療を示し；病気プロセスを特徴付け；治療リードまたは戦略を同定する等ができる。
【００８８】
分子記述子
種々の分子記述子のいずれかを使用して、グラジエントを作り出す変化を記述または特徴付けることができる。適当な分子記述子は、構成記述子、静電記述子、幾何学記述子、物理学的記述子、位相記述子等を含む。そのような記述子は知られており、商業的に入手可能なソフトウェアパッケージを用いて計算できる。
【００８９】
適当な構成記述子は：形式電荷、回転可能な結合の画分、分子式、分子量、芳香族結合の数、二重結合の数、ｈ結合受容体の数、ｈ結合供与体の数、負電荷可能な基の数、負電荷基の数、正電荷可能な基の数、正電荷基の数、剛性結合の数、環の数、回転可能な結合の数、単一結合の数、総原子の数、三重結合の数、供与体対受容体率、負電荷基の数、正電荷可能な基の数、正電荷基の数、官能基を含む。そのような記述子は知られており、商業的に入手可能なソフトウェアパッケージを用いて計算できる。
【００９０】
適当な静電記述子は：誘電分極、局所双極子指数、最大負電荷、最大正電荷、最大陽性水素電荷、極性パラメーター、相対的負電荷、相対的正電荷、総絶対的原子の荷電、総負電荷、総正電荷、総部分的表面領域記述子を含む。そのような記述子は知られており、商業的に入手可能なソフトウェアパッケージを用いて計算できる。
【００９１】
適当な荷電部分的表面領域記述子は：ACGD、第１型受容体原子に対する荷電(CHAA1)、第２型受容体原子に対する荷電(CHAA2)、第３型受容体原子に対する荷電(CHAA3)、第１型供与可能な水素に対する荷電(CHDH1)、第２型供与可能な水素に対する荷電(CHDH2)、第３型供与可能な水素に対する荷電(CHDH3)、CHGD、荷電された部分的表面領域の差(DPSA1)、総荷電加重表面領域の差(DPSA2)、原子の荷電加重表面領域の差(DPSA3)、分数電荷部分的陰性表面領域１型(FNSA1)、分数電荷部分的陰性表面領域２型(FNSA2)、分数電荷部分的陰性表面領域３型(FNSA3)、分数電荷部分的陽性表面領域１型(FPSA1)、分数電荷部分的陽性表面領域２型 (FPSA2)、分数電荷部分的陽性表面領域３型(FPSA3)、HRNCG、HRNCS、HRPCG、HRPCS、疎水性SA - MPEOE、負電荷極性SA - MPEOE、部分的陰性表面領域１型(PNSA1)、部分的陰性表面領域２型(PNSA2)、部分的陰性表面領域３型(PNSA3)、正荷電極性SA - MPEOE、部分的陽性表面領域１型(PPSA1)、部分的陽性表面領域２型(PPSA2)、部分的陽性表面領域３型(PPSA3)、相対的負電荷表面領域(RNCS)、相対的正電荷表面領域(RPCS)、１型受容体原子に対する表面領域(SAAA1)、２型受容体原子に対する表面領域(SAAA2)、３型受容体原子に対する表面領域(SAAA3)、１型供与体水素に対する表面領域(SADH1)、２型供与体水素に対する表面領域(SADH2)、３型供与体水素に対する表面領域(SADH3)、１型受容体原子上の表面加重荷電領域(SCAA1)、２型受容体原子上の表面加重荷電領域(SCAA2)、３型受容体原子上の表面加重荷電領域(SCAA3)、１型供与体水素上の表面加重荷電領域(SCDH1)、２型供与体水素上の表面加重荷電領域(SCDH2)、３型供与体水素上の表面加重荷電領域(SCDH3)、１型受容体原子上の表面加重荷電領域(SCAA1)、２型受容体原子上の表面加重荷電領域(SCAA2)、３型受容体原子上の表面加重荷電領域(SCAA3)、１型供与体水素上の表面加重荷電領域(SCDH1)、２型供与体水素上の表面加重荷電領域(SCDH2)、３型表面加重荷電領域(SCDH3)、１型表面加重荷電部分的陰性表面領域(WNSA1)、２型表面加重荷電部分的陰性表面領域(WNSA2)、３型表面加重荷電部分的陰性表面領域(WNSA3)、１型表面加重荷電部分的陽性表面領域(WPSA1)、２型表面加重荷電部分的陽性表面領域(WPSA2)、３型表面加重荷電部分的陽性表面領域(WPSA3)を含む。そのような記述子は知られており、商業的に入手可能なソフトウェアパッケージを用いて計算できる。
【００９２】
適当な幾何学記述子は：2D ファンデルワールス表面領域(VSA)、2D ファンデルワールス容量、2D-VSA荷電器の画分、2D-VSA疎水性の画分、2D-VSA極性の画分、トポロジカル極性表面領域、2D ファンデルワールス化学特徴表面領域を含む。そのような記述子は知られており、商業的に入手可能なソフトウェアパッケージを用いて計算できる。
【００９３】
適当な2D ファンデルワールス化学特徴表面領域記述子は：2D-VSA Hbond 受容体、2D-VSA Hbond all、2D-VSA Hbond 供与体、2D-VSA疎水性、2D-VSA 疎水性_sat、2D-VSA 疎水性_unsat、2D-VSA負電荷可能な基、2D-VSA other、2D-VSA極性、2D-VSA正電荷可能な基を含む。そのような記述子は知られており、商業的に入手可能なソフトウェアパッケージを用いて計算できる。
【００９４】
適当な物理化学記述子は：AlogP98値、AMR値、緩衝液溶解性、分極率_Miller、分極率_MPEOE、SK_BP、SK_MP、SKlogP値、SklogPvp、SKlogS値、SKlogS_緩衝液、溶媒遊離エネルギー、蒸気圧、水溶性、AlogP98原子型を含む。そのような記述子は知られており、商業的に入手可能なソフトウェアパッケージを用いて計算できる。
【００９５】
適当なトポロジカル記述子は：自己相関記述子(AlogP98) (例えば、ATS Geary 1〜10 AlogP98、ATS Moran 0〜10 AlogP98、ATS Moreau-Bruto 0〜10 AlogP98、ATS Moreau-Bruto 0〜10 AlogP98平均);自己相関記述子 (Mass) (例えば、ATS Geary 1〜10 Mass、ATS Moran 0〜10 Mass、ATS Moreau-Bruto 0〜10 Mass、ATS Moreau-Bruto 0〜10 Mass 平均); 自己相関記述子 (分極率) (例えば、ATS Geary 1〜10 分極率、ATS Moran 0〜10 分極率、ATS Moreau-Bruto 0〜10 分極率、ATS Moreau-Bruto 0〜10 分極率 平均); 隣接および距離マトリックス系記述子(例えば、第１Zagreb,2-MTI、2-MTI prime、第２Zagreb、Balaban指標（index）JX、Balaban 指標（index） JY、集中距離マトリックス（Centralization_distance_matrix）、複雑度（Degree complexity）、分散距離マトリックス（Dispersion_distance_matrix）、同心隣接性指標（Eccentric adjacency index）、同心接続性指標（Eccentric connectivity index）、エッジ接続性指標（Edge connectivity index）、エッジ（Edge）Gutman MTI、エッジ（Edge） Hyper Wiener 指標（index）、エッジ（Edge） MTI、エッジ（Edge） Wiener 指標（index）、グラフ直径（Graph diameter）、グラフ距離複雑性（Graph distance complexity）、グラフ距離指標（Graph distance index）、グラフ（Graph） Petitjean、グラフ半径（Graph radius）、グラフ頂点複雑性（Graph vertex complexity）、Gutman MTI,Harary 指標（index）Hyper Wiener 指標（index）、平均距離偏差（Mean distance deviation）、平均自乗距離指標（Mean square distance index）、奇数−偶数指標（Odd-even index）、Platt数（number）、Pogliani指標（index）、二次指標（Quadratic index）、枝分かれ指数（Ramification index）、リング度−距離指標（Ring degree-distance index）、Rouvray 指標（index）、Superpendentic 指標（index）、単極性距離マトリックス（Unipolarity_distance_matrix）、変動距離マトリックス（Variation_distance_matrix）、頂点度−距離指標（Vertex degree-distance index）、Wiener 指標（index）、Xu); 原子型電気トポロジー状態指標（Atom-type Electrotopological state indices）、E-状態（state）; 原子型ＡＩトポロジー指標（Atom-type AI topological indices） (AI); 自己相関記述子 (電荷) (例えば、ATS Geary 1〜10 Charge、ATS Moran 0〜10電荷、ATS Moreau-Bruto 0〜10電荷、ATS Moreau-Bruto 0〜10電荷平均); 自己相関記述子 (電気陰性度) (例えば、ATS Geary 1〜10 電気陰性度、ATS Moran 0〜10 電気陰性度、ATS Moreau-Bruto 0〜10 電気陰性度、ATS Moreau-Bruto 0〜10 電気陰性度 平均); 自己相関記述子 (E-state) (例えば、ATS Geary 1〜10 E-状態（state） ATS Moran 0〜10 E-状態（state） ATS Moreau-Bruto 0〜10 E-状態（state） ATS Moreau-Bruto 0〜10 E-状態（state） 平均); 自己相関記述子 (VDW 半径) (例えば、ATS Geary 1〜10 VDW半径ATS Moran 0〜10 VDW半径ATS Moreau-Bruto 0〜10 VDW半径ATS Moreau-Bruto 0〜10 VDW半径平均); BCUT 記述子 (電荷) (例えば、BCUT 最高固有値 1〜5 MPEOE 電荷BCUT 最低固有値 1〜5 MPEOE電荷); BCUT 記述子 (電気陰性度) (例えば、BCUT 最高固有値 1〜5 電気陰性度、BCUT最低固有値 1〜5 電気陰性度); BCUT 記述子 (AlogP98) (例えば、BCUT 最高固有値 1〜5 AlogP98,,BCUT 最小固有値 1〜5 AlogP98); BCUT 記述子 (質量) (例えば、BCUT 最高固有値 1〜5質量BCUT 最小固有値 1〜5質量); BCUT 記述子 (分極率) (例えば、BCUT 最高固有値 1〜5 分極率、BCUT 最小固有値 1〜5 分極率); BCUT 記述子 (VDW半径) (例えば、BCUT 最高固有値 1〜5 VDW半径、BCUT 最小固有値 1〜5 VDW半径); BCUT 記述子 (E-状態（state）) (例えば、BCUT 最高固有値 1〜5 E-状態（state）、BCUT 最小固有値 1〜5 E-状態（state）); デルタ接続性指標（Delta connectivity indices） (例えば、デル��カイ（Delta Chi）0、デルタカイ（Delta Chi）1、デルタカイ（Delta Chi）2、デルタカイ（Delta Chi）3 クラスター（cluster）、デルタカイ（Delta Chi）3 経路（path）、デルタカイ（Delta Chi）4 クラスター（cluster）、デルタカイ（Delta Chi）4経路（path）、デルタカイ（Delta Chi）4 path/クラスター（cluster）、デルタカイ（Delta Chi）5経路（path）; 差接続性指標（Difference connectivity indices） (例えば、差カイ（Difference chi） 0、差カイ（Difference chi） 1、差カイ（Difference chi） 2、差カイ（Difference chi） 3、差カイ（Difference chi） 4、差カイ（Difference chi） 5); Galvezトポロジー電荷指標（topological charge indices） (例えば、結合電荷指標（Bound charge index）0〜10、電荷指標（Charge index）0〜10、電荷異動指標代数（Charge transfer index algebraic）、グローバルトポロジー電荷指標（Global topological charge index）、原子価結合電荷指標（Valence bound charge index） 0〜10、原子価電荷指数（Valence charge index） 0〜10); 原子型水素電気トポロジー状態指数（Atom-type Hydrogen electrotopological state indices）、HE-状態（state）; 情報内容関連記述子 (例えば、BIC、CIC、I_adj_deg_equ、I_adj_deg_mag、I_adj_equ、I_adj_mag、I_dist_equ、I_dist_mag、I_edge_adj_deg_equ、I_edge_adj_deg_mag、I_edge_adj_equ、I_edge_adj_mag、I_edge_dist_equ、I_edge_dist_mag、IAC合計、IC、SIC); カッパ指標（Kappa indices）（例えば、Kier アルファ（alpha） 1、Kierアルファ（alpha）2、Kier アルファ（alpha）3、Kier 柔軟性（flexibility）、Kier 形状1、Kier形状2、Kier形状3、Kier立体記述子、Kier 対称性指標（symmetry index）); Kier & Hall 分子接続性指標（molecular connectivity indices） (例えば、カイ（Chi）0、カイ（Chi）1、カイ（Chi）2、カイ（Chi） 3 クラスター（cluster）、カイ（Chi） 3 経路（path）、カイ（Chi） 4 クラスター（cluster）、カイ（Chi） 4 経路（path）、カイ（Chi） 4 経路（path）/クラスター（cluster）、カイ（Chi）5 経路（path）、全構造接続性指標（Total structure connectivity index）); Kier & Hall 原子価接続性指標（valence connectivity indices） (例えば、VChi 0、VChi 1、VChi 2、VChi 3 クラスター（cluster）、VChi 3 経路（path）、VChi 4 クラスター（cluster）、VChi 4 経路（path）、VChi 4 経路（path）/クラスター（cluster）、VChi 5 経路（path）); 分子ウォークカウント（Molecular walk count） (例えば、分子ウォークカウント（Molecular walk count） 2分子ウォークカウント（Molecular walk count） 3分子ウォークカウント（Molecular walk count） 4分子ウォークカウント（Molecular walk count） 5経路（path）/ウォーク（walk） 2 経路（path）/ウォーク（walk） 3 経路（path）/ウォーク（walk） 4 経路（path）/ウォーク（walk） 5); Narumi トポロジー指標（topological indices） (例えば、Narumi ATI、Narumi GTI、Narumi HTI); サブグラフカウント指標（Subgraph count indices） (例えば、SC-0、SC-1、SC-10経路（path）、SC-2、SC-3 クラスター（cluster）、SC-3 経路（path）、SC-4 クラスター（cluster）、SC-4 経路（path）、SC-4 経路（path）/クラスター（cluster）、SC-5 経路（path）、SC-6 経路（path）、SC-7 経路（path）、SC-8 経路（path）、SC-9 経路（path）); 溶媒和分子接続性指標（Solvation molecular connectivity indices） (例えば、溶媒和カイ（Solvation chi） 0、溶媒和カイ（Solvation chi） 1、溶媒和カイ（Solvation chi）2、溶媒和カイ（Solvation chi）3クラスター（cluster）、溶媒和カイ（Solvation chi）3経路（path）、溶媒和カイ（Solvation chi） 4クラスター（cluster）、溶媒和カイ（Solvation chi） 4経路（path）、溶媒和カイ���Solvation chi）4経路（path）/クラスター（cluster）、溶媒和カイ（Solvation chi）5経路（path）); 原子価シェルカウント（Valence shell count）(例えば、VS-0、VS-1、VS-2、VS-3、VS-4、VS-5)を含む。そのような記述子は知られており、商業的に入手可能なソフトウェアパッケージを用いて計算できる。
【００９６】
検出のための方法
複数の人工受容体または形成ブロックのグラジエントをテストリガンドと接触させることは、テストリガンドを同定または特徴付けることができる。先導的または作用する人工受容体または複合体へのテストリガンドの結合は、検出可能なシグナルを生成し得る。検出可能なシグナルは、例えば、光を散乱、吸収または発光する、蛍光または発光を生成または消光する、電子シグナルを生成または消す等のようなメカニズムおよび特性を介して生成することができる。分光学的検出方法は、標識または酵素を使用して、光学センサーまたは光学センサーグラジエントによる検出のために光を生成することを含む。光は、蛍光、蛍光偏光、化学発光、生物発光、または化学生物発光を通して生成および／または検出され得る紫外線、可視光、または赤外線であり得る。
【００９７】
電気伝導、および電気伝導の変化を検出するためのシステムおよび方法は、偏光解析法、表面プラズモン共鳴、電気容量、導電率測定法、弾性表面波、水晶微量天秤、ラブ波、赤外エバネッセント波、電気化学検出による酵素標識、ナノワイヤ電界効果トランジスタ、MOSFETS-金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、CHEMFETS-有機膜金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、ICP-固有伝導ポリマー、FRET -蛍光共鳴エネルギー移動を含む。
【００９８】
グラジエントへの結合またはグラジエントからのシグナルを検出できる装置は、UV、可視、または赤外分光計、蛍光または発光分光計、表面プラズモン共鳴、表面音波または水晶微量天秤ディテクター、pH、ボルタンメトリーまたはアンペロメトリーメーター、ラジオアイソトープ検出器等を含む。
【００９９】
検出可能なシグナルは、例えば、グラジエントに組み込みまれたシグナリング部位またはグラジエントに加えられたシグナリング部位から生じ得る。また、シグナルは、グラジエントまたはテストリガンドに、固有であり得る。シグナルは、例えば、テストリガンドのグラジエントとの相互作用またはテストリガンドのグラジエントに組み込まれているシグナリング部位との相互作用から生じ得る。１つの具体例において、本発明の方法は、結合が、例えば蛍光部位といったシグナリング部位からのシグナルの変化を誘導するグラジエントを選択することを含み得る。そのような変化は、グレジエントへの結合を示し得る。
【０１００】
１つの具体例において、該作用する人工受容体は、試験管、マイクロウェル、毛細血管、マイクロチャネル等の表面のような支持体上であり得る。テストリガンドを含有すると疑われるテストリガンドまたは試料は、テストリガンドを含有する溶液またはテストリガンドを含有すると疑われる試料の添加によって、該作用する人工受容体または複合体と接触させることができる。検出可能なシグナルは、標識された化合物またはテストリガンドのコンジュゲートによって生成することができる。この標識された部位は、テストリガンドを含有する溶液またはテストリガンドを含有すると疑われる試料との競合で、該作用する人工受容体または複合体と反応することができる。
【０１０１】
本発明の人工受容体は、ゲノムおよび／またはプロテオームの分析; 医薬開発;テストリガンドのいずれかのための検出器; 依存性薬物診断または療法; 有害廃棄物分析または改善; 有毒剤アラートまたは介入; 病気診断または療法; 癌診断または療法; 生物戦争アラートまたは介入; 食物連鎖汚染分析または改善等において使用される製品の一部等であり得る。
【０１０２】
テストリガンド
該テストリガンドは、アレイまたは表面への結合が検出され得るいずれのリガンドでもあり得る。該テストリガンドは、純粋化合物、混合物、または天然の産物または汚染物質を含有する「汚染」混合物であり得る。そのような汚染混合物は、組織ホモジネート、体液、土壌試料、水試料等であり得る。
【０１０３】
テストリガンドは、前立腺特異抗原、他の癌マーカー、インスリン、ワルファリン、他の抗凝固剤、コカイン、他の依存性薬物、E. coliに対するマーカー、Salmonella sp.に対するマーカー、他の食物由来毒素、食物由来毒素、天然痘ウィルスに対するマーカー、炭疽菌に対するマーカー、他の潜在的に毒性のある生物剤、医薬品および医薬、有害廃棄物中の汚染物質および化学物質、有毒化学物質、病気に対するマーカー、医薬品、汚染物質、生物学的に重要な陽イオン（例えば、カリウムまたはカルシウムイオン）、ポリヌクレオチド、ペプチド、炭水化物、酵素、微生物、ウィルス、その混合物等を含む。特定の具体例において、該テストリガンドは、有機小分子、無機／有機複合体、金属イオン、蛋白質の混合物、蛋白質、核酸、核酸の混合物、その混合物等のうちの少なくとも１つであり得る。
【０１０４】
適当なテストリガンドは、例えば、上記の微生物、蛋白質、癌細胞、依存性薬物等を含めた、テストリガンドであると、本書類中の何処かで記載されたいずれかの化合物またはいずれかのカテゴリーの化合物を含む。
【０１０５】
人工受容体を作成する方法
本発明は、人工受容体または形成ブロックの固定化された組合せを作成する方法に関する。１つの具体例において、この方法は、支持体上のスポットまたは領域を調製することを含み、ここに該スポットまたは領域は、該支持体上に固定化された複数の形成ブロックを含む。該方法は、固体支持体上に各領域が複数の形成ブロックを含む複数の領域を形成し、次いで各領域において、該固体支持体上で、複数の形成ブロックを（例えば、可逆的に）固定化することを含み得る。
【０１０６】
該方法は、複数の形成ブロックを混合し、（複数の）領域を形成する際に、該混合物を使用することを含み得る。別法として、該方法は、支持体上の個々の形成ブロックを（例えば、可逆的に）固定化することを含み得る。形成ブロックを支持体にカップリングすることは、共有結合または非共有相互作用を使用し得る。適当な非共有相互作用は、イオン間の相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用等を含む。１つの具体例において、支持体は、共有結合または非共有相互作用に関与し得る部位によって機能化することができる。領域を形成することは、各々が候補人工受容体であり得る形成ブロックの異種組合せのグラジエントを得ることができる。該方法は、2、3、4、またはそれ以上の形成ブロックの組合せで、支持体上に形成ブロックを適用またはスポットすることができる。
【０１０７】
１つの具体例において、本発明の方法を使用して、その表面上に複数の領域またはスポットを有する固体支持体を生成することができ、ここに各領域またはスポットは、複数の形成ブロックを含む。例えば、該方法は、複数の領域におけるガラススライド上で固定化することを含み、ここに各スポットは複数の形成ブロックを含む。そのような領域は、異種形成ブロックを含むと言うことができる。形成ブロックの複数のスポットは、スポットのアレイと呼ぶことができる。
【０１０８】
１つの具体例において、本方法は、受容体表面を作成することを含む。受容体表面を作成することは、固体支持体上に領域を形成し（ここに該領域は複数の形成ブロックを含む）、次いで該複数の形成ブロックを、該領域中の固体支持体に（例えば、可逆的に）固定化することを含み得る。該方法は、複数の形成ブロックを混合し、領域または複数の領域を形成する際に該混合物を使用することを含み得る。別法として、該方法は、支持体上の領域において、個々の形成ブロックを適用することを含み得る。支持体上に領域を形成することは、例えば、形成ブロック溶液で、支持体の一部を浸漬することによって達成することができる。形成ブロックを含む得られたコーティングは、異種形成ブロックを含むと言うことができる。
【０１０９】
複数の形成ブロックを含む領域は複数の形成ブロックを含む他の領域から独立かつ異なっていてもよい。１つの具体例において、複数の形成ブロックを含む１以上の領域は重複して、組み合わされた複数の形成ブロックを含む領域を生成し得る。１つの具体例において、単一の形成ブロックを含む２以上の領域は重複して、各々が複数の形成ブロックを含む１以上の領域を形成し得る。重複領域は、例えば、Venダイアグラムにおける重複の部分として、または格子縞またはツイードのようなパターンにおける重複の部分として予想することができる。
【０１１０】
１つの具体例において、該方法は、リガンドとの１以上の形成ブロックの相互作用を供するのに十分な密度の形成ブロックを有する表面を生成する。つまり、形成ブロックは相互に近接し得る。異なる形成ブロックの近接は、形成ブロックのうち１つのみを含むスポットまたは表面と比較して、複数の形成ブロックを含むスポットまたは表面へのテストリガンドの異なる（例えば、より大きい）結合を決定することによって、検出することができる。
【０１１１】
１つの具体例において、該方法は、本発明の人工受容体への結合を認証するまたは評価するための対照として機能する１以上の領域を含むアレイを形成することを含む。１つの具体例において、該方法は、本発明のグラジエントへの結合を認証または評価するための対照として機能する１以上の領域、管、またはウェルを形成することを含む。そのような対照領域は、形成ブロックを全く含まない、単一の形成ブロックのみを含む、機能化されたローンのみを含む、またはその組合せを含むことができる。
【０１１２】
該方法は、形成ブロックとして使用されたタイプの化合物を固定化するための既知の方法を使用して、支持体上の形成ブロックを（例えば、可逆的に）固定化することができる。支持体への形成ブロックのカップリングは、共有結合または非共有相互作用を使用することができる。適当な非共有相互作用は、イオン間の相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用等を含む。１つの具体例において、支持体は、可逆可能な共有結合に関与し得る部位、非共有相互作用に関与し得る部位、これらの部位の混合物等によって機能化することができる。
【０１１３】
１つの具体例において、支持体は、例えば、可逆可能な共有結合といった共有結合に関与し得る部位によって機能化することができる。本発明は、可逆可能な共有結合を形成するために、種々の多くの既知の官能基、試薬、および反応のいずれかを使用し得る。可逆可能な共有結合を形成するための適当な試薬は、Green, TW; Wuts, PGM (1999), Protective Groups in Organic Synthesis Third Edition, Wiley-Interscience, New York, 779 ppに記載のものを含む。例えば、支持体は、カルボニル基、カルボキシル基、シラン基、ホウ酸またはエステル、アミン基(例えば、一級、二級、または三級アミン、ヒドロキシルアミン、ヒドラジン等)、チオール基、アルコール基 (例えば、一級、二級、または三級アルコール）、ジオール基(例えば、1,2ジオールまたは1,3 ジオール)、フェノール基、カテコール基等のような官能基を含み得る。これらの官能基は、エーテル(例えば、アルキルエーテル、シリルエーテル、チオエーテル等)、エステル (例えば、アルキルエステル、フェノールエステル、環状エステル、チオエステル等)、アセタール (例えば、環状アセタール)、ケタール(例えば、環状ケタール)、シリル誘導体(例えば、シリルエーテル)、ボロン酸 (例えば、環状ボロン酸)、アミド、ヒドラジン、イミン、カルバミン酸等のような可逆可能な共有結合を有する基を形成することができる。そのような官能基は、例えば、第１共有結合部位といった共有結合部位と呼ぶことができる。
【０１１４】
該支持体上のカルボニル基および形成ブロック上のアミン基は、イミンまたはシッフ塩基を形成することができる。該支持体上のアミン基および形成ブロック上のカルボニル基もまた同じである。該支持体上のカルボニル基および形成ブロック上のアルコール基は、アセタールまたはケタールを形成することができる。該支持体上のアルコール基および形成ブロック上のカルボニル基もまた同じである。該支持体上のチオール（例えば、第１のチオール）および該形成ブロック上のチオール（例えば、第２のチオール）は、ジスルフィドを形成することができる。
【０１１５】
該支持体上のカルボキシル基および形成ブロック上のアルコール基は、エステルを形成することができる。該支持体上のアルコール基および形成ブロック上のカルボキシル基も同じである。種々のアルコールおよびカルボン酸のいずれかは、本発明の内容において逆転させることができる共有結合を供するエステルを形成することができる。例えば、可逆可能なエステル結合は、アリール環上に電子求引基を有するフェノール、ヒドロキシル関連炭素に対して作用する電子求引基を有する他のアルコール、他のアルコール等のようなアルコール； および／またはアシル炭素に対して作用する電子求引基を有するもの（例えば、ニトロベンジリックアシッド、R-CF2-COOH、R-CCl2-COOH等)、他のカルボン酸等のようなカルボキシル基から形成することができる。
【０１１６】
１つの具体例において、支持体、マトリックス、またはローンは、非共有相互作用に関与し得る部位によって機能化することができる。例えば、支持体は、イオン基、水素結合し得る基、またはファンデルワールスまたは他の疎水性相互作用に関与し得る基のような官能基を含み得る。そのような官能基は、陽性基、陰性基、親油基、両親媒性基等を含み得る。
【０１１７】
１つの具体例において、支持体、マトリックス、またはローンは、荷電部位（例えば、第１荷電部位）を含む。適当な荷電部位は、正荷電部位および負荷電部位を含む。適当な正荷電部位（例えば、水性組成物において、中性pHにて）は、アミン、四級アンモニウム部位、フェロセン等を含む。適当な負荷電部位（例えば、水性組成物において、中性pHにて）カルボン酸塩、強電子求引基(例えば、テトラクロロフェノール)によって置換されたフェノール、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、チオカルボン酸、ヒドロキサム酸等を含む。
【０１１８】
１つの具体例において、支持体、マトリックス、またはローンは、供与体または受容体としてのいずれかで水素結合し得る基(例えば、第１水素結合基)を含む。支持体、マトリックス、またはローンは、水素結合し得る基を有する表面または領域を含み得る。例えば、支持体、マトリックス、またはローンは、１以上のカルボキシル基、アミン基、ヒドロキシル基、カルボニル基等を含む表面または領域を含み得る。また、イオン基は、水素結合に関与し得る。
【０１１９】
１つの具体例において、支持体、マトリックス、またはローンは、親油部位（例えば、第１親油部位）を含む。適当な親油部位は、例えば、1ないし4つの二重結合を有する分岐または直鎖C6-36アルキル、C8-24アルキル、C12-24アルキル、C12-18アルキル等;C6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等；例えば、1ないし4つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 1-4の二重または三重結合を有する鎖; アリールまたは置換アリール部位(例えば、鎖の末端または中間にフェニルまたはナフチル部位)を含む鎖; 芳香族多環式炭化水素部位; 鎖について記載されたとおりの炭素の数を有するシクロアルカンまたは置換アルカン部位; その組合せまたは混合物等を含む。アルキル、アルケニル、またはアルキニル基は、エーテル基のような鎖官能性内の分岐アルコール、アミド、カルボン酸塩等のような末端官能性を含み得る。また、四級アンモニウム親油部位のような親油部位は、正電荷を含み得る。
【０１２０】
人工受容体
候補人工受容体、先導的な人工受容体、または作用する人工受容体は、例えば、支持体上で（例えば、可逆的に）固定化された形成ブロックの組合せを含む。個々の人工受容体は、スライド、管、またはウェル上のスライドまたは複数の形成ブロック上の異種形成ブロック領域であり得る。形成ブロックは、共有、静電、または疎水性相互作用のような種々の相互作用のうちのいずれかを介して固定化することができる。例えば、形成ブロックおよび支持体またはローンは、各々、共有、静電、水素結合、ファンデルワールス等の相互作用を形成し得る１以上の官能基または部位を含み得る。
【０１２１】
候補人工受容体のグラジエントは、関心のあるテストリガンドを検出または特徴付けるための方法を開発する際の道具としてグラジエントを使用することに興味を持っている団体に販売される商用製品であり得る。１つの具体例において、候補人工受容体の有用なグラジエントは、少なくとも１つのガラススライドを含み、ここに、該少なくとも１つのガラススライドは、グラジエントを含む領域を含む。
【０１２２】
１以上の先導的な人工受容体を、複数の候補人工受容体から開発することができる。１つの具体例において、先導的な人工受容体は、形成ブロックの組合せを含み、例えば、1、0.1、または0.01 μg/mlの濃度の数ピコモルのテストリガンド、または1、0.1、または0.01 ng/mlのテストリガンド；0.01 μg/mlの濃度、または1、0.1、または0.01 ng/mlのテストリガンド；あるいは1、0.1、または0.01 ng/mlの濃度のテストリガンドへの暴露の際に検出可能な量のテストリガンドを結合する。
【０１２３】
１つの具体例において、本発明によるグラジエントは、形成ブロックの組合せを含み、例えば、100、10、1、0.1、0.01、または0.001 ng/ml テストリガンドの濃度；10、1、0.1、0.01、または0.001 ng/ml テストリガンドの濃度；1、0.1、0.01、または0.001 ng/mlテストリガンドの濃度の数ピコモルのテストリガンドへの暴露の際に、テストリガンドの量を分類または同定することを結びつける。
【０１２４】
人工受容体、特に候補または先導人工受容体は、人工受容体のアレイの形態であり得る。各スポットは、候補人工受容体および形成ブロックの組合せである。また、アレイは、先導的な人工受容体を含むように構築することができる。例えば、人工受容体のアレイは、より少ない数の形成ブロックの組合せおよび／または形成ブロックのサブセットを含み得る。
【０１２５】
１つの具体例において、候補人工受容体のアレイは、RE1がB1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、またはB9 (本明細書中下記に示す)であり、RE2がA1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、またはA9 (本明細書中下記に示す)である一般式２(本明細書中下記に示す)の形成ブロックを含む。１つの具体例において、フレームワークはチロシンである。
【０１２６】
１つの具体例において、本発明の人工受容体は、支持体に結合した複数の形成ブロックを含む。１つの具体例において、複数の形成ブロックは、式2 (下記に示す)の形成ブロックを含み得るまたはそれであり得る。リンカー、チロシンフレームワーク、および認識要素 AxByを含む形成ブロックに対する略語は、TyrAxByである。１つの具体例において、候補人工受容体は、式TyrA1B1、TyrA2B2、TyrA2B4、TyrA2B6、TyrA2B8、TyrA3B3、TyrA4B2、TyrA4B4、TyrA4B6、TyrA4B8、TyrA5B5、TyrA6B2、TyrA6B4、TyrA6B6、TyrA6B8、TyrA7B7、TyrA8B2、TyrA8B4、TyrA8B6、またはTyrA8B8の形成ブロックの組合せを含み得る。
【０１２７】
本発明の人工受容体は、形成ブロックまたは他のアレイをカップリングし得る種々の支持体のいずれかを使用することができる。例えば、該支持体は、ガラスまたはプラスチック；スライド、管、またはウェル；光ファイバー等であり得る。
【０１２８】
本発明は、結果を得、本発明によるグラジエントを使用し、該結果を伝達または転送することを含む。さらに、該グラジエントから得られた結果を処理し構成して、パターンまたは結論を提供することができる。また、そのようなパターンまたは結論を伝達または転送することは、本発明の一部である。転送または伝達は、もう一方から離れていてもよい、第１および第２の位置の間を転送または伝達することを含み得る。転送および伝達は、送信および／または受信を含み得る。１つの具体例において、本発明は、離れた場所に、本発明によるグラジエント、形成ブロック、または人工受容体を使用する方法から得られた結果を転送することを含む。１つの具体例において、本発明は、本発明によるグラジエント、形成ブロック、または人工受容体を使用して得られる結果またはリーディングを表すデータを発信することを含む。
【０１２９】
離れた対象は、例えば、２つの異なるビルにある、１マイル以上離れている、１０マイル以上離れている、あるいは１００マイル以上離れていることによって分離することができる。伝達は、例えば、種々の発信システムのいずれかにわたり電子シグナルとして、データまたは他の情報を発信することを含み得る。転送は、１つの位置からもう一方へと、データまたは他の情報のようなアイテムを転位するためのいずれかのメカニズムを含み得る。転送は、物理的に、アイテム、データ、または情報を輸送または発信することを含み得る。
【０１３０】
形成ブロック
本発明は、候補人工受容体を作成または形成するための形成ブロックに関する。形成ブロックを、小数の化合物の間で、種々の構造的特徴を提供するように設計、作成、および選択することができる。形成ブロックは、正電荷、負電荷、酸、塩基、電子受容体、電子供与体、水素結合供与体、水素結合受容体、自由電子対、π電子、電荷分極、親水性、疎水性等のような１以上の構造的特徴を提供し得る。形成ブロックは大きくてもよく、あるいはそれは小さくてもよい。
【０１３１】
形成ブロックは、１以上のフレームワーク、１以上のリンカー、および／または１以上の認識要素のようないくつかの要素を含むと視覚化することができる。フレームワークは、他の形成ブロック要素の各々に共有結合し得る。リンカーは、フレームワークに共有結合し得る。リンカーは、１以上の共有、静電、水素結合、ファンデルワールス等の相互作用を介して支持体に結合し得る。認識要素は、フレームワークに共有結合し得る。１つの具体例において、形成ブロックは、フレームワーク、リンカー、および認識要素を含む。１つの具体例において、形成ブロックは、フレームワーク、リンカー、および２つの認識要素を含む。
【０１３２】
種々の形成ブロックおよびそれらの合成の一般的および特異的特徴および機能の記載は、各々“ARTIFICIAL RECEPTORS, BUILDING BLOCKS, AND METHODS”なる発明の名称の2002年９月16日に出願された同時係属米国特許出願10/244,727、2004年３月29日に出願された10/813,568、および2003年２月19日に出願されたPCT出願PCT/US03/05328;各々“ARTIFICIAL RECEPTORS INCLUDING REVERSIBLY IMMOBILIZED BUILDING BLOCKS, THE BUILDING BLOCKS, AND METHODS”なる発明の名称の各々2004年３月29日に出願された米国特許出願10/812,850および10/813,612、およびPCT出願 PCT/US2004/009649; および各々BUILDING BLOCKS FOR ARTIFICIAL RECEPTORSなる発明の名称の2003年９月3日に出願された米国仮出願60/499,965および2003年１２月2日に出願された60/526,699で見つけることができる。これらの特許文献は、特に：機能、構造、および形成ブロックの構成、フレームワーク部位、認識要素、形成ブロックの合成、形成ブロックの特異的具体例、認識要素の特異的具体例、および形成ブロックの組の詳細な記載を含む。
【０１３３】
形成ブロックの具体例
形成ブロックは、１以上の官能基、構造特徴、または認識部位を形成する部位を含み得る。例えば、形成ブロックは、１以上のカルボキシル、アミン、ヒドロキシル、フェニル、カルボニル、およびチオール基を含み得、これは認識部位であり得る。例えば、形成ブロックは、正電荷、負電荷、酸、塩基、電子受容体電子供与体、水素結合供与体、水素結合受容体、遊離電子対、π 電子、誘電分極、親水性、疎水性等を有する１以上の部位を含み得る。形成ブロックは、２、３、または４つのそのような官能基、構造特徴、または部位を含み得る。
【０１３４】
形成ブロックは、連結部位の全てまたは一部を形成する１以上の官能基、構造特徴、または部位を含み得る。例えば、形成ブロックは、連結部位であり得る１以上のカルボキシル、アミン、ヒドロキシル、フェノール、カルボニル、およびチオール基を含み得る。例えば、形成ブロックは、正電荷、負電荷、酸、塩基、電子受容体電子供与体、水素結合供与体、水素結合受容体、遊離電子対、π 電子、誘電分極、親水性、疎水性等を有する１以上の部位を含み得る。連結部位は、支持体に（例えば、可逆的に）カップリングするために構成される。
【０１３５】
形成ブロックは、種々の化合物またはサブ構造のいずれかであり得るかあるいは含み得る。例えば、形成ブロックは、アミノ酸（天然または合成）、ジペプチド、単糖、二糖、もう１つの炭水化物、その混合物または組合せ等；補酵素、金属、金属複合体等のような触媒部位；例えば、ポリエーテル、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、またはそのようなポリマーといった２０００までの炭素原子（例えば、４８までの炭素原子）を有するポリマー；α-ハイドロキシ酸、チオ酸; 酵素阻害剤 (例えば、(ペプスタチンのような)プロテアーゼ阻害剤、スタチン等)、受容体アンタゴニスト (例えば、ベンゾジアゼピン)、受容体アゴニスト、医薬品、ペプチドホルモン; 天然の生成物、出発物質、中間体、または代謝経路 (例えば、解糖、クエン酸回路、光合成、糖生成、ミトコンドリア電子輸送、酸化的リン酸化、生合成経路、異化経路等) の最終産物;その混合物または組合せ等であり得るかあるいはそれを含む。形成ブロックは、天然に生じるまたは合成化合物であり得;ラセミ形態、光学的に活性、またはアキラルであり得;いずれかの特異的に記載された構造の位置異性体を含み得;あるいは配座固定官能基を含み得る。
【０１３６】
１つの具体例において、形成ブロックは、単糖であるかあるいは単糖を含む。種々の天然に生じるまたは合成単糖類のいずれかを、形成ブロックとして使用することができる。適当な単糖類は、グルコース、フルクトース、リブロース、アロース、アルトロース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース等のようなピラノースおよびフラノース; エリトロース、トレオース等; イノシトール等;ラムノース、フコース、グルコサミン、ガラクトサミン等のようなアミノ糖;グルコン酸、グルクロン酸、グルカル酸等のようなアルドン酸およびウロン酸;これらの単糖類を含む配糖体;スクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、セロビオース、マルトース、乳糖、トレハロース、ゲンチオビオース、メリビオース等;その混合物または組合せ等のようなこれらの単糖類を含む二糖類またはオリゴ糖を含む。
【０１３７】
１つの具体例において、形成ブロックは、二糖であるかあるいは二糖を含む。種々の天然に生じるまたは合成二糖類のいずれかを、形成ブロックとして使用することができる。適当な二糖類は、上記リストされた単糖類を含む二糖類またはオリゴ糖を含む。そのような二糖類は、スクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、セロビオース、マルトース、ラクトース、トレハロース、ゲンチオビオース、メリビオース等;その混合物または組合せ等を含む。
【０１３８】
１つの具体例において、形成ブロックは、炭水化物であるかあるいは炭水化物を含む。種々の天然に生じるまたは合成炭水化物のいずれかを、形成ブロックとして使用することができる。適当な炭水化物は、セルロース、キチン、スターチ、グリコーゲン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ケラトスルフェート（keratosulfate）、ヘパリン、糖蛋白質等;その混合物または組合せ等を含む。
【０１３９】
１つの具体例において、形成ブロックは、触媒部位であるかあるいは触媒部位を含む。種々の天然に生じるまたは合成触媒部位のいずれかを、形成ブロック上の部位として使用することができ、あるいはそれであり得る。適当な触媒部位は、補酵素、金属、金属複合体、プロ求核試薬（pronucleophiles）、プロ親電子体（proelectrophiles）、プロ還元剤（proreducing agents）、プロ酸化剤（prooxidizing agents）、一般酸触媒、一般塩基触媒、その混合物または組合せ等を含む。
【０１４０】
１つの具体例において、形成ブロックは、金属結合または複合部位であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成金属結合または複合部位のいずれかを、形成ブロック上の部位として使用することができ、あるいはそれであり得る。適当な金属結合または複合部位は、合成および天然に生じるポルフィリン(例えば、エチオポルフィリン、メソポルフィリン、プロトポルフィリン (例えば、ヘメまたはヘマチン)、コプロポルフィリン、テトラフェニルポルフィリン、オクタエチルポルフィリン等)、コバミド補酵素(例えば、補酵素B12、メチル-コバラミンのようなコバラミン等)、セレノシステイン、セレノメチオニン、フェリチン;マグネシウム、亜鉛、銅、クロム、鉄、コバルト、アルミニウム (例えば、Al3+)、チタン (例えば、Ti4+)等の天然に生じるまたは合成複合体;その塩、その混合物または組合せ等を含む。
【０１４１】
１つの具体例において、形成ブロックは、補酵素 (補欠分子族または補助因子とも呼ばれる)であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成補酵素のいずれかを、形成ブロック上の部位として使用できあるいはそれであり得る。適当な補酵素は、ニコチンアミド補酵素 (例えば、NAD、NADH、NADP、NADPH等)、フラビン化合物(例えば、FAD、FADH2、FMN、FMNH2)、リポ酸(例えば、酸化または還元リポ酸)、グルタチオン(例えば、酸化または還元グルタチオン)、アスコルビン酸、キノン(例えば、ユビキノン、ビタミンK等)、ポルフィリン(例えば、エチオポルフィリン、メソポルフィリン、プロトポルフィリン (例えば、へメまたはヘマチン)、コプロポルフィリン等)、ヌクレオシド (例えば、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル)、ヌクレオチド (例えば、AMP、ADP、ATP、GMP、GDP、GTP、CMP、CDP、CTP、TMP、TDP、TTP、UMP、UDP、UTP)、リン酸グリセリン、ビオチン(例えば、ビオチンまたはカルボキシビオチン)、ピリドキサール (例えば、リン酸ピリドキサール、ピリドキサール、ピリドキサミン、リン酸ピリドキサミン、またはそのシッフ塩基)、オキソグルタル酸 (例えば、2-オキソグルタル酸)、補酵素A、カルニチン、葉酸 (例えば、テトラヒドロ葉酸、5-ホルミルテトラヒドロ葉酸、10-ホルミルテトラヒドロ葉酸、5,10-メンチルテトラヒドロ葉酸、5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸、5-ヒドロキシメチルテトラヒドロ葉酸、5-ホルムイミノテトラヒドロ葉酸等)、アデノシルホモシステイン、コバミド補酵素 (例えば、補酵素 B12、メチル-コバラミン等のようなコバラミン)、アデノシン3',5'-二リン酸、チアミン二リン酸、フェリチン、その塩、その混合物または組合せ等を含む。
【０１４２】
１つの具体例において、形成ブロックは、2000炭素原子(例えば、48までの炭素原子)までのポリマーであるかあるいはそれを含む。そのようなポリマーは、天然に生じるまたは合成であり得る。適当なポリマーは、PEG、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸塩(例えば、置換されたポリアクリル酸塩)、その塩、その混合物または組合せ等のようなポリエーテルまたはそのようなポリマーを含む。適当なPEGは、例えば、PEG 1450、PEG 3350、PEG 4500、PEG 8000、PEG 20,000等といったPEG 20,000までのPEG 1500を含む。
【０１４３】
１つの具体例において、本発明の形成ブロックは、親油部位であり得るかあるいはそれを含み得る。適当な親油部位は、例えば、1ないし4つの二重結合を有する１以上の分岐鎖または直鎖C6-36アルキル、C8-24アルキル、C12-24アルキル、C12-18アルキル等; C6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等;例えば、1ないし4つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 1ないし4つの二重または三重結合を有する鎖;アリールまたは置換アリール部位(例えば、鎖の末端または中間のフェニルまたはナフチル部位)を含む鎖; 芳香族多環式炭化水素部位; シクロアルカンまたは鎖について記載されたとおり、炭素の数を有する置換アルカン部位; その組合せまたは混合物等を含む。アルキル、アルケニル、またはアルキニル基は、分岐;エーテル基のような鎖官能性内;アルコール、アミド、カルボン酸塩等のような末端官能性;等を含み得る。
【０１４４】
適当な形成ブロックは、１以上の分岐鎖または直鎖C6-36アルキル、C8-24アルキル、C12-24アルキル、C12-18アルキル等のような親油部位;例えば、1ないし4つの二重結合を有するC6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等; 例えば、1ないし4つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 1ないし4つの二重結合または三重結合を有する鎖;アリールまたは置換アリール部位(例えば、鎖の末端または中間のフェニルまたはナフチル部位)を含む鎖等に付加されたカルボン酸塩を有するカルボン酸 (例えば、モノおよびジ-カルボン酸塩)を含む。そのようなカルボン酸は、アラキドン酸、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸等を含む。そのようなカルボン酸はその間の共有結合または静電相互作用を介して支持体に固定化することができる。
【０１４５】
適当な形成ブロックは、１以上の分岐鎖または直鎖C2-8アルキル、アリールアルキル、アルケニル、アルキニル等のような有機基に付加されたカルボン酸塩を有するカルボン酸 (例えば、モノおよびジ-カルボン酸塩)を含む。これらのカルボン酸は、置換アリール部位(例えば、フェニルまたはナフチル部位)を含み得る。そのようなカルボン酸は、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、安息香酸等を含む。そのようなカルボン酸は、カルボキシ（レート）および支持体またはローンの間の静電相互作用を介して支持体に固定化することができる。
【０１４６】
１つの具体例において、形成ブロックは、アミノ酸であるかあるいはそれを含む。適当なアミノ酸は、天然または合成アミノ酸を含む。アミノ酸は、カルボキシルおよびアミン官能基を含む。それらの側鎖において、アミノ酸は、１以上の正電荷、負電荷、酸、塩基、電子受容体、電子供与体、水素結合供与体、水素結合受容体、遊離電子対、π 電子、誘電分極、親水性、または疎水性を有する部位も含み得る。適当なアミノ酸は、側鎖上に官能基を有するものを含む。側鎖官能基は、天然のアミノ酸について、アミン (例えば、アルキルアミン、ヘテロアリールアミン)、ヒドロキシル、フェノール、カルボキシル、チオール、チオエーテル、またはアミジノ基を含み得る。
【０１４７】
天然のアミノ酸のいずれかを、形成ブロックとして使用することができる。天然のアミノ酸は、脂肪族アミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシン)、ヒドロキシアミノ酸(例えば、セリン、トレオニン、およびチロシン)、ジカルボン酸(例えば、グルタミン酸およびアスパラギン酸)、アミド(例えば、グルタミンおよびアスパラギン)、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、ヒドロキシリジン、ヒスチジン、およびアルギニン)、芳香族アミノ酸 (例えば、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリフトファン、およびチロキシン)、アミノ酸を含有する硫黄 (例えば、システイン、シスチン、およびメチオニン)、イミノ酸(例えば、プロリンおよびヒドロキシプロリン)を含む。形成ブロックとしての使用に適当な天然アミノ酸は、例えば、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジンを含む。
【０１４８】
合成アミノ酸は、天然のアミノ酸をアルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、および同様な基で、およびカルボキシル、アミン、ヒドロキシル、フェノール、カルボニル、またはチオール官能基で修飾または延長する天然に生じる側鎖官能基または合成側鎖官能基を含むことができる。適当な合成アミノ酸は、N-置換グリシンおよびN-置換グリシンのオリゴマーを含む。適当な合成アミノ酸は、β-アミノ酸および天然のアミノ酸のホモまたはβアナログを含む。
【０１４９】
１つの具体例において、形成ブロックは、ジペプチドであるかあるいはそれを含む。いずれかの順序で20の天然のアミノ酸を含む400のジペプチドのいずれかを形成ブロックとして使用することができる。適当なジペプチドは、ムラミールジペプチド等を含む。
【０１５０】
１つの具体例において、形成ブロックは、治療剤または薬理活性剤であり得るかあるいはそれを含む。適当な治療剤または薬理活性剤は、硝酸、酸化窒素、一酸化窒素プロモーター、一酸化窒素供与体、ジピリダモール、またはもう一方の血管拡張剤; HYTRIN（登録商標）またはもう１つの血圧降下薬;糖蛋白質 IIb/IIIa 阻害剤(アブシキシマブ)または表面糖蛋白質受容体のもう１つの阻害剤; アスピリン、チクロピジン、クロピドグレルまたはもう１つの抗血小板薬; コルヒチンまたはもう１つの抗有糸分裂, またはもう一方の微小管阻害剤;レチノイドまたはもう１つの抗分泌剤; サイトカラシンまたはもう一方のアクチン阻害剤; メトトレキサートまたはもう一方の代謝拮抗剤または抗増殖剤; クエン酸タモキシフェン、TAXOL（登録商標）、パクリタキセル、またはその誘導体、ラパマイシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、酒石酸ビノレルビン、エトポシド、テノピシド（tenopiside）、ダクチノマイシン (アクチノマイシンD)、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、アントラサイクリン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、プリカマイシン(ミトラマイシン)、マイトマイシン、メクロレタミン、シクロホスファミドおよびそのアナログ、クロラムブシル、エチレンイミン、メチルメラミン、スルホン酸アルキル (例えば、ブスルファン)、ニトロソウレア (カルマスティン等)、ストレプトゾシン、トトレキサート(多くの適応症で使用)、フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン、2-クロロデオキシアデノシン、シスプラチン、カルボプラチン、プロカルバジン、ヒドロキシウレア、または他の抗癌化学療法剤; シクロスポリン、タクロリムス (FK-506)、アザチオプリン、ミコフェノール酸モフェチル、mTOR阻害剤、またはもう１つの免疫抑制剤; コルチゾール、コルチゾン、デキサメタゾン、デキサメタゾンリン酸ナトリウム、酢酸デキサメタゾン、デキサメタゾン誘導体、ベタメタゾン、フルドロコルチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、6U-メチルプレドニゾロン、トリアムシノロン (例えば、トリアムシノロンアセトニド)、またはもう一方のステロイド剤; トラピジル (PDGFアンタゴニスト); ドーパミン、メシル酸ブロモクリプチン、メシル酸ペルゴリド、またはもう１つのドーパミンアゴニスト; カプトプリル、エナラプリルまたはもう１つのアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤;アンジオテンシン受容体遮断剤; アスコルビン酸、アルファトコフェロール、デフェロキサミン、21-アミノステロイド(ラサロイド（lasaroid）)またはもう１つのフリーラジカル捕捉剤、鉄キレート剤または抗酸化剤; エストロゲンまたはもう一方の性ホルモン; AZTまたはもう一方のアンチポリメラーゼ; アシクロビル、ファムシクロビル、塩酸リマンタジン、ガンシクロビルナトリウム、ノルビール（Norvir）、クリキシバン（Crixivan）、α-メチル-1-アダマンタンメチルアミン、ヒドロキシ-エトキシメチルグアニン、アダマンタンアミン、5-ヨード-2'-デオキシウリジン、トリフルオロチミジン、アデニンアラビノシド、またはもう一方の抗ウィルス剤; 5-アミノレブリン酸、メタ-テトラヒドロキシフェニルクロリン、ヘキサデカフルオロ亜鉛フタロシアニン、テトラメチルヘマトポルフ��リン、ローダミン123または他の光力学治療剤; PROSCAR（登録商標）、HYTRIN（登録商標）または良性前立腺過形成 (BHP)を治療するための他の剤; ミトタン、アミノグルテチミド、ブレフェルジン、アセトアミノフェン、エトドラク、トルメチン、ケトロラック、イブプロフェンおよび誘導体、メフェナム酸、メクロフェナム酸、ピロキシカム、テノキシカム、フェニルブタゾン、オキシフェンブタゾン、ナブメトン、オーラノフィン、アウロチオグルコース、金チオリンゴ酸ナトリウム、これらのいずれかの混合物、またはこれらのいずれかの誘導体を含む。
【０１５１】
１つの具体例において、形成ブロックは抗生物質であり得るかあるいはそれを含み得る。抗生物質の例は、ペニシリン、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、バンコマイシン、バシトラシン、カナマイシン、ネオマイシン、ゲンタマイシン、エリスロマイシンおよびセファロスポリンを含む。セファロスポリンの例は、セファロチン、セファピリン、セファゾリン、セファレキシン、セフラジン、セファドロキシル、セファマンドール、セフォキシチン、セファクロール、セフロキシム、セフォニシド、セフォラニド、セフォタキシム、モキサラクタム、セフチゾキシム、セフトリアキソン、およびセフォペラゾンを含む。
【０１５２】
１つの具体例において、形成ブロックは、酵素阻害剤であり得るかあるいはそれを含み得る。適当な酵素阻害剤は、塩化エドロホニウム、メチルフォソチグミン（methylphysostigmine）、臭化ネオスチグミン、硫酸フィゾスチグミン、タクリンHCL、タクリン、1-ヒドロキシマレエート、ヨードツベルシジン（iodotubercidin）、p-ブロモテトラミゾール、10-(α-ジエチルアミノプロピオニル)-フェノチアジン塩酸、塩化カルミダゾリウム、ヘミコリニウム-3,3,5-ジニトロカテコ-l、ジアシルグリセロールキナーゼ阻害剤 I、ジアシルグリセロールキナーゼ阻害剤II、3-フェニルプロパルギルアミン、N-モノメチル-L-アルギニン酢酸、カルビドパ、3-ヒドロキシベンジルヒドラジンHCl、ヒドララジンHCl、クロルギリン（clorgyline） HCl、デプレニール HCl L(-)、デプレニール HCl D(+)、ヒドロキシルアミン HCl、イプロニアジド リン酸、6-MeO-テトラヒドロ-9H-ピリド-インドール、ニアラミド（nialamide）、パージリン HCl、キナクリン HCl、セミカルバジド HCl、トラニルシプロミン HCl、N,N-ジエチルアミノエチル-2,2-ジ-フェニルバレレート塩酸、3-イソブチル-1-メチルキサンチン、パパベリン HCl、インドメタシンd、2-シクロオクチル-2-ヒドロキシエチルアミン塩酸、2,3-ジクロロ- α -メチルベンジルアミン(DCMB)、8,9-ジクロロ-2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-2-ベンズアゼピン塩酸、p-アミノグルテチミド、p-アミノグルテチミド 酒石酸 R(+)、p-アミノグルテチミド 酒石酸 S(-)、3-ヨードチロシン、アルファ-メチルチロシン L(-)、アルファ-メチルチロシンD(-)、セタゾラミド、ジクロルフェナミド、6-ヒドロキシ-2-ベンゾチアゾールスルホンアミド、アロプリノール等を含む。
【０１５３】
１つの具体例において、形成ブロックは、テストリガンドが受容体に結合する時、検出可能なシグナルを生成するシグナル要素であるかあるいはそれを含む。１つの具体例において、シグナル要素は、光学シグナルまたは電気化学シグナルを生成することができる。適当な光学シグナルは、電気化学のまたは蛍光を含む。シグナル要素は、蛍光部位であり得る。蛍光分子は、人工受容体に結合することによってクエンチされるものであり得る。例えば、シグナル要素は、結合が起こる時にのみ蛍光を発する分子であり得る。適当な電気化学シグナル要素は、電流または電位を上昇させるものを含む。適当な電気化学シグナル要素は、include フェノールおよびアニリン、相互に対してオルトまたはパラに配向した置換基を持つもののような多核芳香族炭化水素、スルフィド-ジスルフィド、スルフィド-スルホキシド-スルホン、ポリエン、ポリエンイン等を含む。適当な電気化学シグナル要素は、キノンおよびフェロセンを含む。
【０１５４】
１つの具体例において、形成ブロックは、(例えば、水性組成物中に中性pHにおいて)正電荷を供する部位を含み、またはそれで置換されている。適当な正電荷部位は、アミン、四級アンモニウム部位、スルホニウム、ホスホニウム、フェロセン等のような１以上の基を含む。適当なアミンは、アルキルアミン、アルキルジアミン、ヘテロアルキルアミン、アリールアミン、ヘテロアリールアミン、アリールアルキルアミン、ピリジン、複素環式アミン(飽和または不飽和、 環中の窒素は有り、または無し)、アミジン、ヒドラジン等を含む。アルキルアミンは、一般的には、1ないし12の炭素、好ましくは1ないし8を有し、環は、3ないし12炭素、好ましくは3ないし8を有し得る。アミンのいずれかを第4アンモニウム化合物として使用することができる。さらなる適当な四級アンモニウム部位は、トリメチルアルキル四級アンモニウム部位、ジメチルエチルアルキル四級アンモニウム部位、ジメチルアルキル四級アンモニウム部位、アリールアルキル四級アンモニウム部位、ピリジニウム四級アンモニウム部位等を含む。
【０１５５】
１つの具体例において、形成ブロックは、(例えば、水性組成物中に中性pHにおいて) 負電荷を供する部位を含み、またはそれで置換されている。適当な負電荷部位は、カルボン酸塩, 強く電子求引性の基(例えば、置換テトラクロロフェノール)で置換されたフェノール、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、チオカルボン酸塩、およびヒドロキサム酸のような１以上の基を含む。適当なカルボン酸塩は、アルキルカルボン酸塩、アリールカルボン酸塩、およびアリールアルキルカルボン酸塩を含む。適当なリン酸塩は、モノ-、ジ-、およびトリ-エステルリン酸塩、およびモノ-、ジ-、およびトリ-アミドリン酸塩を含む。適当なホスホン酸塩は、モノ-およびジ- エステルホスホン酸塩、およびモノ-およびジ-アミドホスホン酸塩 (例えば、ホスホンアミド)を含む。適当なホスフィン酸塩は、ホスフィン酸エステルおよびアミドを含む。
【０１５６】
１つの具体例において、形成ブロックは、スルホキシド、ベタイン、およびアミンオキシドのような、(水性組成物中に中性pHにおいて) 負電荷および正電荷を供する部位を含み、またはそれで置換されている。
【０１５７】
１つの具体例において、形成ブロックは、酸性部位を含むあるいは酸性部位によって置換される。適当な酸性部位は、カルボン酸塩、リン酸塩、硫酸塩、およびフェノールのような１以上の基を含む。適当な酸性カルボン酸塩は、チオカルボン酸塩を含む。適当な酸性リン酸塩は、本明細書中で上記にリストしたリン酸塩を含む。
【０１５８】
１つの具体例において、形成ブロックは、塩基部位を含むか、あるいはそれによって置換される。適当な塩基部位は、アミンのような１以上の基を含む。適当な塩基アミンは、アルキルアミン、アリールアミン、アリールアルキルアミン、ピリジン、複素環式アミン (飽和または不飽和、環中に窒素は有り、または無し)、アミジン、および本明細書中に上記リストしたいずれかのさらなるアミンを含む。
【０１５９】
１つの具体例において、形成ブロックは、水素結合供与体を含むまたはそれによって置換される。適当な水素結合供与体は、アミン、アミド、カルボキシル、プロトン化リン酸塩、プロトン化ホスホン酸塩、プロトン化ホスフィン酸塩、プロトン化硫酸塩、プロトン化スルフィン酸塩、アルコール、およびチオールのような１以上の基を含む。適当なアミンは、アルキルアミン、アリールアミン、アリールアルキルアミン、ピリジン、複素環式アミン(飽和または不飽和、 環中の窒素は有り、または無し)、アミジン、尿素、および本明細書中に上記リストしたいずれかの他のアミンを含む。適当なプロトン化カルボン酸塩、プロトン化リン酸塩は、本明細書中に上記リストしたものを含む。適当なアルコールは、一級アルコール、二級アルコール、三級アルコール、および芳香族アルコール (例えば、フェノール)を含む。
【０１６０】
１つの具体例において、形成ブロックは、水素結合受容体または１以上の遊離電子対を有する部位を含むまたはそれによって置換される。適当な基は、アミン、アミド、カルボン酸塩、カルボキシル基、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、硫酸塩、スルホン酸、アルコール、エーテル、チオール、およびチオエーテルのような１以上の基を含み得る。適当なアミンは、本明細書中に上記リストしたように、アルキルアミン、アリールアミン、アリールアルキルアミン、ピリジン、複素環式アミン(飽和または不飽和、 環中に窒素は有り、または無し)、アミジン、尿素、およびアミンを含む。適当なカルボン酸塩は、本明細書中に上記リストしたものを含む。適当なリン酸塩、ホスホン酸塩およびホスフィン酸塩は、本明細書中に上記リストしたものを含む。適当なアルコールは、一級アルコール、二級アルコール、三級アルコール、芳香族アルコール、および本明細書中に上記リストしたものを含む。適当なエーテルは、アルキルエーテル、アリールアルキルエーテルを含む。
【０１６１】
１つの具体例において、形成ブロックは、または親水基を含むまたはそれによって置換される。適当な基は、アミド、アルコール、エーテル、チオール、チオエーテル、エステル、チオエステル、ボラン、ホウ酸塩、および金属複合体のような１以上の基を含む。適当なアルコールは、一級アルコール、二級アルコール、三級アルコール、芳香族アルコール、および本明細書中に上記リストしたものを含む。適当なエーテルは、本明細書中に上記リストしたものを含む。
【０１６２】
１つの具体例において、形成ブロックは、非電荷疎水基を含むまたはそれによって置換される。適当な基は、(置換および置換されていない)アルキル、(コンジュゲートおよびコンジュゲートされていない)アルケン、(コンジュゲートおよびコンジュゲートされていない)アルキン、芳香族のような１以上の基を含む。適当なアルキル基は、低級アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、アリールアルキル、およびヘテロアリールアルキルを含む。適当なアルケン基は、低級アルケンおよびアリールアルケンを含む。適当な芳香族基は、置換されていないアリール、ヘテロアリール、置換アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、アルキル置換アリール、および芳香族多環式炭化水素を含む。１つの具体例において、形成ブロックは、水素、メチル、エチル等のようなスペーサー(例えば、小)部位を含むまたはそれによって置換される。
【０１６３】
フレームワーク
フレームワークは、認識部位へのカップリングおよび結合部位へのカップリングまたはそれであることを提供する官能基につき選択することができる。フレームワークは、人工受容体の一部として、リガンドと相互作用し得る。１つの具体例において、フレームワークは、直交かつ信頼性のある官能基を有し、制御された立体化学を有する複数の反応部位を含む。直交かつ信頼性のある化学を有する適当な官能基は、例えば、カルボキシル、アミン、ヒドロキシル、フェノール、カルボニル、およびチオール基を含み、これらは、個々に、保護、脱保護、および誘導体化することができる。１つの具体例において、フレームワークは、直交かつ信頼性のある化学を有する２、３、または４つの官能基を有する。１つの具体例において、フレームワークは３つの官能基を有する。そのような具体例において、３つの官能基は、例えば、カルボキシル、アミン、ヒドロキシル、フェノール、カルボニル、またはチオール基から個々に選択することができる。フレームワークは、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル等の部位を含み得る。
【０１６４】
３つの官能基を有するフレームワークに対する一般的な構造は、式1a:
【化１】
2007521493.tif 000003
によって表すことができる。
４つの官能基を有するフレームワークに対する一般的な構造は、式1b:
【化２】
2007521493.tif 000004
によって表すことができる。
これらの一般的な構造において: R1は、1-12、1-6、または1-4炭素アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル等の基であり得る;およびF1、F2、F3、またはF4は、独立して、カルボキシル、アミン、ヒドロキシル、フェノール、カルボニル、またはチオール基であり得る。F1、F2、F3、またはF4は、独立して、1-12、1-6、1-4炭素アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、またはカルボキシルで置換された無機基、アミン、ヒドロキシル、フェノール、カルボニル、またはチオール基であり得る。F3および／またはF4は、不存在であってもよい。
【０１６５】
種々の化合物は、式およびアミノ酸を含むフレームワーク、および例えば、酸素および硫黄官能基を含む天然に生じるまたは合成化合物を記載するテクストに適合する。化合物は、ラセミ、光学活性、またはアキラルであり得る。例えば、化合物は、天然または合成アミノ酸、α-ヒドロキシ酸、チオ酸等であり得る。
【０１６６】
フレームワークとしての使用に適当な分子は、天然または合成アミノ酸、特に、その側鎖上に官能基（例えば、第３の官能基)を有するアミノ酸を含む。アミノ酸は、カルボキシルおよびアミン官能基を含む。側鎖官能基は、天然のアミノ酸、アミン(例えば、アルキルアミン、ヘテロアリールアミン)、ヒドロキシル、フェノール、カルボキシル、チオール、チオエーテル、またはアミジノ基を含み得る。
【０１６７】
フレームワークとしての使用に適当な天然のアミノ酸は、例えば、セリン、スレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、システイン、リシン、アルギニン、ヒスチジンを含む。合成アミノ酸は、フレームワークとしてアルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換された複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル等の部位によって、およびカルボキシル、アミン、ヒドロキシル、フェノール、カルボニル、またはチオール官能基によって、天然アミノ酸を修飾または延長する天然に生じる側鎖官能基または合成側鎖官能基を含み得る。適当な合成アミノ酸は、β-アミノ酸および天然アミノ酸のホモまたはβアナログを含む。１つの具体例において、フレームワークアミノ酸は、セリン、スレオニン、またはチロシン、例えばセリンまたはチロシン、例えばチロシンであり得る。
【０１６８】
本発明に制限されるものではないが、リンカーおよび２つの認識要素を有するセリン、スレオニン、またはチロシンのようなフレームワークアミノ酸は、フレームワークの延長された炭素鎖に対して、ペンダント配向および赤外配向の他において、認識要素のうちの１つによって視覚化することができる。
【０１６９】
全ての天然に生じるおよび多くの合成アミノ酸は、商業的に入手可能である。さらに、（複数の）認識要素および／またはリンカーへのカップリングに対する反応に適当であるように誘導化または保護されたこれらのアミノ酸の形態は、購入または既知の方法によって作成することができる(例えば、 Green, TW; Wuts, PGM (1999), Protective Groups in Organic Synthesis Third Edition, Wiley-Interscience, New York, 779 pp.; Bodanszky, M.; Bodanszky, A. (1994), The Practice of Peptide Synthesis Second Edition, Springer-Verlag, New York, 217 pp.参照)。
【０１７０】
フレームワークの具体例
フレームワークは、種々の化合物またはサブ構造のいずれかであり得るかあるいはそれを含み得る。例えば、フレームワークは、アミノ酸 (天然または合成)、ジペプチド、単糖類、二糖類、もう一方の炭水化物、その混合物または組合せ等;補酵素、金属、金属複合体等のような触媒部位; 2000までの炭素原子 (例えば、48までの炭素原子)を有するポリマー、例えば、ポリエーテル、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、またはそのようなポリマー;α-ハイドロキシ酸、チオ酸;酵素阻害剤 (例えば、(ペプスタチンのような)プロテアーゼ阻害剤、スタチン等)、受容体アンタゴニスト (例えば、ベンゾジアゼピン)、受容体アゴニスト、医薬品、ペプチドホルモン;天然の生成物、出発物質、中間体、または代謝経路の最終産物 (例えば、解糖、クエン酸回路、光合成、糖生成、ミトコンドリア電子輸送、酸化的リン酸化、生合成経路、異化経路等); その混合物または組合せ等であり得るかあるいはそれを含む。フレームワークは、天然に生じるまたは合成化合物であり得;ラセミ、所望により活性、またはアキラルであり得;いずれかの特異的に記載された構造の位置異性体を含み得; あるいは配座固定された官能基を含み得る。
【０１７１】
１つの具体例において、フレームワークは、単糖類であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成単糖類のいずれかをフレームワークとして使用することができる。適当な単糖類は、グルコース、フルクトース、リブロース、アロース、アルトロース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース等のようなピラノースおよびフラノース; エリトロース、トレオース等; イノシトール等; ラムノース、フコース、グルコサミン、ガラクトサミン等のようなアミノ糖;グルコン酸、グルクロン酸、グルカル酸等のようなアルドン酸およびウロン酸;これらの単糖類を含むグリコシド; その混合物または組合せ等を含む。
【０１７２】
１つの具体例において、フレームワークは、二糖類であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成二糖類のいずれかを、フレームワークとして使用することができる。適当な二糖類は、上記にリストした単糖類を含む二糖類またはオリゴ糖を含む。そのような二糖類は、スクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、セロビオース、マルトース、ラクトース、トレハロース、ゲンチオビオース、メリビオース、その混合物または組合せ等を含む。
【０１７３】
１つの具体例において、フレームワークは炭水化物であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成炭水化物のいずれかを、フレームワークとして使用することができる。適当な炭水化物は、セルロース、キチン、澱粉、グリコーゲン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、 ケラトスルフェート（keratosulfate）、ヘパリン、糖蛋白質等; その混合物または組合せ等を含む。
【０１７４】
１つの具体例において、フレームワークは触媒であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成触媒部位のいずれかを、フレームワーク上の部位として使用することができるかあるいはそれであり得る。適当な触媒部位は、補酵素、金属、金属複合体、プロ求核試薬（pronucleophiles）、プロ親電子体（proelectrophiles）、プロ還元剤（proreducing agents）、プロ酸化剤（prooxidizing agents）、一般酸触媒、一般塩基触媒、その混合物または組合せ等を含む。
【０１７５】
１つの具体例において、該フレームワークは、金属結合または複合部位であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成金属結合または複合部位のいずれかは、フレームワーク上の部位として使用することができるかあるいはそれであり得る。適当な金属結合または複合部位は、合成および天然に合成および天然に生じるポルフィリン(例えば、エチオポルフィリン、メソポルフィリン、プロトポルフィリン (例えば、ヘメまたはヘマチン)、コプロポルフィリン、テトラフェニルポルフィリン、オクタエチルポルフィリン等)、コバミド補酵素 (例えば、補酵素 B12、メチル-コバラミン等のようなコバラミン)、セレノシステイン、セレノメチオニン、フェリチン;マグネシウム、亜鉛、銅、クロム、鉄、コバルト、アルミニウム(例えば、Al3+)、チタン(例えば、Ti4+)等の天然に生じるまたは合成複合体; その塩、その混合物または組合せ等を含む。
【０１７６】
１つの具体例において、フレームワークは、(補欠分子族または共同因子とも呼ばれる)補酵素であるあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成補酵素のいずれかを、フレームワーク上の部位として使用できるかあるいはそれであり得る。適当な補酵素は、ニコチンアミド補酵素 (例えば、NAD、NADH、NADP、NADPH等), フラビン化合物(例えば、FAD、FADH2、FMN、FMNH2)、リポ酸(例えば、酸化または還元リポ酸)、グルタチオン (例えば、酸化または還元グルタチオン)、アスコルビン酸、キノン(例えば、ユビキノン、ビタミンK等)、ポルフィリン(例えば、エチオポルフィリン、メソポルフィリン、プロトポルフィリン (例えば、ヘメまたはヘマチン)、コプロポルフィリン等)、ヌクレオシド (例えば、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル)、ヌクレオチド (例えば、AMP、ADP、ATP、GMP、GDP、GTP、CMP、CDP、CTP、TMP、TDP、TTP、UMP、UDP、UTP)、グリセリンリン酸、ビオチン(例えば、ビオチンまたはカルボキシビオチン)、ピリドキサール (例えば、ピリドキサールリン酸、ピリドキサール、ピリドキサミン、ピリドキサミンリン酸、またはそのシッフ塩基)、オキソグルタル酸 (例えば、2-オキソグルタル酸)、補酵素 A、カルニチン、葉酸 (例えば、テトラヒドロ葉酸、5-ホルミルテトラヒドロ葉酸、10-ホルミルテトラヒドロ葉酸、5,10-メンチルテトラヒドロ葉酸、5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸、5-ヒドロキシメチルテトラヒドロ葉酸、5-ホルムイミノテトラヒドロ葉酸等)、アデノシルホモシステイン、コバミド補酵素 (例えば、補酵素 B12、メチル-コバラミン等のようなコバラミン)、アデノシン3',5'-ビスリン酸、チアミン二リン酸、フェリチン、その塩、その混合物または組合せ等を含む。
【０１７７】
１つの具体例において、フレームワークは、2000までの炭素原子 (例えば、48までの炭素原子)を有するポリマーであるかそれを含む。そのようなポリマーは、天然に生じるまたは合成であり得る。そのようなポリマーは、天然に生じるまたは合成であり得る。適当なポリマーは、PEG、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸塩 (例えば、置換されたポリアクリル酸塩)、その塩、その混合物または組合せ等のようなポリエーテルまたはそのようなポリマーを含む。適当なPEGは、PEG 20,000までのPEG 1500、例えば、PEG 1450、PEG 3350、PEG 4500、PEG 8000、PEG 20,000等を含む。
【０１７８】
１つの具体例において、形成ブロックは、ジペプチドであるかあるいはそれを含む。いずれかの順序で20の天然のアミノ酸を含む400 ジペプチドのうちのいずれかを、形成ブロックとして使用することができる。適当なジペプチドは、ムラミールジペプチド等を含む。
【０１７９】
１つの具体例において、フレームワークは、治療または薬理活性剤であり得るかあるいはそれを含み得る。適当な治療または薬理活性剤は、硝酸塩、一酸化窒素、一酸化窒素プロモーター、一酸化窒素供与体、ジピリダモール、またはもう一方の血管拡張剤; HYTRIN（登録商標）またはもう一方の降圧剤;糖蛋白質IIb/IIIa阻害剤(アブシキシマブ)または表面糖蛋白質受容体のもう一方の阻害剤;アスピリン、チクロピジン、クロピドグレルまたはもう一方の抗血小板薬; コルヒチンまたはもう一方の抗有糸分裂、またはもう一方の微小管阻害剤;レチノイドまたはもう一方の抗分泌剤; サイトカラシンまたはもう一方のアクチン阻害剤; メトトレキサートまたはもう一方の代謝拮抗剤または抗増殖剤;クエン酸、クエン酸タモキシフェン、TAXOL（登録商標）、パクリタキセル、またはその誘導体、ラパマイシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、エトポシド、テノピシド（tenopiside）、ダクチノマイシン (アクチノマイシンD)、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、アントラサイクリン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、プリカマイシン(ミトラマイシン)、マイトマイシン、メクロレタミン、シクロホスファミドおよびその類似体、クロラムブシル、エチレンイミン、メチルメラミン、アルキルスルホネート (例えば、ブスルファン)、ニトロソウレア (カルマスティン等)、ストレプトゾシン、メトトレキサート (多くの適応症で使用)、フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン（pentostatin）、2-クロロデオキシアデノシン、シスプラチン、カルボプラチン、プロカルバジン、ヒドロキシウレア、または他の抗癌化学療法剤; シクロスポリン、タクロリムス (FK-506)、アザチオプリン、ミコフェノール酸モフェチル、mTOR阻害剤、またはもう一方の免疫抑制剤; コルチゾール、コルチゾン、デキサメタゾン、デキサメタゾンリン酸ナトリウム、デキサメタゾン酢酸、デキサメタゾン誘導体、ベタメタゾン、フルドロコルチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、6U-メチルプレドニゾロン、トリアムシノロン (例えば、トリアムシノロンアセトニド)、またはもう一方のステロイド剤; トラピジル (PDGFアンタゴニスト); ドーパミン、メシル酸ブロモクリプチン、メシル酸ペルゴリド、またはもう一方のドーパミンアゴニスト; カプトプリル、エナラプリルまたはもう一方のアンジオテンシン変換酵素 (ACE)阻害剤; アンジオテンシン受容体遮断剤; アスコルビン酸、アルファトコフェロール、デフェロキサミン、21-アミノステロイド(ラサロイド（lasaroid）)またはもう一方の遊離またはもう一方のフリーラジカルスカベンジャー、鉄キレート剤または抗酸化剤; エストロゲンまたはもう一方の性ホルモン; AZTまたはもう一方のアンチポリメラーゼ; アシクロビル, ファムシクロビル、塩酸リマンタジン、ガンシクロビルナトリウム、ノルビール（Norvir）、クリキシバン（Crixivan）、α-メチル-1-アダマンタンメチルアミン、ヒドロキシ-エトキシメチルグアニン、アダマンタンアミン、5-ヨード-2'-デオキシウリジン、トリフルオロチミジン、アデニンアラビノシド、またはもう一方の抗ウィルス剤; 5-アミノレブリン酸、メタ-テトラヒドロキシフェニルクロリン、ヘキサデカフルオ���亜鉛フタロシアニン、テトラメチルヘマトポルフィリン、ローダミン 123または他の光線力学治療剤; PROSCAR（登録商標）、HYTRIN（登録商標）または良性前立腺過形成 (BHP)を治療するための他の剤; ミトタン、アミノグルテチミド、ブレフェルジン、アセトアミノフェン、エトドラク、トルメチン、ケトロラック、イブプロフェンおよび誘導体、メフェナム酸、メクロフェナム酸、ピロキシカム、テノキシカム、フェニルブタゾン、オキシフェンブタゾン、ナブメトン、オーラノフィン、金チオリンゴ酸グルコース、金チオリンゴ酸ナトリウム、これらのいずれかの混合物、またはこれらのいずれかの誘導体を含む。
【０１８０】
１つの具体例において、該フレームワークは、抗生物質であり得、あるいは抗生物質を含み得る。抗生物質の例は、ペニシリン、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、バンコマイシン、バシトラシン、カナマイシン、ネオマイシン、ゲンタマイシン、エリスロマイシンおよびセファロスポリンを含む。セファロスポリンの例は、セファロチン、セファピリン、セファゾリン、セファレキシン、セフラジン、セファドロキシル、セファマンドール、セフォキシチン、セファクロール、セフロキシム、セフォニシド、セフォラニド、セフォタキシム、モキサラクタム、セフチゾキシム、セフトリアキソン、およびセフォペラゾンを含む。
【０１８１】
１つの具体例において、該フレームワークは、酵素阻害剤であり得、あるいは酵素阻害剤を含み得る。適当な酵素阻害剤は、塩化エドロホニウム、N-メチルフィゾスチグミン、臭化ネオスチグミン、硫酸フィゾスチグミン、タクリンHCL、タクリン、1-ヒドロキシマレエート、ヨードツベルシジン（iodotubercidin）、p-ブロモテトラミゾール（bromotetramisole）、10-(α-ジエチルアミノプロピオニル)-フェノチアジン塩酸、塩化カルミダゾリウム、ヘミクロニウム-3,3,5-ジニトロカテコ-l、ジアシルグリセロールキナーゼ阻害剤I、ジアシルグリセロールキナーゼ阻害剤II、3-フェニルプロパルギルアミン、N-モノメチル-L-アルギニン酢酸、カルビドパ、3-ヒドロキシベンジルヒドラジンHCl、ヒドララジンHCl、クロルギリン（clorgyline） HCl、デプレニール HCl L(-)、デプレニール HCl D(+)、ヒドロキシルアミンHCl、イプロニアジドリン酸、6-MeO-テトラヒドロ-9H-ピリド-インドール、ニアラミド（nialamide）、パージリン HCl、キナクリン HCl、セミカルバジド HCl、トラニルシプロミン HCl、N,N-ジエチルアミノエチル-2,2-ジ-フェニルバレレート塩酸、3-イソブチル-1-メチルキサンチン、パパベリン HCl、インドメタシンド、2-シクロオクチル-2-ヒドロキシエチルアミン塩酸、2,3-ジクロロ-α-メチルベンジルアミン (DCMB)、8,9-ジクロロ-2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-2-ベンズアゼピン塩酸、p-アミノグルテチミド、p-アミノグルテチミド 酒石酸 R(+)、p-アミノグルテチミド 酒石酸 S(-)、3-ヨードチロシン、アルファ-メチルチロシンL(-)、アルファ-メチルチロシンD(-)、セタゾラミド、ジクロルフェナミド、6-ヒドロキシ-2-ベンゾチアゾールスルホンアミド、アロプリノール等を含む。
【０１８２】
１つの具体例において、該フレームワークは、テストリガンドが受容体に結合した時に、検出可能なシグナルを生成するシグナル要素であるかあるいはそれを含む。１つの具体例において、該シグナル要素は、光学シグナルまたは電気化学シグナルを生成し得る。適当な光学シグナルは、電気化学または蛍光を含む。該シグナル要素は、蛍光部位であり得る。蛍光分子は、人工受容体に結合することによってクエンチされるものであり得る。例えば、シグナル要素は、結合が生じる時にのみ蛍光を発する分子であり得る。適当な電気化学シグナル要素は、電流または電位を上昇させるものを含む。スルフィド-ジスルフィド、スルフィド-スルホキシドスルホン、ポリエン、ポリエンイン等に属するような、フェノールおよびアニリンを含む。適当な電気化学シグナル要素は、キノンおよびフェロセンを含む。
【０１８３】
認識要素
認識要素を選択して、形成ブロックに１以上の構造的特徴を提供することができる。認識要素は、人工受容体の一部として、リガンドと相互作用することができる。例えば、認識要素は、正電荷、負電荷、酸、塩基、電子受容体、電子供与体、水素結合供与体、水素結合受容体、自由電子対、π電子、電荷分極、親水性、疎水性等のような１以上の構造的特徴を提供することができる。認識要素は小さい基であり得、あるいはそれは大きくてもよい。
【０１８４】
１つの具体例において、認識要素は、1-12、1-6、または1-4 炭素アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換された複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル等の基であり得る。認識要素は、正電荷、負電荷、酸、塩基、電子受容体、電子供与体、水素結合供与体、水素結合受容体、自由電子対、π電子、電荷分極、親水性、疎水性等を含むまたは授与する基によって置換することができる。
【０１８５】
認識要素の具体例
（例えば、水性組成物において、中性pHにて）正電荷を有する認識要素は、アミン、四級アンモニウム部位、スルホニウム、ホスホニウム、フェロセン等を含む。適当なアミンは、アルキルアミン、アルキルジアミン、ヘテロアルキルアミン、アリールアミン、ヘテロアリールアミン、アリールアルキルアミン、ピリジン、複素環アミン（飽和または不飽和、環中に窒素ありまたはなし）、アミジン、ヒドラジン等を含む。アルキルアミンは、一般的には、例えば、1-8といった1ないし12の炭素を有し、環は、例えば、3-8といった3-12の炭素を有し得る。適当なアルキルアミンは、式B9のものを含む。適当な複素環またはアルキル複素環アミンは、式A9のものを含む。適当なピリジンは、式A5およびB5のものを含む。アミンのうちのいずれかは、四級アンモニウム化合物として使用することができる。さらなる適当な四級アンモニウム部位は、トリメチルアルキル四級アンモニウム部位、ジメチルエチルアルキル四級アンモニウム部位、ジメチルアルキル四級アンモニウム部位、アリールアルキル四級アンモニウム部位、ピリジニウム四級アンモニウム部位等を含む。
【０１８６】
（例えば、水性組成物中の中性pHにて）負電荷を有する認識要素は、カルボン酸塩、強電子求引基(例えば、置換されたテトラクロロフェノール)によって置換されたフェノール、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、チオカルボン酸塩、およびヒドロキサム酸を含む。適当なカルボン酸塩は、アルキルカルボン酸塩、アリールカルボン酸塩、およびアリールアルキルカルボン酸塩を含む。適当なリン酸塩は、リン酸モノ-、ジ-、およびトリ-エステル、およびリン酸モノ-、ジ-、およびトリ-アミドを含む。適当なホスホン酸塩は、ホスホン酸モノ-およびジ-エステル、およびホスホン酸モノ-およびジ-アミド（例えば、ホスホンアミド）を含む。適当なホスフィン酸塩は、ホスフィン酸エステルおよびアミドを含む。
【０１８７】
（水性組成物中の中性pHにて）負電荷および正電荷を有する認識要素は、スルホキシド、ベタイン、およびアミンオキシドを含む。
【０１８８】
酸性認識要素は、カルボン酸塩、リン酸塩、硫酸塩、およびフェノールを含み得る。適当な酸性カルボン酸塩は、チオカルボン酸塩を含む。適当な酸性リン酸塩は、本明細書において上記にリストしたリン酸塩を含む。
【０１８９】
塩基性認識要素はアミンを含む。適当な塩基性アミンは、アルキルアミン、アリールアミン、アリールアルキルアミン、ピリジン、複素環アミン（飽和または不飽和、環中の窒素ありまたはなし）、アミジン、および本明細書において上記にリストしたいずれかのさらなるアミンを含む。適当なアルキルアミンは、式B9のものを含む。適当な複素環またはアルキル複素環アミンは、式A9のものを含む。適当なピリジンは、式A5およびB5のものを含む。
【０１９０】
水素結合供与体を含む認識要素は、アミン、アミド、カルボキシル、プロトン化リン酸塩、プロトン化ホスホン酸塩、プロトン化ホスフィン酸塩、プロトン化硫酸塩、プロトン化スルフィン酸塩、アルコール、およびチオールを含む。適当なアミンは、アルキルアミン、アリールアミン、アリールアルキルアミン、ピリジン、複素環アミン（飽和または不飽和、環中の窒素ありまたはなし）、アミジン、尿素、および本明細書において上記にリストしたいずれかの他のアミンを含む。適当なアルキルアミンは、式B9のものを含む。適当な複素環またはアルキル複素環アミンは、式A9のものを含む。適当なピリジンは、式A5およびB5のものを含む。適当なプロトン化カルボン酸塩、プロトン化リン酸塩は、本明細書において上記にリストしたものを含む。適当なアミドは、式A8およびB8のものを含む。適当なアルコールは、一級アルコール、二級アルコール、三級アルコール、芳香族アルコール（例えば、フェノール）を含む。適当なアルコールは、式A7（第一級アルコール）およびB7（第２二級アルコール）のものを含む。
【０１９１】
水素結合受容体または１以上の自由電子対を含む認識要素は、アミン、アミド、カルボン酸塩、カルボキシル基、リン酸塩、ホスホノ酸塩、ホスフィン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、アルコール、エーテル、チオール、およびチオエーテルを含む。適当なアミンは、本明細書において上記にリストしたように、アルキルアミン、アリールアミン、アリールアルキルアミン、ピリジン、複素環アミン（飽和または不飽和、環中の窒素ありまたはなし）、アミジン、尿素、およびアミンを含む。適当なアルキルアミンは、式B9のものを含む。適当な複素環またはアルキル複素環アミンは、式A9のものを含む。適当なピリジンは、式A5およびA6のものを含む。適当なカルボン酸塩は、本明細書において上記にリストしたものを含む。適当なアミドは、式A8およびB8のものを含む。適当なリン酸塩、ホスホノ酸塩およびホスフィノ酸塩は、本明細書において上記にリストしたものを含む。適当なアルコールは、第一級アルコール、第二級アルコール、第三アルコール、芳香族アルコール、および本明細書において上記にリストしたものを含む。適当なアルコールは、式A7（第一級アルコール）およびB7（第二級アルコール）のものを含む。適当なエーテルは、アルキルエーテル、アリールアルキルエーテルを含む。適当なアルキルエーテルは、式A6のものを含む。適当なアリールアルキルエーテルは、式A4のものを含む。適当なチオエーテルは、式B6のものを含む。
【０１９２】
非荷電極性または親水基を含む認識要素は、アミド、アルコール、エーテル、チオール、チオエーテル、エステル、チオエステル、ボラン、ホウ酸塩、および錯塩を含む。適当なアミドは、式A8およびB8のものを含む。適当なアルコールは、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコール、芳香族アルコール、および本明細書において上記にリストしたものを含む。適当なアルコールは、式A7（第一級アルコール）およびB7（第二級アルコール）のものを含む。適当なエーテルは、本明細書において上記にリストしたものを含む。適当なエーテルは、式A6のものを含む。適当なアリールアルキルエーテルは、式A4のものを含む。
【０１９３】
非荷電疎水基を含む認識要素は、アルキル(置換されたおよび置換されていない)、アルケン(コンジュゲートされたおよびコンジュゲートされていない)、アルキン (コンジュゲートされたおよびコンジュゲートされていない)、芳香族を含む。適当なアルキル基は、低級アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、アリールアルキル、およびヘテロアリールアルキルを含む。適当な低級アルキル基は、式A1、A3、A3a、およびB1のものを含む。適当なアリールアルキル基は、式A3、A3a、A4、B3、B3a、およびB4のものを含む。適当なアルキルシクロアルキル基は、式B2のものを含む。適当なアルケン基は、低級アルケンおよびアリールアルケンを含む。適当なアリールアルケン基は、式B4のものを含む。適当な芳香族基は、置換されていないアリール、ヘテロアリール、置換アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、アルキル置換アリール、および多環芳香族炭化水素を含む。適当なアリールアルキル基は、式A3、A3aおよびB4のものを含む。適当なアルキルヘテロアリール基は、式A5およびB5のものを含む。
【０１９４】
スペーサー（例えば、小さい）認識要素は、水素、メチル、エチル等を含む。大きい認識要素は、７以上の炭素またはヘテロ原子を含む。
【０１９５】
式A1-A9およびB1-B9は：
【化３】
2007521493.tif 000005
【化４】
2007521493.tif 000006
【化５】
2007521493.tif 000007
【化６】
2007521493.tif 000008
【化７】
2007521493.tif 000009
【化８】
2007521493.tif 000010
【化９】
2007521493.tif 000011
【化１０】
2007521493.tif 000012
【化１１】
2007521493.tif 000013
【化１２】
2007521493.tif 000014
【化１３】
2007521493.tif 000015
【化１４】
2007521493.tif 000016
【化１５】
2007521493.tif 000017
【化１６】
2007521493.tif 000018
【化１７】
2007521493.tif 000019
【化１８】
2007521493.tif 000020
【化１９】
2007521493.tif 000021
【化２０】
2007521493.tif 000022
【化２１】
2007521493.tif 000023
【化２２】
2007521493.tif 000024
である。
【０１９６】
これらのAおよびB認識要素は、標準によると：A1, エチルアミン; A2, イソブチルアミン; A3, フェネチルアミン; A4, 4-メトキシフェネチルアミン; A5, 2-(2-アミノエチル)ピリジン; A6, 2-メトキシエチルアミン; A7, エタノールアミン; A8, N-アセチルエチレンジアミン; A9, 1-(2-アミノエチル)ピロリジン; B1, 酢酸, B2, シクロペンチルプロピン酸; B3, 3-クロロフェニル酢酸; B4, 桂皮酸; B5, 3-ピリジンプロピン酸; B6, (メチルチオ)酢酸; B7, 3-ヒドロキシ酪酸; B8, スクシンアミド酸;およびB9, 4-(ジメチルアミノ)酪酸の誘導体と言うことができる。
【０１９７】
１つの具体例において、該認識要素は、式A1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、および／または A9 (A認識要素) および／または B1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、および／または B9 (B認識要素)によって表される１以上の構造を含む。１つの具体例において、各形成ブロックは、A認識要素およびB認識要素を含む。１つの具体例において、81のそのような形成ブロックの群は、81のA認識要素および B認識要素のユニークな組合せの各々を含む。１つの具体例において、A認識要素は、ペンダント位置にて、フレームワークに結合する。１つの具体例において、B認識要素は、赤外位置にて、フレームワークに結合する。１つの具体例において、A認識要素は、ペンダント位置にて、フレームワークに結合し、B認識要素は、赤外位置にて、フレームワークに結合する。
【０１９８】
本発明に制限されるものではないが、AおよびB認識要素は、官能基の種類およびポリペプチド受容体によって使用される幾何学図形を表すと考えられる。本発明に制限されるものではないが、A認識要素は、６つの有利な官能基または配置を表し、いくつかのアリール基への官能基の添加は可能な結合相互作用の範囲を増加すると考えられる。本発明に制限されるものではないが、B認識要素は、A認識要素に使用されるのとは異なる配置で、６つの有利な官能基を表すと考えられる。本発明に制限されるものではないが、これは結合相互作用の範囲を増加し、さらに形成ブロックの分子配置によって探求される官能基および配置の範囲を延長すると、さらに考えられる。
【０１９９】
１つの具体例において、AおよびB認識要素を含む形成ブロックは、親油性／親水性および容量によって規定される結合空間を占めると視覚化することができる。容量は、種々のAおよびB認識要素を含む各形成ブロックにつき、（既知の方法を用いて）計算することができる。親油性／親水性(logP)の測定は、種々のAおよびB認識要素を含む各形成ブロックにつき、（既知の方法を用いて）計算することができる。logPの負の値は、非極性有機溶媒よりも、水に対して親和性を示し、親水性の性質を示す。次いで、容量対logPのプロットは、サイズおよび親油性／親水性によって規定される結合空間を介して、形成ブロックの分布を示すことができる。
【０２００】
認識要素の多くを形成する試薬は、商業的に入手可能である。例えば、認識要素 A1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、A9 B1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、およびB9を形成するための試薬は、商業的に入手可能である。
【０２０１】
認識要素のさらなる具体例
認識要素は、種々の化合物またはサブ構造のいずれかであり得、またはそれを含み得る。例えば、認識要素は、アミノ酸 (天然または合成)、ジペプチド、単糖類、二糖類、もう一方の炭水化物、その混合物または組合せ等; 補酵素、金属、金属複合体等のような触媒部位; 2000 までの炭素原子 (例えば、48までの炭素原子)のポリマー、例えば、ポリエーテル、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、またはそのようなポリマー;α-ハイドロキシ酸、チオ酸;酵素阻害剤 (例えば、(ペプスタチンのような)プロテアーゼ阻害剤、スタチン等)、受容体アンタゴニスト(例えば、ベンゾジアゼピン)、受容体アゴニスト、医薬品、ペプチドホルモン; 天然生成物、出発物質、中間体、または代謝経路の最終生成物(例えば、解糖、クエン酸回路、光合成、糖生成、ミトコンドリア電子輸送、酸化的リン酸化、生合成経路、異化経路等); その混合物または組合せ等であり得るかあるいはそれを含む。形成ブロックは、天然に生じるまたは合成化合物であり得; ラセミ形態、光学的に活性、またはアキラルであり得; いずれかの特異的に記載された構造の位置異性体を含み得;または配座固定された官能基を含み得る。
【０２０２】
１つの具体例において、認識要素は、単糖類であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成単糖類のいずれかを、認識要素として使用することができる。適当な単糖類は、グルコース、フルクトース、リブロース、アロース、アルトロース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース等のようなピラノースおよびフラノース; エリトロース、トレオース等; イノシトール等; ラムノース、フコース、グルコサミン、ガラクトサミン等のようなアミノ糖;グルコン酸、グルクロン酸、グルカル酸等のようなアルドン酸およびウロン酸;これらの単糖類を含むグリコシド; その混合物または組合せ等を含む。
【０２０３】
１つの具体例において、該認識要素は、二糖類であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成二糖類のいずれかを、形成ブロックとして使用することができる。適当な二糖類は、上記にリストした単糖類を含む二糖類またはオリゴ糖を含む。そのような二糖類は、スクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、セロビオース、マルトース、ラクトース、トレハロース、ゲンチオビオース、メリビオース、その混合物または組合せ等を含む。
【０２０４】
１つの具体例において、該認識要素は、炭水化物であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成炭水化物のいずれかを、認識要素として使用することができる。適当な炭水化物は、セルロース、キチン、スターチ、グリコーゲン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ケラトスルフェート（keratosulfate）、ヘパリン、糖蛋白質等; その混合物または組合せ等を含む。
【０２０５】
１つの具体例において、該認識要素は、触媒部位であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成触媒部位のいずれかを、認識要素上の部位として使用できるかあるいはそれであり得る。適当な触媒部位は、補酵素、金属、金属複合体、プロ求核試薬（pronucleophiles）、プロ親電子体（proelectrophiles）、プロ還元剤（proreducing agents）、プロ酸化剤（prooxidizing agents）、一般酸触媒、一般塩基触媒、その混合物または組合せ等を含む。
【０２０６】
１つの具体例において、該認識要素は、金属結合または複合部位であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成金属結合または複合部位のいずれかを、認識要素上の部位として使用することができるかあるいはそれであり得る。適当な金属結合または複合部位は、合成および天然に生じるポルフィリン (例えば、エチオポルフィリン、メソポルフィリン、プロトポルフィリン (例えば、ヘメまたはヘマチン)、コプロポルフィリン、テトラフェニルポルフィリン、オクタエチルポルフィリン等)、コバミド補酵素 (例えば、補酵素 B12、メチル-コバラミン等のようなコバラミン)、セレノシステイン、セレノメチオニン、フェリチン; マグネシウム、亜鉛、銅、クロム、鉄、コバルト、アルミニウム(例えば、Al3+)、チタン (例えば、Ti4+) 等の天然に生じるまたは合成複合体; その塩、その混合物または組合せ等を含む。
【０２０７】
１つの具体例において、該認識要素は、(補欠分子族または共同因子とも呼ぶことができる)補酵素であるかあるいはそれを含む。種々の天然に生じるまたは合成補酵素のいずれかを、認識要素上の部位として使用することができるかあるいはそれであり得る。適当な補酵素は、ニコチンアミド補酵素 (例えば、NAD、NADH、NADP、NADPH等)、フラビン化合物 (例えば、FAD、FADH2、FMN、FMNH2)、リポ酸(例えば、酸化または還元リポ酸)、グルタチオン(例えば、酸化または還元グルタチオン)、アスコルビン酸、キノン(例えば、ユビキノン、ビタミンK等)、ポルフィリン(例えば、エチオポルフィリン、メソポルフィリン、プロトポルフィリン (例えば、ヘメまたはヘマチン)、コプロポルフィリン等)、ヌクレオシド (例えば、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル)、ヌクレオチド(例えば、AMP、ADP、ATP、GMP、GDP、GTP、CMP、CDP、CTP、TMP、TDP、TTP、UMP、UDP、UTP)、グリセリンリン酸、ビオチン(例えば、ビオチンまたはカルボキシビオチン)、ピリドキサール (例えば、ピリドキサールリン酸、ピリドキサール、ピリドキサミン、ピリドキサミンリン酸、またはそのシッフ塩基)、オキソグルタル酸 (例えば、2-オキソグルタル酸)、補酵素 A、カルニチン、葉酸(例えば、テトラヒドロ葉酸、5-ホルミルテトラヒドロ葉酸、10-ホルミルテトラヒドロ葉酸、5,10-メンチルテトラヒドロ葉酸、5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸、5-ヒドロキシメチルテトラヒドロ葉酸、5-フォルミミノテトラヒドロ葉酸等)、アデノシルホモシステイン、コバミド 補酵素 (例えば、補酵素 B12、メチル-コバラミン等のようなコバラミン)、アデノシン3',5'-二リン酸、チアミン二リン酸、フェリチン、その塩、その混合物または組合せ等を含む。
【０２０８】
１つの具体例において、本発明の認識要素は、親油部位であり得るか、あるいはそれを含む。適当な親油部位は、例えば、1ないし4つの二重結合を有する１以上の分岐鎖または直鎖C6-36アルキル、C8-24アルキル、C12-24アルキル、C12-18アルキル等; C6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等;例えば、1ないし4つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 1ないし4つの二重または三重結合を有する鎖;アリールまたは置換アリール部位(例えば、鎖の末端または中間のフェニルまたはナフチル部位)を含む鎖; 芳香族多環式炭化水素部位; 鎖について記載されたとおりの炭素の数を有するシクロアルカンまたは置換アルカン部位; その組合せまたは混合物等を含む。アルキル、アルケニル、またはアルキニル基は、エーテル基のような鎖官能性;アルコール、アミド、カルボン酸塩等のような末端官能性等内に分岐を含むことができる。
【０２０９】
適当な認識要素は、１以上の分岐鎖または直鎖C6-36アルキル、C8-24アルキル、C12-24アルキル、C12-18アルキル等;例えば、1ないし4つの二重結合を有するC6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等; 例えば、1ないし4つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 1ないし4つの二重または三重結合を有する鎖;アリールまたは置換アリール部位 (例えば、鎖の末端または中間のフェニルまたはナフチル)等を含む鎖のような親油性部位に結合したカルボキシレートを持つカルボン酸 (例えば、モノおよびジ-カルボン酸塩)を含む。そのようなカルボン酸は、アラキドン酸、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸等を含む。そのようなカルボン酸は、共有結合または静電相互作用を介して支持体に固定化することができる。
【０２１０】
適当な認識要素は、１以上の分岐鎖または直鎖C2-8アルキル、アリールアルキル、アルケニル、アルキニル等のような有機基に結合したカルボキシレートを持つカルボン酸(例えば、モノおよびジ-カルボン酸塩)を含む。これらのカルボン酸は、置換アリール部位(例えば、フェニルまたはナフチル部位)を含み得る。そのようなカルボン酸は、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、安息香酸等を含む。そのようなカルボン酸は、カルボキシ（レート）および支持体またはローンの間の共有結合または静電相互作用を介して支持体に固定化することができる。
【０２１１】
１つの具体例において、認識要素は、アミノ酸であるかあるいはそれを含む。適当なアミノ酸は、天然または合成アミノ酸を含む。アミノ酸は、カルボキシルおよびアミン官能基を含む。それらの側鎖において、アミノ酸は、１以上の正電荷、負電荷、酸、塩基、電子受容体、電子供与体、水素結合供与体、水素結合受容体、遊離電子対、π 電子、誘電分極、親水性、または疎水性を有する部位も含み得る。適当なアミノ酸は、側鎖上に官能基を有するものを含む。側鎖官能基は、天然のアミノ酸について、アミン (例えば、アルキルアミン、ヘテロアリールアミン)、ヒドロキシル、フェノール、カルボキシル、チオール、チオエーテル、またはアミジノ基を含み得る。
【０２１２】
天然のアミノ酸のいずれかを、認識要素として使用することができる。天然のアミノ酸は、脂肪族アミノ酸 (例えば、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシン)、ヒドロキシアミノ酸 (例えば、セリン、セリン、トレオニン、およびチロシン)、ジカルボン酸 (例えば、グルタミン酸およびアスパラギン酸)、アミド(例えば、グルタミンおよびアスパラギン)、塩基性側鎖を有するアミノ酸 (例えば、リジン、ヒドロキシリジン、ヒスチジン、およびアルギニン)、芳香族アミノ酸 (例えば、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、およびチロキシン)、アミノ酸を含有する硫黄 (例えば、システイン、シィスティン、およびメチオニン)、イミノ酸 (例えば、プロリンおよびヒドロキシプロリン)を含む。認識要素としての使用に適当な天然のアミノ酸は、例えば、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジンを含む。
【０２１３】
合成アミノ酸は、天然のアミノ酸をフレームワークとしてのアルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル等で、およびカルボキシル、アミン、ヒドロキシル、フェノール、カルボニル、またはチオール官能基で修飾または延長する天然に生じる側鎖官能基または合成側鎖官能基を含むことができる。好ましい合成アミノ酸は、β-アミノ酸および天然のアミノ酸のホモまたはβアナログを含む。
【０２１４】
１つの具体例において、形成ブロックは、ジペプチドであるまたはそれを含む。いずれかの順序において20の天然のアミノ酸を含む400のジペプチドのいずれかを、形成ブロックとして使用することができる。適当なジペプチドは、ムラミルジペプチド等を含む。
【０２１５】
１つの具体例において、認識要素は、治療または薬理活性剤であり得るかあるいはそれを含み得る。適当な治療または薬理活性剤は、硝酸塩、一酸化窒素、一酸化窒素プロモーター、一酸化窒素供与体、ジピリダモール、またはもう一方の血管拡張剤; HYTRIN（登録商標）またはもう一方の降圧剤;糖蛋白質 IIb/IIIa阻害剤(アブシキシマブ) または表面糖蛋白質受容体のもう一方の阻害剤; アスピリン、チクロピジン、クロピドグレルまたはもう一方の抗血小板剤; コルヒチンまたはもう一方の抗有糸分裂、またはもう一方の微小管阻害剤; レチノイドまたはもう一方の抗分泌剤; サイトカラシンまたはもう一方のアクチン阻害剤; メトトレキサートまたはもう一方の代謝拮抗剤または抗増殖剤; クエン酸タモキシフェン、TAXOL（登録商標）、パクリタキセル、またはその誘導体、ラパマイシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、エトポシド、テノピシド（tenopiside）、ダクチノマイシン (アクチノマイシンD), ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、アントラサイクリン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、プリカマイシン(ミトラマイシン)、マイトマイシン、メクロレタミン、シクロホスファミドおよびその類似体、クロラムブシル、エチレンイミン、メチルメラミン、アルキルスルホネート (例えば、ブスルファン)、ニトロソウレア (カルマスティン等)、ストレプトゾシン、メトトレキサート (多くの適応症で使用)、フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン、2-クロロデオキシアデノシン、シスプラチン、カルボプラチン、プロカルバジン、ヒドロキシウレア、または他の抗癌化学療法剤; シクロスポリン、タクロリムス (FK-506)、アザチオプリン、ミコフェノール酸モフェチル、mTOR 阻害剤、またはもう一方の免疫抑制剤; コルチゾール、コルチゾン、デキサメタゾン、デキサメタゾンリン酸ナトリウム、デキサメタゾン酢酸、デキサメタゾン誘導体、ベタメタゾン、フルドロコルチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、6U-メチルプレドニゾロン, トリアムシノロン (例えば、トリアムシノロンアセトニド)、またはもう一方のステロイド剤; トラピジル (PDGFアンタゴニスト); ドーパミン、メシル酸ブロモクリプチン、メシル酸ペルゴリド、またはもう一方のドーパミンアゴニスト; カプトプリル、エナラプリルまたはもう一方のアンジオテンシン変換酵素 (ACE) ; アンジオテンシン受容体遮断剤;アスコルビン酸、アルファトコフェロール、デフェロキサミン、21-アミノステロイド (ラサロイド（lasaroid）)、またはもう一方のフリーラジカルスカベンジャー、鉄キレート剤または抗酸化剤; エストロゲンまたはもう一方の性ホルモン; AZTまたはもう一方のアンチポリメラーゼ; アシクロビル、ファムシクロビル、塩酸リマンタジン、ガンシクロビルナトリウム、ノルビール（Norvir）、クリキシバン（Crixivan）、α-メチル-1-アダマンタンメチルアミン、ヒドロキシ-エトキシメチルグアニン、アダマンタンアミン、5-ヨード-2'-デオキシウリジン、トリフルオロチミジン、アデニンアラビノシド、またはもう一方の抗ウィルス剤; 5-アミノレブリン酸、メタ-テトラヒドロキシフェニルクロリン、 ヘキサデカフルオロ亜鉛フタロシアニン、テトラメチルヘマとポルフ��リン、ローダミン 123または他の光線力学治療剤; PROSCAR（登録商標）、HYTRIN（登録商標）または良性前立腺過形成 (BHP)を治療するための他の剤; ミトタン、アミノグルテチミド、ブレフェルジン、アセトアミノフェン、エトドラク、トルメチン、ケトロラック、イブプロフェンおよび誘導体、メフェナム酸、メクロフェナム酸、ピロキシカム、テノキシカム、フェニルブタゾン、オキシフェンブタゾン、ナブメトン、オーラノフィン、金チオリンゴ酸グルコース、金チオリンゴ酸ナトリウム、これらのいずれかの混合物、またはこれらのいずれかの誘導体を含む。
【０２１６】
１つの具体例において、認識要素は、抗生物質であり得るかあるいはそれを含み得る。抗生物質の例は、ペニシリン、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、バンコマイシン、バシトラシン、カナマイシン、ネオマイシン、ゲンタマイシン、エリスロマイシンおよびセファロスポリンを含む。セファロスポリンの例は、セファロチン、セファピリン、セファゾリン、セファレキシン、セフラジン、セファドロキシル、セファマンドール、セフォキシチン、セファクロール、セフロキシム、セフォニシド、セフォラニド（ceforanide）、セフォタキシム、モキサラクタム、セフチゾキシム、セフトリアキソン、およびセフォペラゾンを含む。
【０２１７】
１つの具体例において、認識要素は、酵素阻害剤であり得るかあるいはそれを含み得る。適当な酵素阻害剤は、塩化エドロホニウム、N-メチルフォソチグミン（methylphysostigmine）、臭化ネオスチグミン、硫酸フィゾスチグミン、タクリンHCL、タクリン、1-ヒドロキシマレエート、ヨードツベルシジン（iodotubercidin）、p-ブロモテトラミゾール（bromotetramisole）、10-(α-ジエチルアミノプロピオニル)-フェノチアジン塩酸、塩化カルミダゾリウム、ヘミコリニウム-3,3,5-ジニトロカテコ-l、ジアシルグリセロールキナーゼ阻害剤I、ジアシルグリセロールキナーゼ阻害剤II、3-フェニルプロパルギルアミン、N-モノメチル-L-アルギニン酢酸、カルビドパ、3-ヒドロキシベンジルヒドラジンHCl、ヒドララジンHCl、クロルギリン（clorgyline） HCl、デプレニール HCl L(-)、デプレニール HCl D(+)、ヒドロキシルアミンHCl、イプロニアジドリン酸、6-MeO-テトラヒドロ-9H-ピリド-インドール、ニアラミド、パージリン HCl、キナクリン HCl、セミカルバジド HCl、トラニルシプロミン HCl、N,N-ジエチルアミノエチル-2,2-ジ-フェニルバレレート塩酸、3-イソブチル-1-メチルキサンチン、パパベリン HCl、インドメタシンd、2-シクロオクチル-2-ヒドロキシエチルアミン塩酸、2,3-ジクロロ- α -メチルベンジルアミン(DCMB)、8,9-ジクロロ-2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-2-ベンズアゼピン塩酸、p-アミノグルテチミド、p-アミノグルテチミド 酒石酸 R(+)、p-アミノグルテチミド 酒石酸 S(-)、3-ヨードチロシン、アルファ-メチルチロシンL(-)、アルファ-メチルチロシンD(-)、セタゾールアミド、ジクロルフェナミド、6-ヒドロキシ-2-ベンゾチアゾールスルホンアミド、アロプリノール等を含む。
【０２１８】
１つの具体例において、認識要素は、テストリガンドが受容体に結合した時に、検出可能なシグナルを生成するシグナル要素であるかあるいはそれを含む。１つの具体例において、シグナル要素は、光学シグナルまたは電気化学シグナルを生成し得る。適当な光学シグナルは、電気化学または蛍光を含む。シグナル要素は、蛍光部位であり得る。蛍光分子は、人工受容体への結合によってクエンチされるものであり得る。例えば、シグナル要素は、結合が生じる時にのみ蛍光を発する分子であり得る。適当な電気化学シグナル要素は、電流または電位を上昇させるものを含む。適当な電気化学シグナル要素は、相互に対してオルトまたはパラに配位した置換基を持つもののようなフェノールおよびアニリン、多核芳香族炭化水素、スルフィド-ジスルフィド、スルフィド-スルホキシド-スルホン、ポリエン、ポリエンイン等を含む。適当な電気化学シグナル要素は、キノンおよびフェロセンを含む。
【０２１９】
リンカー
リンカーは、支持体への形成ブロックの適当なカップリングを提供するように選択される。フレームワークは、人工受容体の一部としてリガンドと相互作用することができる。該リンカーはバルク、支持体からの距離、疎水性、親水性、および、同様な構造特徴を形成ブロックに供することができる。支持体に形成ブロックをカップリングすることは、共有結合または非共有結合を使用することができる。適当な非共有相互作用は、イオン間の相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用等を含む。１つの具体例において、リンカーは、共有結合または非共有相互作用に関与し得る部位を含む。１つの具体例において、リンカーは、共有結合に関与し得る部位を含む。共有および可逆共有結合を形成するのに適当な基は、本明細書において上記に記載する。
【０２２０】
可逆的に固定化可能な形成ブロックに対するリンカー
リンカーは、支持体またはローン上の形成ブロックの適当な可逆的な固定化を提供するように選択することができる。１つの具体例において、リンカーは、フレームワーク上で官能基と共有結合を形成する。１つの具体例において、リンカーは、例えば、可逆的共有結合または非共有相互作用を介して、支持体またはローンと可逆的に相互作用し得る官能基も含む。
【０２２１】
１つの具体例において、リンカーは、可逆的共有結合に関与し得る１以上の部位を含む。可逆的な共有結合に適当な基は、本明細書において上記に記載したものを含む。人工受容体は、例えば、イミン、アセタール、ケタール、ジスルフィド、エステル等の結合を介して、ローンまたは支持体上に可逆的に固定された形成ブロックを含み得る。そのような官能基は、可逆的共有結合に関与し得る。そのような官能基は、例えば、第２の共有結合部位といった共有結合部位と呼ぶことができる。
【０２２２】
１つの具体例において、リンカーは、非共有相互作用に関与し得る部位で機能化することができる。例えば、リンカーは、イオン基、水素結合し得る基、またはファンデルワールスまたは他の疎水性相互作用に関与し得る基のような官能基を含み得る。そのような官能基は、陽性基、陰性基、親油基、両親媒基等を含み得る。
【０２２３】
１つの具体例において、本発明の方法および組成物は、荷電部位（例えば、第２の荷電部位）を含むリンカーを使用することができる。適当な荷電部位は、正電気を帯びた部位および負電気を帯びた部位を含む。適当な正電気を帯びた部位は、アミン、四級アンモニウム部位、スルホニウム、ホスホニウム、フェロセン等を含む。（例えば、水性組成物において、中性pHにて）適当な負電気を帯びた部位は、カルボン酸塩、強電子求引基(例えば、テトラクロロフェノール)で置換されたフェノール、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスフィノ酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、チオカルボン酸塩、およびヒドロキサム酸を含む。
【０２２４】
１つの具体例において、本発明の方法および組成物は、供与体または受容体(例えば、第２の水素結合基)のいずれかとして、水素結合し得る基を含むリンカーを使用することができる。例えば、リンカーは、１以上のカルボキシル基、アミン基、ヒドロキシル基、カルボニル基等を含み得る。また、イオン基は、水素結合に関与し得る。
【０２２５】
１つの具体例において、本発明の方法および組成物は、親油性部位（例えば、第２の親油性部位）を含むリンカーを使用することができる。適当な親油性部位は、例えば、1ないし4つの二重結合を有する１以上の分岐または直鎖C6-36アルキル、C8-24アルキル、C12-24アルキル、C12-18アルキル等; C6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等; 例えば、1ないし4つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 1ないし4つの二重または三重結合を持つ鎖;アリールまたは置換アリール部位 (例えば、鎖の末端または中間のフェニルまたはナフチル部位)を含む鎖; 芳香族多環式炭化水素部位; 鎖について記載されたとおり、多数の炭素を有するシクロアルカンまたは置換アルカン;その組合せまたは混合物等を含む。アルキル、アルケニル、またはアルキニル基は、分岐;エーテル基のような鎖官能性内;アルコール、アミド、カルボン酸等のような末端官能性等を含み得る。１つの具体例において、リンカーは、リン脂質のような脂質を含むまたは脂質である。１つの具体例において、親油性部位は、１２炭素両親媒性部位を含むまたは該部位である。
【０２２６】
１つの具体例において、リンカーは、親油基（例えば、第２の親油基）および共有結合部位（例えば、第２の共有結合部位）を含む。１つの具体例において、リンカーは、親油基（例えば、第２の親油基）および荷電部位（例えば、第２の荷電部位）を含む。
【０２２７】
１つの具体例において、リンカーは、フレームワーク上で、アルコール、フェノール、チオール、アミン、カルボニル等の基と共有結合を形成するまたは形成すると視覚化することができる。フレームワークおよび支持体またはローンとの可逆的相互作用に関与するまたはそれによって形成される基への結合の間に、リンカーは、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、エトキシまたはプロポキシオリゴマー、配糖体等の部位を含み得る。
【０２２８】
例えば、適当なリンカーは: フレームワークに関与する官能基またはそれへの結合によって形成される官能基、支持体またはローン、およびリンカー骨格部位との可逆的相互作用に関与するまたはそれによって形成される官能基または群を含み得る。リンカー骨格部位は、約4ないし約48の炭素またはヘテロ原子、約8ないし約14の炭素またはヘテロ原子、約12ないし約24の炭素またはヘテロ原子、約16ないし約18の炭素またはヘテロ原子、約4ないし約12の炭素またはヘテロ原子、約4ないし約8の炭素またはヘテロ原子等を含み得る。リンカー骨格は、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、エトキシまたはプロポキシオリゴマー、グリコシド、その混合物等の部位を含み得る。
【０２２９】
１つの具体例において、リンカーは、親油性部位、フレームワークに関与するまたはそれによって形成される官能基、および所望により、可逆的共有結合水素結合、またはイオン相互作用を形成するための１以上の部位を含む。そのような具体例において、親油性部位は、約4ないし約48の炭素、約8ないし約14の炭素、約12ないし約24の炭素、約16ないし約18の炭素等を有し得る。そのような具体例において、リンカーは、約1ないし約8可逆結合／相互作用部位または約2ないし約4可逆結合／相互作用部位を含み得る。適当なリンカーは、n=12-24、n=17-24、またはn=16-18を有する(CH2)nCOOHのような構造を有する。
【０２３０】
リンカーのさらなる具体例
リンカーは、支持体への形成ブロックの適当な共有カップリングを提供するように選択することができる。フレームワークは、人工受容体の一部として、リガンドと相互作用し得る。また、リンカーは、支持体から離れて、バルク、疎水性、親水性等の構造的特徴を、形成ブロックに提供し得る。１つの具体例において、リンカーは、フレームワーク上で、官能基との共有結合を形成する。１つの具体例において、支持体への結合の前に、リンカーは、支持体上の官能基と反応するように活性化することができるまたはそれと反応するであろう官能基を含む。１つの具体例において、一旦、支持体に結合すると、リンカーは、支持体とおよびフレームワークと共有結合を形成する。
【０２３１】
１つの具体例において、リンカーは、フレームワーク上で、アルコール、フェノール、チオール、アミン、カルボニル等の基と共有結合を形成または形成すると視覚化することができる。リンカーは、支持体と反応するまたは反応するように活性化することができるカルボキシル、アルコール、フェノール、チオール、アミン、カルボニル、マレイミド等の基を含み得る。フレームワークへの結合および支持体への結合によって形成される基の間に、リンカーは、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、エトキシまたはプロポキシオリゴマー、グリコシド等の部位を含み得る。
【０２３２】
リンカーは、例えば、アルキルまたはアリール基に結合した良好な離脱基を含み得る。離脱基は、フレームワーク上で、アルコール、フェノール、チオール、アミン、カルボニル等の基によって置換されるのに十分「良好」である。そのようなリンカーは、式:R-X,［式中、Xは、ハロゲン (例えば、-Cl、-Brまたは-I)、トシレート、メシラート、トリフレートのような離脱基であり、Rは、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、エトキシまたはプロポキシオリゴマー、グリコシド等の部位である］によって表される部位を含み得る。
【０２３３】
適当なリンカー基は、n=1-16、n=2-8、n=2-6、またはn=3である式：(CH2)nCOOHのものを含む。適当なリンカーを形成する試薬は商業的に入手可能であり、直交機能性を有する種々の試薬のいずれかを含む。
【０２３４】
形成ブロックのさらなる具体例
１つの具体例において、形成ブロックは、式２：
【化２３】
2007521493.tif 000025
によって表すことができる。式中: RE1は認識要素 1であり、RE2は認識要素 2であり、Lはリンカーである。Xは存在せず、C=O、CH2、NR、NR2、NH、NHCONH、SCONH、CH=N、またはOCH2NHである。特定の具体例において、Xは不存在またはC=Oである。Yは不存在、 NH、O、CH2、またはNRCOである。特定の具体例において、YはNHまたはOである。１つの具体例において、YはNHである。Z1およびZ2は、独立して、CH2、O、NH、S、CO、NR、NR2、NHCONH、SCONH、CH=N、またはOCH2NHであってもよい。１つの具体例において、Z1および／またはZ2は、独立して、Oであってもよい。Z2は任意である。R2はH、CH3、または形成ブロックに対してキラル性を授与し、メチル基と同様またはそれより小さいサイズを有するもう１つの基である。R3は、CH2; CH2-フェニル; CHCH3; n=2-3を有する(CH2)n;または、例えば、5-6の炭素といった3-8の炭素を有する環状アルキル、フェニル、ナフチルである。特定の具体例において、R3は、CH2またはCH2-フェニルである。
【０２３５】
RE1は、B1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、B9、A1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、またはA9である。特定の具体例において、RE1はB1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、またはB9である。RE2は、A1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、A9、B1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、またはB9である。特定の具体例において、RE2は、A1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、またはA9である。１つの具体例において、RE1は、B2、B3a、B4、B5、B6、B7、またはB8であってもよい。１つの具体例において、RE2は、A2、A3a、A4、A5、A6、A7、またはA8であってもよい。
【０２３６】
１つの具体例において、Lは、フレームワークに関与するまたはそれへの結合によって形成される官能基(そのような基は本明細書において記載される)、支持体またはローンとの可逆的相互作用に関与するまたはそれへの結合によって形成される官能基または群(そのような基は本明細書において記載される)、およびリンカー骨格部位である。１つの具体例において、リンカー骨格部位は、約4ないし約48の炭素またはヘテロ原子アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、エトキシまたはプロポキシオリゴマー、グリコシド、またはその混合物;または約8ないし約14の炭素またはヘテロ原子、約12ないし約24の炭素またはヘテロ原子、約16ないし約18の炭素またはヘテロ原子、約4ないし約12の炭素またはヘテロ原子、約4ないし約8の炭素またはヘテロ原子である。
【０２３７】
１つの具体例において、Lは、フレームワークに関与するまたはそれへの結合によって形成される官能基(そのような基は本明細書において記載される)および約4ないし約48の炭素、約8ないし約14の炭素、約12ないし約24の炭素、約16ないし約18の炭素を有する親油基(そのような基は本明細書において記載される)である。１つの具体例において、このLは、約1ないし約8の可逆結合／相互作用部位 (そのような基は本明細書において記載される)または約2ないし約4の可逆結合／相互作用部位も含む。１つの具体例において、Lは、n=12-24、n=17-24、またはn=16-18である(CH2)nCOOHである。
【０２３８】
１つの具体例において、Lは、n=1-16、n=2-8、n=4-6、またはn=3である(CH2)nCOOHである。
【０２３９】
A および／またはB認識要素、リンカー、およびアミノ酸フレームワークを含む形成ブロックは、一般図式１に示される方法によって作成することができる。
【０２４０】
テザーを含む形成ブロック
形成ブロックを、１以上のフレームワーク、１以上のリンカー、１以上の認識要素、および／または１以上のテザーのようないくつかの成分を含むと視覚化することができる。該フレームワークは、他の形成ブロック成分の各々に共有結合することができる。リンカーは、フレームワークに共有結合することができる。リンカーは、１以上の共有、静電、水素結合、ファンデルワールス、またはそのような相互作用を介して支持体に結合することができる。認識要素は、フレームワークに共有結合することができる。テザーは、リンカーにおよびフレームワークに共有結合することができる。
【０２４１】
１つの具体例において、形成ブロックは、フレームワーク、リンカー、認識要素、およびテザーを含む。１つの具体例において、形成ブロックは、フレームワーク、リンカー、テザー、および２つの認識要素を含む。フレームワークは、認識部位に対するカップリングを供する官能基につき、およびテザーおよび／または連結部位に対するカップリングにつき、またはそれらであることにつき選択することができる。
【０２４２】
１つの具体例において、本発明はテザー部位を含む形成ブロックに関する。テザーは、フレームワークを含み得る。テザー部位は、認識要素および形成ブロックが固定された支持体または骨格の間の間隔または距離を提供し得る。テザー部位は、柔軟性、強剛性または堅さ、もう一方のテザー部位等に結合する能力を含む種々の特徴または特性のいずれかを有し得る。テザー部位はリンカーを含み得る。フレームワーク部位は、テザー部位の全てまたは一部を形成すると視覚化することができる。
【０２４３】
適当なテザー部位は、ポリエチレングリコール、ポリアミド、線状ポリマー、ペプチド、ポリペプチド、オリゴ糖、多糖、セミ機能性化オリゴ-またはポリグリシンを含み得る。１つの具体例において、テザーは2000までの炭素原子 (例えば、48までの炭素原子)のポリマーであるかあるいはそれを含む。そのようなポリマーは、天然に生じるまたは合成であり得る。適当なポリマーは、PEG、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸塩(例えば、置換ポリアクリル酸塩)、その塩、その混合物または組合せ等のようなポリエーテルまたはそのようなポリマーを含む。適当なPEGは、例えば、PEG 1450、PEG 3350、PEG 4500、PEG 8000、PEG 20,000等といったPEG 20,000までのPEG 1500を含む。
【０２４４】
適当なテザー部位は、１以上の分岐鎖または直鎖C6-36アルキル、C8-24アルキル、C12-24アルキル、C12-18アルキル等;例えば、1ないし4つの二重結合を有するC6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等; 例えば、1ないし4つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 1ないし4つの二重または三重結合を有する鎖;アリールまたは置換アリール部位(例えば、鎖の末端または中間のフェニルまたはナフチル部位)を含む鎖; 芳香族多環式炭化水素部位; 鎖について記載されたように、炭素の数を有するシクロアルカンまたは置換アルカン; その組合せまたは混合物等を含むことができる。アルキル、アルケニル、またはアルキニル基は、エーテル基のような鎖官能性;アルコール、アミド、カルボン酸塩等のような末端官能性内で、分岐を含み得る。１つの具体例において、親油部位は12-炭素脂肪部位を含むまたはそれである。
【０２４５】
剛性テザー部位は、イミン、芳香族、および多環芳香族のような配座固定された基を含み得る。剛性テザー部位は、例えば、2ないし8つの二重結合を有する１以上の分岐鎖または直鎖C6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等;例えば、1ないし8つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 3ないし8つの二重または三重結合を有する鎖;アリールまたは置換アリール部位(例えば、鎖の末端または中間のフェニルまたはナフチル部位)を含む鎖; 芳香族多環式炭化水素部位等を含み得る。アルケニルまたはアルキニル基は、エーテル基のような鎖官能性;アルコール、アミド、カルボン酸塩等のような末端官能性等内で、分岐を含み得る。剛性テザー部位は、コレステロール、コリンまたはもう一方のポルフィリン、多核芳香族部位、金属イオンによって固定された極性ポリマー等のようなステロイド部位を含み得る。
【０２４６】
１つの具体例において、剛性テザー部位は、１以上のテザー部位を含み得る。例えば、剛性テザー部位は、上記の段落および下記の段落に記載されたもののような複数の疎水性の鎖を含み得る。疎水性基は、もし支持体またはスカフォードに十分近接して保持されたならば、疎水性溶媒中において、十分に剛直な基を形成して、認識要素の１以上の組を所定の位置に保持する。もう１つの具体例において、剛性テザー部位は相互に対して架橋した複数のそうでなければ柔軟性のテザー部位を含むことができる。例えば、架橋結合は、共有結合、静電相互作用、水素結合、または疎水性相互作用を含み得る。そのような相互作用を形成するための基を本明細書中に開示する。
【０２４７】
柔軟なテザー部位は、１以上の分岐鎖または直鎖C6-36アルキル、C8-24アルキル、C12-24アルキル、C12-18アルキル等;例えば、1ないし2つの二重結合を有するC6-36アルケニル、C8-24アルケニル、C12-24アルケニル、C12-18アルケニル等;例えば、1ないし2つの三重結合を有するC6-36アルキニル、C8-24アルキニル、C12-24アルキニル、C12-18アルキニル等; 1ないし2つの二重または三重結合を有する鎖; 1ないし2つのアリールまたは置換アリール部位(例えば、鎖の末端または中間のフェニルまたはナフチル部位)を含む鎖; 鎖について記載されるように、炭素の数を有するシクロアルカンまたは置換アルカン; その組合せまたは混合物等を含み得る。アルキル、アルケニル、またはアルキニル基は、エーテル基のような鎖官能基;アルコール、アミド、カルボン酸塩等のような末端官能性等内に分岐を含むことができる。１つの具体例において、親油部位は、12-炭素脂肪部位を含むあるいはそれを含む。
【０２４８】
１つの具体例において、テザーはフレームワーク上にアルコール、フェノール、チオール、アミン、カルボニルまたは同様の基とで結合を形成するか、または形成するものとして可視化することができる。フレームワークに対する結合、および支持体またはローンとの相互作用に関与するまたは相互作用によって形成される基の間に、リンカーは、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、エトキシまたはプロポキシオリゴマー、グリコシド、または同様な部位を含むことができる。 
【０２４９】
適当なテザーは、例えば：フレームワークへの結合に関与するまたはそれによって形成された官能基、支持体またはローンとの相互作用の関与するまたはそれによって形成された官能基または基、およびテザー骨格部位を含み得る。テザー骨格部位は、約8ないし約200の炭素またはヘテロ原子、約12ないし約150の炭素またはヘテロ原子、約16ないし約100の炭素またはヘテロ原子、約16ないし約50の炭素またはヘテロ原子等を含み得る。テザー骨格は、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、エトキシまたはプロポキシオリゴマー、グリコシド、その混合物等の部位を含み得る。適当なテザーは、n=12-24、n=17-24、またはn=16-18である(CH2)nCOOHのような構造を有する。
【０２５０】
テザーは、人工受容体の一部として、リガンドと相互作用することができる。テザーは、形成ブロックに対して、バルク、支持体からの距離、疎水性、親水性、および同様な構造的特徴を供することもできる。１つの具体例において、テザーは、フレームワーク上で官能基と共有結合を形成する。１つの具体例において、テザーは、例えば、共有結合または非共有相互作用を介して、テザー、またはローン上の支持体にカップリングできる官能基を含むこともできる。
【０２５１】
１つの具体例において、テザーは、例えば、もう一方のテザー部位とで可逆的共有結合、水素結合、またはイオン相互作用を形成する１以上の部位を含む。例えば、リンカーは、約1ないし約20の可逆的結合/相互作用部位または約2ないし約10の可逆的結合/相互作用部位を含み得る。
【０２５２】
１つの具体例において、テザーは、可逆的共有結合に関与し得る１以上の部位を含む。可逆的共有結合に適した基は前記したものを含む。可逆的共有結合のためのそのような基は、テザー部位の間の連結の一部であり得る。テザー-テザー連結は、例えば、イミン、アセタール、ケタール、ジスルフィド、エステル、または同様な結合を含み得る。そのような官能基は、可逆的共有結合に関与し得る。そのような官能基は、共有結合部位と呼ぶことができる。
【０２５３】
１つの具体例において、テザーは、非共有相互作用に関与し得る部位によって官能化することができる。例えば、テザーは、イオン基、水素結合可能な基、またはファンデルワールスまたは他の疎水性相互作用に関与可能な基のような官能基を含み得る。そのような官能基は、陽イオン基、陰イオン基、親油基、両親媒性基等を含み得る。
【０２５４】
１つの具体例において、本発明の方法および組成物は、荷電部位を含むテザーを使用することができる。適当な荷電部位は、正に荷電した部位および負に荷電した部位を含む。適当な正に荷電した部位は、プロトン化アミン、四級アンモニウム部位、スルホニウム、スルホキソニウム、ホスホニウム、フェロセン等を含む。適当な負に荷電した部位は (例えば、水性組成物中に中性pHの)カルボン酸塩、強く電子求引性の基で置換されたフェノール(例えば、テトラクロロフェノール)、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、チオカルボン酸塩、およびヒドロキサム酸を含む。
【０２５５】
１つの具体例において、本発明の方法および組成物は、供与体または受容体 (例えば、第２の水素結合基)のいずれかとして、水素結合可能な基を含むテザーを使用することができる。例えば、テザーは、１以上のカルボキシル基、アミン基、ヒドロキシル基、カルボニル基等を含み得る。また、イオン基は、水素結合に関与し得る。
【０２５６】
１つの具体例において、形成ブロックは、式３によって表すことができる。
【化２４】
2007521493.tif 000026
式中：RE1は認識要素1であり、RE2は認識要素2であり、Tは任意のテザーであり、Lはリンカーである。Xは不在、C=O、CH2、NR、NR2、NH、NHCONH、SCONH、CH=N、またはOCH2NHである。特定の具体例において、Xは不在またはC=Oである。Yは不在、NH、O、CH2、またはNRCOである。特定の具体例において、YはNHまたはOである。１つの具体例において、YはNHである。Z1およびZ2は、独立して、CH2、O、NH、S、CO、NR、NR2、NHCONH、SCONH、CH=N、またはOCH2NHであってもよい。１つの具体例において、Z1および／またはZ2は、独立して、Oであり得る。Z2は任意である。R2はH、CH3、または形成ブロックにキラルティーを付与し、メチル基と同様な、またはそれより小さなサイズを有するもう１つの基である。R3は、CH2; CH2-フェニル; CHCH3; n=2-3である(CH2)n; または3ないし8つの炭素、例えば、5ないし6つの炭素を有する環状アルキル、フェニル、ナフチルである。特定の具体例において、R3はCH2またはCH2-フェニルである。
【０２５７】
RE1は、B1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、B9、A1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、またはA9である。特定の具体例において、RE1は、B1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、またはB9である。RE2は、A1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、A9、B1、B2、B3、B3a、B4、B5、B6、B7、B8、またはB9である。特定の具体例において、RE2は、A1、A2、A3、A3a、A4、A5、A6、A7、A8、またはA9である。１つの具体例において、RE1は、B2、B3a、B4、B5、B6、B7、またはB8であり得る。１つの具体例において、RE2は、A2、A3a、A4、A5、A6、A7、またはA8であり得る。
【０２５８】
Tは、本明細書中に上記したテザー部位のいずれかであり得る。
【０２５９】
１つの具体例において、Lはフレームワークへの結合に参画する、またはその結合によって形成された官能基（そのような基は本明細書中に記載される）、支持体またはローンとの可逆的相互作用に参画する、またはその相互作用によって形成された官能基または複数官能基(そのような基は本明細書中に記載される)、およびリンカー骨格部位である。１つの具体例において、リンカー骨格部位は、約4ないし約48の炭素またはヘテロ原子アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、エトキシまたはプロポキシオリゴマー、グリコシド、またはその混合物; または約8ないし約14炭素またはヘテロ原子、約12ないし約24の炭素またはヘテロ原子、約16ないし約18の炭素またはヘテロ原子、約4ないし約12の炭素またはヘテロ原子、約4ないし約8の炭素またはヘテロ原子である。
【０２６０】
１つの具体例において、Lは、約4ないし約48の炭素、約8ないし約14の炭素、約12ないし約24の炭素、約16ないし約18の炭素のフレームワーク(そのような基を本明細書中に記載する)および親油部位 (そのような基を本明細書中に記載する)への結合に関与するまたはそれによって形成された官能基である。１つの具体例において、このLは、約1ないし約8の可逆的結合/相互作用部位 (そのような基を本明細書中に記載する)または約2ないし約4の可逆的結合/相互作用部位も含む。１つの具体例において、Lは、n=12-24、n=17-24、またはn=16-18である(CH2)nCOOHである。
【０２６１】
１つの具体例において、Lは、n=1-16、n=2-8、n=4-6、またはn=3である(CH2)nCOOHである。
【０２６２】
Aおよび／またはB認識要素、リンカー、アミノ酸フレームワークを含む形成ブロックを、一般図式１に示された方法によって作成することができる。 
【０２６３】
本発明は、以下の実施例への言及をもって、より良く理解されるであろう。これらの実施例は、本発明の特異的な具体例を表すように意図されており、本発明の範囲を制限するように意図されてはいない。
【実施例】
【０２６４】
実施例
実施例1-形成ブロックの合成
形成ブロックの具体例のアルキル-芳香族-極性スパンを表す選択された形成ブロックを、合成し、候補人工受容体を作成するためのこれらの形成ブロックの有効性を示した。これらの形成ブロックを、チロシンによって表すことができ、数多くの認識要素対を含むフレームワーク上に作成した。これらの認識要素対は、アルキルから芳香族まで、極性までの十分な範囲を含んで、８１のそのような形成ブロックの完全組の相互作用および官能基の有意な程度を表す。
【０２６５】
合成
形成ブロック合成は、チロシンフレームワーク上の形成ブロックの認識要素対A4B4との合成を具体的に示した図式１に概略された一般的な手順を使用した。この一般的な手順は、それぞれ、TyrA1B1 [1-1]、TyrA2B2、TyrA2B4、TyrA2B6、TyrA2B8、TyrA4B2、TyrA4B4、TyrA4B6、TyrA4B8、TyrA6B2、TyrA6B4、TyrA6B6、TyrA6B8、TyrA8B2、TyrA8B4、TyrA8B6、TyrA8B8、およびTyrA9B9を含む形成ブロックの合成に使用した。
【化２５】
2007521493.tif 000027
【０２６６】
結果
所望の形成ブロックの合成は、一般的に、簡単であることが分かった。これらの合成は、一旦、対応する認識要素 (例えば、A2B2、A4B4等)を有する形成ブロックが、それらのX BOC中間体を介して調製されると、異なる構造的特徴または構造を有する２つの認識要素(例えば、A4B2、A6B3等)を有する形成ブロックを調製することの相対的単純性を示す。
【０２６７】
これらの形成ブロックのうちの１つの親油性リンカーを有する形成ブロックへの変換は、例えば、ドデシルアミンと、活性化された形成ブロックを反応させることによって達成することができる。
【０２６８】
実施例２−候補人工受容体のマイクロアレイの調製および評価
候補人工受容体のマイクロアレイを作成し、いくつかの蛋白質リガンドの結合につき評価した。得られた結果は、1) 候補人工受容体のマイクロアレイを調製する容易性、2) 結合親和性および結合パターンの再現性、3) それぞれの同種対照と比較した時の形成ブロック異種受容体環境に対する有意に改善された結合、および4) リガンド独特の結合パターン(例えば、作用する受容体複合体)を示した。
【０２６９】
物質および方法
形成ブロックを、実施例１に記載のとおり、合成し、活性化させた。この実施例において使用された形成ブロックは、TyrA1B1 [1-1]、TyrA2B2、TyrA2B4、TyrA2B6、TyrA4B2、TyrA4B4、TyrA4B6、TyrA6B2、TyrA6B4、およびTyrA6B6であった。リンカー、チロシンフレームワーク、および認識要素AxByを含む形成ブロックに対する略語は、TyrAxByである。
【０２７０】
130 n=2およびn=3の評価のための、および273 n=2、n=3、およびn=4の評価のためのマイクロアレイにつき、候補受容体環境を、既知の方法の修飾によって、以下のとおり調製した。本明細書において使用されるように、「n」は、受容体環境において使用される異なる形成ブロックの数である。簡潔には: 修飾されたアミン (アミン「ローン」; スーパーアミンマイクロアレイプレート)マイクロアレイプレートは、Telechem Inc., Sunnyvale, CA (www.arrayit.com)から購入した。これらのプレートは、マイクロアレイ調製に特異的に製造され、製造者によると、nm平方当たり2-4のアミンの名目アミン負荷を有した。CAMマイクロアレイを、典型的にはTelechem Inc. (Stealth Micro Spotting Pins, SMP6)からの直径200 umのスポッティングピンおよび400-420 umのスポット間隔を有するTelechem Inc. (SpotBotTM Arrayer)からのピンマイクロアレイスポッター器具を用いて調製した。
【０２７１】
9つの形成ブロックを、上記のとおり、水性ジメチルホルムアミド(DMF)溶液中で活性化させた。384ウェルフィードプレートを調製するために、活性化された形成ブロック溶液を、DMF/H2O/PEG400 (90/10/10, v/v/v; PEG400は、ポリエチレングリコールである。名目400 FW, Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI)の溶液によって、１０倍希釈した。これらのストック溶液を、384のウェルマイクロウェルプレート(Telechem Inc.)のウェルへと等分した(10 μl／アリコート)。別々のシリーズの対照を、l0 μlまたは20 μlのいずれかの活性化された[1-1]溶液を有する10 μlの形成ブロックを等分することによって調製した。プレートを、アルミニウムホイルで覆い、1,000 RPMにて、１５分間、回転攪拌機のベッドの上に置いた。このマスタープレートを、使用していない時、-20℃にて、アルミニウムホイルで覆って保存した。
【０２７２】
384-ウェルのSpotBotTM プレートを調製するために、フィードプレートから第２の384ウェルプレートへのウェル対ウェル移送(例えば、A-1ないしA-1、A-2ないしA-2等)を、4 μlの移送ピペットを用いて行った。このプレートを、使用しない時、-20℃にて、アルミニウムホイルで密閉して保存した。SpotBotTMを使用して、4 μl マイクロウェルプレートを用いて、１３マイクロアレイプレート／欄まで調製した。SpotBotTMをプログラムして、４通りに、各マイクロウェルをスポットした。SpotBotTM上の洗浄ステーションは、EtOH/H2O (20/80, v/v)の洗浄溶液を使用した。また、この洗浄溶液を使用して、SpotBotTM印刷欄の完了の際、マイクロアレイを濯いだ。プレートを、脱イオン(DI)水で最後に濯ぎ、圧縮空気の流れを用いて乾燥させ、次いで、室温にて保存した。
【０２７３】
さらに、ある種のマイクロアレイを、残りのアミンを無水コハク酸と反応させて、アミンローンの代わりにカルボン酸ローンを形成することによって修飾した。
【０２７４】
以下のテストリガンドおよび標識を、これらの実験において使用した:
1) r-フィコエリスリン、2,000,000のFWを有する商業的に入手可能であり、内在的に蛍光性の蛋白質
2) AlexaTM フルオロフォア(Molecular Probes Inc., Eugene, OR)で標識されたオボアルブミン
3)BSA, ウシ血清アルブミン、既知の活性化されたカルボキシルプロトコルを用いて、活性化されたローダミン(Pierce Chemical, Rockford, IL)によって標識された。BSAは68,000のFWを有した; この研究に使用された物質は、約1.0ローダミン／BSAを有した。
4) 過剰なアミンによって修飾され、アセトアミド誘導体として標識されたまたは2,3,7,8-テトラクロロジベンゾジキソイン誘導体を有するホースラディッシュペルオキシダーゼ (HRP)は、既知の方法を通して入手可能であった。これらのHRPコンジュゲートの蛍光検出は、Molecular Probes, Eugene, ORから入手可能なAlexa 647- tyramideキットに基づいた。
5) AlexaTM フルオロフォア (Molecular Probes Inc., Eugene, OR)によって標識されたコレラ毒素
【０２７５】
マイクロアレイインキュベーションおよび分析を以下のとおり実施した:マイクロアレイとのテストリガンドインキュベーションにつき、10、1.0および0.1 μg/mlの典型的な濃度のPBS-T (20 μl/LのTween-20を有するPBS)中の標的蛋白質の溶液(例えば、500 μl)を、マイクロアレイの表面上に置いて、例えば、３０分間反応させた。マイクロアレイを、PBS-TおよびDI水で濯ぎ、圧縮空気の流れを用いて乾燥させた。
【０２７６】
インキュべートされたマイクロアレイを、Axon Model 4200A 蛍光マイクロアレイスキャナー (Axon Instruments, Union City, CA)を用いてスキャンした。Axonスキャナーおよびその関連したソフトウェアは、プレートの蛍光強度の疑似色16ビットイメージを生成する。この16ビットデータは、Axonソフトウェアを用いて、マイクロアレイ上の各スポットに対する蛍光ユニットs値 (範囲0 - 65,536)を与える。次いで、このデータは、昼間、標準偏差および変動計算の計数を含めたさらなる分析のために、エクセルファイル（マイクロソフト）にエクスポートする。
【０２７７】
結果
CARATM:  コンビナトーリアル受容体アレイ（Combinatorial Artificial Receptor ArrayTM）コンセプトは、マイクロアレイフォーマットを用いて実行された。N=9 形成ブロックに基づきCARAマイクロアレイを調製し、いくつかの蛋白質および置換された蛋白質リガンドへの結合につき評価した。このマイクロアレイは、144候補受容体(18 n=1 対照プラス6 ブランク; 36 n=2 候補受容体; 84 n=3 候補受容体)を含んだ。このマイクロアレイは：1)CARAマイクロアレイ調製の容易性、2)結合親和性および結合パターン再現性、3)それぞれの同種対照と比較した時の、形成ブロック異種受容体環境に対する有意に改善された結合、および4) リガンド独特の結合パターンを示した。
【０２７８】
アレイのリーディング
2.0 μg/ml r-フィコエリスリンと共にインキュベートされたマイクロアレイの典型的な偽色／グレイスケールイメージを、図１４に示す。このイメージは、マイクロアレイを調製し、蛋白質テストリガンドによってそれをプローブすることの両方のプロセスが、暗いスポットから明るいスポットへの相対的蛍光の視覚範囲で見られるように、結合の予測された範囲を生成したことを示す。
【０２７９】
データの分析の開始ポイントは、スポットのアレイに対する集積蛍光ユニットを採取し、[1-1] 形成ブロック対照に対する観察された値へと正常化することであった、続いての分析は、平均、標準偏差および変動計算の係数を含んだ。さらに、同種形成ブロックに対する対照値は、形成ブロックプラス[1-1]データから得られた。
【０２８０】
実験の第１の組
以下の蛋白質リガンドを、マイクロアレイにおいて、候補人工受容体への結合につき評価した。得られた蛍光ユニット対候補受容体環境データは、該候補受容体がX軸に沿っておかれ、該蛍光ユニットがY軸上に示される2Dフォーマットおよび該候補受容体がX-Yフォーマットに置かれ、該蛍光ユニットがZ軸上に示される3Dフォーマットの両方で示される。各スポットの組成に対する鍵を開発した（示されず）。結果の2Dおよび3D表現の各々における形成ブロックに対する鍵も開発した（示されず）。示されたデータは、1-2 μg/ml 蛋白質濃度に対する。
【０２８１】
図１５および１６は、r-フィコエリスリン (内因性蛍光)に対する結合データを示す。図１７および１８は、オボアルブミン（蛍光標識によって商業的に入手可能）に対する結合データを示す。図１９および２０は、（ローダミンによって標識された）ウシ血清アルブミンを示す。図２１および２２は、HRP-NH-Ac (蛍光チラミド読出)に対する結合データを示す。図２３および２４は、HRP-NH-TCDD (蛍光チラミド読出)に対する結合データを示す。
【０２８２】
これらの結果は、CARA マイクロアレイの候補人工受容体評価への適用だけでなく、高スループット候補受容体評価に使用することができる多くのリードアウト方法（例えば、内因性蛍光、蛍光標識、インシチュ蛍光標識〜のうちの２、３も示す。
【０２８３】
候補受容体の評価は、再現性から利益を得る。以下の結果は、本発明のマイクロアレイが、再現可能なリガンド結合を提供したことを示す。
【０２８４】
マイクロアレイは、４通りでスポットされた形成ブロックの各組合せによって印刷された。r-フィコエリスリンに対して得られた結合データの１ブロックに対する（図14に示されたランからの）未処理の蛍光データの直接プロット（図２５）の視察は、該候補受容体環境「スポット」が、該テストリガンドへの再現可能な結合を示したことを示す。r-フィコエリスリンデータ(図14)のさらなる分析は、アウトライアーとして削除される768スポットのうちの9 (1.2%)のみをもたらす。全アレイに対するr-フィコエリスリンの４通りのデータの分析によって、19.8%の変動の平均係数をもって、938の蛍光ユニットの各実験的な４通りの組に対する平均標準偏差を得る。
【０２８５】
これらの値は許容されるが、より現実的な比較は、より強く結合した、より蛍光の受容体の標準偏差および変動の係数を使用した。全体的な平均標準偏差は、弱く結合した、より弱い蛍光受容体に対する変動の係数を、非現実的につり上げる。結合標的の10,000以上の蛍光ユニットを有する19の受容体に対する変動の係数は、11.1%であり、これは、十分、意味のある結合データを生成するのに必要な範囲内である。
【０２８６】
CARAアプローチの１つの目的は、構造的に単純な形成ブロックの組合せを介した、有意な数の候補受容体の手軽な調製である。以下の結果は、個々の形成ブロックおよび形成ブロックの組合せの両方が、テストリガンド結合に対して、有意な、好ましい効果を有することを確立する。
【０２８７】
図２３−２４に示される結合データは、形成ブロックの異種組合せ(n=2, n=3)が、単一の形成ブロック(n=1)から作成された著しく優等な候補受容体であることを示す。例えば、図１６は、0ないし約40,000の範囲の蛍光ユニットを有するn=2, n=3候補受容体について観察された結合の多様性の両方を示す。また、これらのデータは、結合親和性における約１０倍の改善が、同種(n=1)から異種(n=2, n=3)受容体環境に変わることで得られたことを示す。
【０２８８】
異種形成ブロックの効果は、それらの形成ブロック（それらのn=2およびn=1サブセット)のうちの１または２を含めた、選択されたn=3受容体環境候補受容体を比較することによって、最も容易に観察される。図26および27は、r-フィコエリスリンデータを用いる、２つの異なるn=3受容体環境に対するこの比較を示す。これらの実施例において、同種システム(n=1)から異種システム(n=2, n=3)への進行によって、結合が有意に促進されたことは明白である。
【０２８９】
ファンデルワールス相互作用は、分子認識の重要な一部であるが、観察された結合が、疎水性／親水性分配の単純なケースでないことを確立することが重要である。つまり、観察された結合は、個々の形成ブロックおよび標的の間の特異的な相互作用の結果である。疎水性および親水性の効果を評価する最も単純な方法は、形成ブロック logP値を観察された結合と比較することである。LogPは、親油性の知られた許容された測定であり、これは、形成ブロックの各々につき、既知の方法によって測定または計算することができる。図28および29は、蛍光ユニットによって測定されたように、観察された標的結合が、形成ブロック logPに正比例しないことを確立する。図28および29におけるプロットは、結合（蛍光ユニット）および形成ブロック logPの間の非線形関係を示す。
【０２９０】
本発明の方法およびアレイの１つの利点は、大多数の候補受容体環境をスクリーニングする能力によって、有用な標的親和性の組合せおよび有意な標的結合多様性が得られることである。高い標的親和性は、特異的な標的結合、単離等に有用であるが、結合多様性は、多重標的検出システムを提供し得る。この実施例は、比較的少数の形成ブロックを使用して、約１２０の結合環境を生成した。本発明のデータの以下の分析は、明らかに、比較的総数の結合環境でさえ、多様かつ有用な人工受容体を生成し得ることを示す。
【０２９１】
この研究のために行った標的結合実験は、0.1ないし10 μg/mlを含めた蛋白質濃度を使用した。BSAデータを代表として考えると、いくつかの受容体環境が、蛍光ユニットに対する飽和値近くで、1.0 ug/ml BSA濃度をすぐに結合することは明白である(例えば、図20参照)。これらのデータおよびBSAに対する68,000の式量に基づき、いくつかの受容体環境は、約15ピコモル/mlまたは15ナノモル濃度にて、BSAをすぐに結合する。より低い濃度の蛋白質を使用するさらなる実験（データ示されず）は、候補受容体環境の小さい選択によってでさえ、フェムトモル/mlまたはピコモル検出制限が得られたことを示す。
【０２９２】
人工受容体開発の１つの目的は、特定の標的の特異的認識である。図３０は、r-フィコエリスリンおよびBSAに対する観察された結合を比較する。全体的な結合パターンの比較は、いくつかの一般的な類似性を示す。しかしながら、各受容体環境に対する結合の特異的特徴の比較は、該２つの標的が、図３０において(*)によって示されるように、特徴ある認識特徴を有することを示す。
【０２９３】
人工受容体開発の１つの目的は、特異的標的の多重検出に使用できる受容体を開発することである。この研究からのr-フィコエリスリン、BSAおよびオボアルブミンデータの比較(図16、18、および20)を使用して、各標的に対する代表的人工受容体を選択した。図31、32および33は、本発明の実施例で得られたデータを使用して、それらの特徴ある結合パターンによるこれらの３つの標的の各々の同定を示す。
【０２９４】
結論
特定の標的に対して最適な受容体は、個々の親水性、疎水性、イオン等の相互作用の予測された合計より大きい分子認識を必要とする。従って、このプロトタイプ研究において調査された候補受容体の制限されたプールからの最適な（特異的、感受性）人工受容体の同定は、予測されず、可能性が低かった。むしろ、目的は、CARA: コンビナトーリアル人工受容体アレイ（Combinatorial Artificial Receptor Array）コンセプトの鍵となる要素の全てを集めて、機能的受容体マイクロアレイを形成することができることを示すことであった。この目的は、首尾良く示されている。
【０２９５】
この研究は、CARAマイクロアレイが容易に調製でき、候補受容体環境への標的結合を使用して、人工受容体およびテストリガンドを同定することができることを、最終的に確立している。加えて、これらの結果は、同種(n=1)対応物と比較すると、形成ブロック異種(n=2, n=3, またはn=4)候補受容体に対して有意な結合促進が存在することを示す。結合パターン認識結果および異種受容体要素および異種形成ブロック両方の示された重要性を組み合わせると、これらの結果は、明らかに、CARA候補人工受容体-> 先導的な人工受容体-> 作用する人工受容体戦略の有意性を示す。
【０２９６】
実施例３−可逆的に固定化された形成ブロックを含む候補人工受容体のマイクロアレイの調製および評価
ファンデルワールス相互作用を介して固定化された形成ブロックを含む候補人工受容体のマイクロアレイを作成し、蛋白質リガンドの結合につき評価した。評価は、ローン(vide infra)に対する相転移温度前後のいくつかの温度にて実施した。
【０２９７】
物質および方法
形成ブロック2-2、2-4、2-6、4-2、4-4、4-6、6-2、6-4、6-6を、実施例１に記載のとおり調製した。C12アミドを、ドデシルアミンの添加に続いて、カルボキシルの前述のカルボジイミド活性化を用いて調製した。これによって、C18ローンにおける可逆的固定化に対する12の炭素アルキル鎖リンカーを有する形成ブロックを生成した。
【０２９８】
アミノローンマイクロアレイプレート(Telechem)を修飾して、実施例2に一般的に記載されたローン修飾手順を用いて、A) ジメチルホルムアミド/ PEG 400溶液 (90:10, v/v, PEG 400はポリエチレングリコール平均 MW 400 である(Aldrich Chemical Co.)または B) 塩化メチレン/ TEA溶液(100 ml塩化メチレン, 200 μlトリエチルアミン)において、塩化ステアロイル(Aldrich Chemical Co.)の反応によって、C18ローンを生成した。
【０２９９】
C18ローンプレートを、実施例２に記載のとおり、SpotBot標準手順を用いて印刷した。形成ブロックは、300 μlの塩化メチレンおよび100 μl メタノール中の各形成ブロックの約10 mgの溶液によって調製された印刷液中にあった。このストックに、900 μlのジメチルホルムアミドおよび100 μlのPEG 400を添加した。一度に２つ採られた9 形成ブロックの36の組合せ (N9:n2, 36の組合せ)を384-ウェルマイクロウェルプレートに調製し、次いで、これをSpotBotで用いてマイクロアレイを四連で印刷した。印刷位置の無作為の選択は、印刷液のみを含んだ。
【０３００】
選択されたマイクロアレイを、以下の: 1)マイクロアレイを、塩化メチレン、エタノールおよび水で洗浄して、対照プレートを作った;次いで2)マイクロアレイを、4℃、23℃、または44℃にてインキュベートしたの変動を用いて、AlexaTM フルオロフォア(Molecular Probes Inc., Eugene, OR)で標識されたテストリガンド、コレラ毒素サブユニット Bの1.0 μg/ml溶液と共にインキュベートした。インキュベーション後、（複数の）プレートを水で濯ぎ、乾燥させ、スキャンした(AXON 4100A)。データ分析は、実施例２に記載のとおりであった。
【０３０１】
結果
有機溶媒によって洗浄することによってそれから形成ブロックが除去された対照アレイは、コレラ毒素に結合しなかった（図３４）。図35-37は、同一に印刷されたが、それぞれ、4℃、23℃、または44℃にて、コレラ毒素と共にインキュベートされたアレイからの蛍光シグナルを示す。蛍光のスポットは、44℃のインキュべーションによって生成された非常に強調されたスポットをもって、各アレイにおいて見受けられる。これらの３つのアレイの各々におけるスポットに対する蛍光値は、図38-40に示す。蛍光シグナルは、一般的には、温度と共に増加し、多くのほぼ同等に大きいシグナルが、44℃でのインキュベーションの後、観察される。温度に対する線形増加は、温度との結合における予測された改善を反映し得る。非線形の増加は、表面上の形成ブロックの並び替えを反映して、脂質表面に対する相転移上で起こった改善された結合を達成する (vide infra)。
【０３０２】
図４１は、図３９と比較することができる。図３９でプロットされた蛍光シグナルは、23℃の支持体上の可逆的に固定化された形成ブロックへの結合から生じた。図４１にプロットされた蛍光シグナルは、23℃の支持体上の可逆的に固定化された形成ブロックへの結合から生じた。これらの図は、同一の相対的位置にあるが、２つの異なった方法で固定化された形成ブロックの同一の組合せを比較する。
【０３０３】
また、共有結合で固定化した形成ブロックへの結合を、4℃、23℃、または44℃にて評価した。図42は、4℃、23℃、または44℃での共有結合で固定化した形成ブロックの個々の組合せからの蛍光シグナルの変化を示す。結合は、温度と共にやや増加した。結合の平均的な増加は、1.3倍であった。44℃のシグナルに対する23℃での共有結合で固定化した人工受容体の各々に対する蛍光シグナルのプロット(示されず)は、0.75の相関係数を持つ線形相関を得た。この線形相関は、結合における平均1.3倍の増加は、熱力学的効果であって、結合の最適化ではないことを示す。
【０３０４】
図43は、4℃、23℃、または44℃での可逆的に固定化された形成ブロックの個々の組合せからの蛍光シグナルの変化を示す。このグラフは、形成ブロックの少なくとも１つの組合せが、温度が増加するにつれて一定したままのシグナルを呈したことを示す。少なくとも１つの候補人工受容体は、温度の増加に伴い、シグナルの大体線形の増加を呈した。そのような線形増加は、結合に対する通常の温度効果を示す。4℃での最低結合シグナルを有する候補人工受容体は、44℃にて最良の結合剤のうちの１つになった。これは、形成ブロックの可動性を増加するローンに対する相転移上のこの受容体の形成ブロックの並び替えが、結合を増加させたことを示す。（4℃および23℃の間と比較して）23℃および44℃の間の結合のより大きい変化によって特徴付けられた他の受容体もまた、力学親和性最適化を経験した。
【０３０５】
図44は、図42に示されたデータ（Aとマークされた線）および図43に示されたデータ（Bとマークされた線）を示す。可逆的に固定化された形成ブロックと共に観察された結合の増加は、共有結合した形成ブロックと観察された増加より、有意に大きい。可逆的に固定化された形成ブロックへの結合は、6.1倍の中間値および24倍の平均値によって、23℃から44℃へと増加した。
【０３０６】
これは、受容体内の可逆的に固定化された形成ブロックの動きが結合を増加した（つまり、受容体が力学親和性最適化を経験した）ことを確証する。
【０３０７】
44℃でのシグナルに対する23℃での可逆的に固定化された人工受容体の各々に対する蛍光シグナルのプロット（示されず）は、相関を得ない（0.004の相関係数）。また、対応する共有結合で固定化された受容体に対するシグナルに対する44℃での可逆的に固定化された人工受容体の各々に対する蛍光シグナルのプロット（示されず）は、相関を生じない（0.004の相関係数）。この相関の欠如は、受容体内の可逆的に固定化された形成ブロックの動きが結合を増加させるというさらなる証拠を提供する。
【０３０８】
図45は、人工受容体に対する可逆的に固定化された受容体との23℃の結合から得られた蛍光シグナルに対する、23℃のシグナルによって割られた44℃の蛍光シグナルのグラフを示す。この比較は、結合促進が、テストリガンドに対する受容体の初期親和性とは関係ないことを示す。
【０３０９】
表１は、人工受容体の各々をなす可逆的に固定化された形成ブロックを確認し、44℃および23℃における蛍光シグナル（結合強度）、およびこれらの２つの温度における観察された結合の比率をリストする。これらのデータは、各人工受容体が、各個々の形成ブロックの役割に対する形成ブロックの各組合せに対する独特の特性を反映することを示す。
【０３１０】
【表１】
2007521493.tif 000028
【０３１１】
結論
この実験は、可逆的に固定化された形成ブロックを含むアレイが、共有結合で固定化された形成ブロックを有するアレイのような蛋白質基材を結合することを示した。温度の増加に伴い、結合は非線形に増加し、これは、形成ブロックの動きが結合を増加させることを示した。多くの候補人工受容体は、形成ブロックを動かす際の改善された結合を示した。
【０３１２】
実施例4 - GM1のオリゴ糖部分はコレラ毒素に対する結合につき人工受容体と競合する
候補人工受容体のマイクロアレイを作成し、コレラ毒素の結合につき評価した。また、アレイを、該結合の撹乱につき評価した。結合の撹乱は、コレラ毒素に結合する化合物、GM1からのオリゴ糖部位(GM1 OS)を使用した。得られた結果は、蛋白質のリガンドが、マイクロアレイへの蛋白質の結合を特異的に撹乱したことを示す。
【０３１３】
材料および方法
形成ブロックを、実施例１に記載のとおり、合成し活性化させた。この実施例において使用された形成ブロックは、TyrA1B1 [1-1]、TyrA2B2、TyrA2B4、TyrA2B6、TyrA2B8、TyrA3B3、TyrA3B5、TyrA3B7、TyrA4B2、TyrA4B4、TyrA4B6、TyrA4B8、TyrA5B3、TyrA5B5、TyrA5B7、TyrA6B2、TyrA6B4、TyrA6B6、TyrA6B8、TyrA7B3、TyrA7B5、TyrA7B7、 TyrA8B2、TyrA8B4、TyrA8B6、およびTyrA8B8であった。リンカー、チロシンフレームワーク、および認識要素AxByを含む形成ブロックに対する略語は、TyrAxByである。
【０３１４】
171 n=2候補受容体環境の評価のためのマイクロアレイを、既知の方法の修飾によって、以下のとおり調製した。“n=2”受容体環境は、２つの異なる形成ブロックを含む。簡潔には:修飾されたアミン(アミン“ローン”; SuperAmine マイクロアレイプレート)マイクロアレイプレートは、Telechem Inc., Sunnyvale, CAから購入した。これらのプレートは、マイクロアレイ調製のために特異的に製造され、製造者によると、2-4アミン／nm平方の名目アミン負荷を有した。マイクロアレイは、典型的にはTelechem Inc.からの200 μm直径すポッティングピン(Stealth Micro Spotting Pins, SMP6)および400-420 μmスポット間隔を備えたTelechem Inc.からのピンマイクロアレイスポッター機器 (SpotBotTM Arrayer)を用いて調製した。
【０３１５】
19の形成ブロックを上記のとおり、水性ジメチルホルムアミド(DMF)溶液中で活性化させた。384ウェルフィードプレートを調製するために、活性化された形成ブロック溶液を、DMF/H2O/PEG400 (90/10/10, v/v/v; PEG400はポリエチレングリコール名目400 FWである, Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI)の溶液によって、10倍希釈した。これらのストック溶液を、384ウェルマイクロウェルプレート(Telechem Inc.)のウェルへと等分した(10 μl／アリコート）。対照スポットは、形成ブロック [1-1]を含んだ。プレートをアルミニウムホイルで覆い、1,000 RPMにて、15分間、回転攪拌機のベッド上に置いた。このマスタープレートを、使用しない時、-20℃にて、アルミニウムホイルで覆って保存した。
【０３１６】
384ウェルSpotBotTMプレートを調製するために、フィードプレートから第２の384ウェルプレートへのウェル間移動(例えば、A-1間, A-2間等)を、4 μl移動ピペットを用いて行った。このプレートを、使用しない時、-20℃にて、アルミニウムホイルで密閉して保存した。SpotBotTMを使用して、4 μlマイクロウェルプレートを用いて、13マイクロアレイプレート／ランまで調製した。SpotBotTMをプログラムして、各マイクロウェルから、４通りでスポットした。SpotBotTM上の洗浄ステーションは、EtOH/H2O (20/80, v/v)の洗浄溶液を使用した。この洗浄溶液を、1 M HClによってpH 4に調整し、これを使用して、SpotBotTM印刷ランの完了時、マイクロアレイを濯いだ。プレートを、最後に、脱イオン(DI)水で濯ぎ、圧縮空気の流れを用いて乾燥し、室温で保存した。さらに、マイクロアレイを、残りのアミンを無水酢酸と反応させることによって修飾して、アミンローンの代わりに、アセトアミドローンを形成した。
【０３１７】
これらの実験で使用したテストリガンドは、AlexaTMフルオロフォアで標識されたコレラ毒素であった(Molecular Probes Inc., Eugene, OR)。これらの実験で使用した候補撹乱剤は、コレラ毒素に対する既知のリガンドであるGM1 OS (GM1オリゴ糖)であった。
【０３１８】
マイクロアレイインキュベーションおよび分析を、以下のとおり行った: 1.7 pmol/ml (0.1 μg/ml)の濃度でのPBS-T (20 μl/LのTween-20を有するPBS)中のコレラ毒素の溶液(例えば、500 μl)を、マイクロアレイの表面上に置き、30分間反応させた。マイクロアレイとの撹乱剤インキュベーションにつき、コレラ毒素 (1.7 pmol/ml, 0.1 μg/ml)の溶液(例えば、500 μl)およびPBS-T (20 μl/LのTween-20を有するPBS)中の所望の濃度のGM1 OSを、マイクロアレイの表面上に置き、30分間反応させた。GM1 OSを、別々の実験において、0.34にておよび5.1 μMにて添加した。これらのインキュベーションのいずれかの後、マイクロアレイをPBS-TおよびDI水で濯ぎ、圧縮空気の流れを用いて乾燥させた。
【０３１９】
インキュベートされたマイクロアレイを、Axon Model 4200A 蛍光マイクロアレイスキャナー (Axon Instruments, Union City, CA)を用いてスキャンした。Axonスキャナーおよびその関連のソフトウェアは、プレートの蛍光強度の偽色16ビットイメージを生成する。この16ビットデータを、Axonソフトウェアを用いて積分して、マイクロアレイ上の各スポットにつき蛍光ユニット値 (範囲 0 - 65,536)を得た。次いで、このデータを、平均、標準偏差および変動計算の係数を含めたさらなる分析のために、エクセルファイル（マイクロソフト）にエクスポートする。
【０３２０】
表２は、171の受容体環境の各々における形成ブロックを同定する。
【表２−１】
2007521493.tif 000029
【表２−２】
2007521493.tif 000030
【表２−３】
2007521493.tif 000031
【表２−４】
2007521493.tif 000032
【０３２１】
結果
低濃度のGM1 OS
図46は、候補人工受容体のマイクロアレイへのコレラ毒素の結合、その後の緩衝液での洗浄が蛍光シグナルを生じたことを示す。これらの蛍光シグナルは、コレラ毒素が特定の受容体環境に強く結合し、他には弱く、いくつかには検出されない程度に結合することを示す。実施例2で報告されたものを含む実験との比較は、コレラ毒素結合が、アレイ間、および月間で再現性があったことを示す。
【０３２２】
また、コレラ毒素の結合は、GM1 OS (0.34 μM)からの競合によって実行された。図47は、この競合の後検出されたコレラ毒素結合による蛍光シグナルを示す。注目すべきことには、図47に示されたシグナルの多くは、図46で記録された対応するシグナルより有意に小さい。図47で観察された小さなシグナルは、より少ないアレイへのコレラ毒素結合を表す。GM1 OSは、多くの受容体環境へのコレラ毒素の結合を有意に撹乱した。
【０３２３】
GM1 OSによって引き起こされたコレラ毒素結合の撹乱は、GM1 OS との競合で結合した量に対するGM1 OSの不存在下で結合した量の比率として可視化することができる。この割合を図48に示す。割合がおおきいほど、GM1 OSとの競合後、人工受容体に結合したままのコレラ毒素は少なかった。割合は約30の大きさであり得る。該比率は対照で結合した量からは独立している。
【０３２４】
高濃度のGM1 OS
候補人工受容体のマイクロアレイへのコレラ毒素の結合、その後の緩衝液による洗浄は、図49に示された蛍光シグナルを生成した。前と同様、コレラ毒素は再生可能であり、特定の受容体環境に強く結合し、他には弱く、いくつかには検出できない程度に結合した。図50は、5.1 μMでのGM1 OSとの競合の際に検出されたコレラ毒素結合のために検出された蛍光シグナルを示す。再び、GM1 OSは、多くの受容体環境へのコレラ毒素の結合を有意に撹乱した。
【０３２５】
この撹乱を、GM1 OS不存在下での結合の量対GM1 OSと接触した後の結合の量として、図51に表す。割合は約18までの範囲で、対照において結合した量とは関係ない。
【０３２６】
結論
この実験は、本発明の人工受容体へのテストリガンドの結合が、候補撹乱剤分子によって減少（例えば、競合）し得ることを示した。この場合、テストリガンドは蛋白質コレラ毒素であり、候補撹乱剤は、コレラ毒素、GM1 OSに結合することが分かっている化合物であった。テストリガンドの結合が破壊された程度は、テストリガンドが人工受容体に結合した程度から独立していた。
【０３２７】
実施例5 - GM1は、コレラ毒素への結合につき人工受容体と競合する
候補人工受容体のマイクロアレイを作成し、コレラ毒素の結合につき評価した。また、アレイを、該結合の撹乱につき評価した。結合の撹乱は、コレラ毒素、リポ糖GM1に結合する化合物を使用した。得られた結果は、蛋白質のリガンドが、マイクロアレイへの蛋白質の結合を特異的に撹乱することを示す。
【０３２８】
物質および方法
実施例１に記載のとおり、形成ブロックを合成し、活性化させた。この実施例において使用された形成ブロックは、１人工受容体当たり4つの形成ブロックの群におけるTyrA1B1 [1-1]、TyrA2B2、TyrA2B4、TyrA2B6、TyrA4B2、TyrA4B4、TyrA4B6、TyrA6B2、TyrA6B4、およびTyrA6B6であった。リンカー、チロシンフレームワーク、および認識要素 AxByを含む形成ブロックに対する略語は、TyrAxByである。
【０３２９】
126 n=4候補受容体環境の評価のためのマイクロアレイを、実施例4につき上記したとおり、調製した。これらの実験において使用されたテストリガンドは、AlexaTMフルオロフォア(Molecular Probes Inc., Eugene, OR)によって標識されたコレラ毒素であった。対照および競合実験の両方において、コレラ毒素を5.3 nMにて使用した。これらの実験で使用された候補撹乱剤は、0.042、0.42、および8.4 μMの濃度で競合したコレラ毒素に対する既知のリガンドであるGM1であった。マイクロアレイインキュベーションおよび分析を、実施例4につき記載したとおり、実行した。
【０３３０】
表3は、各受容体環境において形成ブロックを同定する。
【０３３１】
【表３】
2007521493.tif 000033
【０３３２】
結果
図52は、単独、および３つの濃度のGM1の各々と競合する、候補人工受容体のマイクロアレイへのコレラ毒素の結合によって生じた蛍光シグナルを示す。蛍光シグナルの大きさは、GM1の濃度が増加するにつれ、徐々に減少する。減少の量は、全ての受容体に対して、定量的に同一ではないが、各受容体は、コレラ毒素の結合の減少を経験した。これらの減少は、GM1が、コレラ毒素への結合につき、人工受容体と競合したことを示す。
【０３３３】
減少は、コレラ毒素上の結合部位に対する相対的競合のパターンを示す。これは、GM1の不存在下で、蛍光シグナルに対する特定の濃度のGM1にて得られた蛍光シグナルのグラフ(示されず)を通して示すことができる。特定の受容体は、GM1の濃度が増加するにつれ、これらのプロット上で同様の相対的位置にて現れる。
【０３３４】
GM1によって引き起こされたコレラ毒素結合の撹乱は、GM1 OSの不存在下での結合量対GM1と競合の際の結合量として視覚化することができる。この割合は、図53に示す。割合が大きいほど、より多くのコレラ毒素が、GM1と競合の際に、人工受容体に結合したままであった。割合は、約14の大きさであり得る。該割合は対照において結合した量から独立している。
【０３３５】
興味深いことに、いくつかの例において、人工受容体への構造の僅かな変化が、割合に有意な変化をもたらした。例えば、形成ブロック24、26、46、および66を含む人工受容体は、単一の形成ブロックの置換のみによって、24、42、46、および66を含むものから異なる。(xyは、形成ブロックTyrAxByを示す。) 26に対する形成ブロック42の置換は、GM1の存在下の結合を、約１４倍増加した。
【０３３６】
さらなる例によると、形成ブロック22、24、46、および64を含む人工受容体は、単一の形成ブロックの置換のみによって、22、46、62、および64を含むものと異なる。62に対する形成ブロック24の置換は、GM1の存在下の結合を、約３倍増加した。
【０３３７】
単一の認識要素の置換でさえ、結合に影響を及ぼした。形成ブロック22、24、42、および44を含む人工受容体は、単一の認識要素の置換のみによって、22、24、42、および46を含むものと異なる。46に対する形成ブロック44の置換（認識要素 B6のB4への変化）は、GM1の存在下の結合を、約３倍増加した。
【０３３８】
結論
この実験は、本発明の人工受容体へのテストリガンドの結合が、候補撹乱剤分子によって減少（例えば、競合）し得ることを示した。この場合、該テストリガンドは蛋白質コレラ毒素であり、該候補撹乱剤は、コレラ毒素、GM1に結合すると分かっている化合物であった。人工受容体を作成する形成ブロックの構造の僅かな変化は、競合において有意な変化を引き起こした。
【０３３９】
実施例6 -形成ブロックとして使用されたGM1は、本発明の人工受容体へのコレラ毒素の結合を改変する。
候補人工受容体のマイクロアレイを作成し、GM1はアレイに結合し、それらをコレラ毒素の結合につき評価した。得られた結果は、人工受容体のアレイにおける形成ブロックとしてGM1を添加すると、特定の受容体への結合を増加することができることを示す。
【０３４０】
物質および方法
形成ブロックを、実施例１に記載のとおり、合成し活性化させた。この実施例において使用された形成ブロックは、実施例４に記載されたものであった。171 n=2候補受容体環境の評価に対するマイクロアレイを、実施例４について上記のとおり調製した。これらの実験において使用されたテストリガンドは、AlexaTM フルオロフォア(Molecular Probes Inc., Eugene, OR)で標識されたコレラ毒素であった。対照および競合環境の両方において、コレラ毒素を0.01 ug/ml ( 0.17 pM)または0.1 ug/ml (1.7 pM)にて使用した。GM1を人工受容体に対してテストリガンドとして使用し、コレラ毒素を結合するのに使用された受容体に対する形成ブロックとなった。アレイを、コレラ毒素に対して上記のとおり、100 μg/ml、10 μg/ml、または1 μg/mlのいずれかにて、GM1と接触させ、次いで、脱イオン水で濯いだ。次いで、アレイを、上記の条件下で、コレラ毒素と接触させた。マイクロアレイ分析を、実施例４につき記載したとおり、実施した。表2は、各受容体環境における形成ブロックを同定する。
【０３４１】
結果
図54は、GM1による前処理なしで、候補人工受容体のマイクロアレイへのコレラ毒素の結合によって生成された蛍光シグナルを示す。候補人工受容体のマイクロアレイへのGM1の結合、その後のコレラ毒素の結合は、図55、56、および57 (それぞれ、100 μg/ml、10 μg/ml、および1 μg/ml GM1)に示された蛍光シグナルを生成した。
【０３４２】
GM1による前処理で生じたコレラ毒素結合の促進は、GM1の存在下の結合量対GM1の不存在下の結合量の割合として視覚化することができる。この割合は、1 μg/ml GM1に対して図58に示す。割合が大きいほど、より多くのコレラ毒素が、GM1による前処理後、人工受容体に結合した。割合は、約16の大きさであり得る。
【０３４３】
いくつかの例において、人工受容体への構造の僅かな変化は、割合の有意な変化を引き起こした。例えば、形成ブロック46および48を含む人工受容体は、単一の形成ブロック上の単一の認識要素の置換のみによって、46および88を含むものと異なる。(xyは、形成ブロックTyrAxByを示す。) 形成ブロック88に代えての48での置換(A4への認識要素 A8の変化)は、GM1 形成ブロックの存在への増大した結合を表す比率を、約0.5から約16へ増加させた。同様に、形成ブロック42および77を含む人工受容体は、単一の形成ブロックの置換のみによって、24および77を含むものと異なる。形成ブロック24に代えての42での置換は、GM1 形成ブロックの存在への増大した結合を表す比率を約2から約14へ増加させた。
【０３４４】
興味深いことに、高レベルのコレラ毒素の結合(45,000ないし65,000 蛍光ユニットのシグナル)を呈し、形成ブロック 33を含むいくつかの形成ブロックは、形成ブロックとしてのGM1の存在によってあまり影響を受けなかった。
【０３４５】
結論
この実験は、本発明の人工受容体へのGM1の結合が、コレラ毒素による結合を有意に増加し得ることを示した。人工受容体をなす形成ブロックの構造の僅かな変化は、GM1がコレラ毒素の結合を増強した程度の有意な変化を引き起こした。
【０３４６】
実施例４−６の論議
我々は、作用する人工受容体のアレイが、蛋白質表面トポロジーの各領域によって表された特異的な環境に相補的な様式で、蛋白質標的に結合することを既に示した。従って、作用する人工受容体のアレイへの蛋白質標的の結合のパターンは、例えば、蛋白質〜小分子、蛋白質〜ペプチド、蛋白質-蛋白質、蛋白質〜炭水化物、蛋白質〜DNA等相互作用に関与する表面構造を含む蛋白質表面トポロジーを記載する。従って、選択された蛋白質の作用する人工受容体アレイへの結合を使用して、これらの蛋白質〜小分子、蛋白質〜ペプチド、蛋白質-蛋白質、蛋白質〜炭水化物、蛋白質〜DNA等相互作用を特徴付けることが可能である。さらに、蛋白質をアレイ相互作用に利用して、これらの相互作用の撹乱につき「先導」を規定することが可能である。
【０３４７】
コレラ毒素Bサブユニットは、細胞表面上のGM1に結合する。この結合事象に対する競合体を同定する研究は、コレラ毒素: GM1結合相互作用(結合部位)に対する競合体が糖およびアルキル/芳香族官能性を共に利用できることを示した(Pickens, et al., Chemistry and Bio1ogy, vol. 9, pp 215-224 (2002))。 我々は、蛍光標識されたコレラ毒素 Bサブユニットが、本発明の人工受容体のアレイに結合して、コレラ毒素 Bの表面トポロジーを反映する規定された結合パターンを与えることを既に示した。この研究のために、我々は、アレイの少なくともいくつかのメンバーへのコレラ毒素の結合を、コレラ毒素の天然のリガンド、GM1を用いて撹乱することが可能であることを示そうと試みた。
【０３４８】
図面に示される結果は、明らかに、これらの目的が達成されたことを明白に示す。具体的には、GM1 OS五糖類またはGM1およびコレラ結合のための人工受容体アレイの間の競合によって、コレラ結合パターン対照と異なる結合パターンを得る。さらに、これらの結果は、フェニル官能性を含有するのみであった作用する人工受容体と比較すると、ナフチル部位を含有したいくつかの該作用する人工受容体の間の相補性を示した。これらの結果は、Pickens, et al.における活性部位競合研究と一致するものであり、ナフチルおよびフェニル誘導体が、GM1相互作用に対して、コレラに対する良好なミミック/プローブを表すことを示す。これらの相互作用の特異性は、4 形成ブロックシステムの組合せにおける４つのうち単一の形成ブロックの変化が、非競合的環境をかなり競合的な環境へ変化させたという観察によって示された。また、これらの結果は、選択された作用する人工受容体を使用して、コレラ:GM1相互作用のさらなる評価のための高スループットスクリーンを開発することができることを示した。
【０３４９】
加えて、我々は、親和性支持体／膜ミミックが、例えば、「コレラ：膜〜のGM1ミミック」を破壊する先導化合物の高スループットスクリーニングにつき作用する人工受容体を選択するのに用いることができるであろう結合パターンにおいて、次いで、コレラ毒素に結合し／それを捕獲するGM1と共に人工受容体のアレイをプレ−インキュベートすることによって調製できるであろうことを示すことを望んだ。GMlプレインキュベーションは、貧弱なコレラバインダーであった作用する人工受容体のいくつかが、恐らくは、コレラ毒素と、固定化されたGMl五糖部位および作用する人工受容体形成ブロック環境双方との間の親和性相互作用を介して、それらのコレラ結合を有意に増加させたことを明瞭に示した。
【０３５０】
実施例７−形成ブロックのグラジエントは、コレラ毒素およびフィコエリトリンを結合かつ識別する
人工受容体のグラジエントを作成し、蛋白質をグラジエントに対して流した。グラジエントを、コレラ毒素および／またはフィコエリトリンの結合に対して評価した。得られた結果は、人工受容体のグラジエントが、コレラ毒素およびフィコエリトリンのような蛋白質を結合し識別することを示す。
【０３５１】
物質および方法
本発明の人工受容体のグラジエントを、表面に沿って、分子のグラジエントを作成するための既知の方法を用いて構築した。２つのタイプのグラジエント、工程グラジエントおよび連続グラジエントを調製した。
【０３５２】
工程グラジエントを、領域またはアレイにおいて、表面に形成ブロックをカップリングするのに使用される方法によって調製した。簡潔には、各形成ブロックのストック溶液または形成ブロックの混合物を、DMF/H2O/PEG400 (90/10/10, v/v/v)において、15 mg/mlにて調製し、ジメチルアミノピリジンを含むものもいくつかあった。このストック溶液を、アミン官能化スライド(ArrayIt SuperAmine)に適用するために、1/10、1/20、1/40、1/80、1/160、および1/320希釈した。形成ブロックの希釈溶液を、スライドのより短い寸法にわたり、縞状（工程）で、スライドに適用した。形成ブロックをスライドに適用した後、スライドを、室温にて、60分間静置した。次いで、スライドを、EtOH/H2O (20/80 v/v, 1N HClでpH約2に調整した)で洗浄し、その後、脱イオン水で洗浄し、圧縮空気の流れを用いて乾燥させ、室温にて保存した。さらに、残りのアミンを無水酢酸と反応させて、アミンローンの代わりに、アセトアミドを形成することによって、スライドを修飾した。この実施例において報告された実験において、スライド上の形成ブロックの縞（工程）を、アセトアミドローンの縞によって分離した。他の実験において、形成ブロックの工程は隣接していた。
【０３５３】
連続グラジエントを、表面結合分子グラジエントを調製するための既知の方法によって調製した(Kramer et al., J. Amer. Chem. Soc. 126:5388-5395 (2004) and references therein)。簡潔には、amine functionalized slideが、ビーカーの壁に対して、一端上に立つように、150 mlビーカーに入れた。1/80または1/120希釈にて、上記のような形成ブロックの溶液を、60分の期間にわたり、2 ml/分の速度にて、ビーカーに導入した。このように、スライドの底を、スライドの頂部より永井時間、形成ブロック溶液と接触させた。従って、スライドの底は、頂部より高密度のカップリングした形成ブロックを含んだ。
【０３５４】
蛋白質(例えば、コレラ毒素および／またはフィコエリトリン）を、小さなトラフまたは流動カートリッジ中でスライドの長さに沿って下方へ蛋白質溶液を流すことによってグラジエントと接触させた。コレラ毒素を、AlexaTM フルオロフォアで標識した (Molecular Probes Inc., Eugene, OR)。フローカートリッジは、一端にて蛋白質溶液用の注入口および他方にて、排出口を含んだ。総2 mlの蛋白質溶液を、室温にて、5 または120分にわたり、約1.8 mlの容量を有するフローカートリッジを流して、その後、2 mlのPBS-Tおよび10 mlの脱イオン水で濯いだ。フィコエリトリンは0.2または2 μg/mlであった。コレラ毒素は、0.01または0.1 μg/mlであった。
【０３５５】
結果
図59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、および79は、蛋白質が流れた後の、グラジエントスライドの蛍光イメージを示す。これらの図面の各々において、形成ブロックの濃度は、各スライドの頂部から底に、工程で増加した。スライドは、流れの間、水平であったが、蛋白質は、図面において頂部から底へと示される方向に流れた。
【０３５６】
図面60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、および80は、イメージに対応する蛍光強度プロットを示す。これらの図面の各々において、形成ブロックの濃度は、右から左に、工程で増加した。蛋白質は（特記しない限り）左から右に流れた。
【０３５７】
図59は、形成ブロック TyrA3B3の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、フィコエリトリンのランから得たイメージを示す。再現されたイメージは、この形成ブロックの３つの最高濃度(第４、第５、および第６)工程を含む少なくとも受容体表面へのフィコエリトリンの結合から得た蛍光を示す。図60は、形成ブロックグラジエントの第３、第４、第５、および第６工程に対する蛍光の増加するピークを示す。フィコエリトリンは、形成ブロック TyrA3B3から形成された受容体に結合し、より高い濃度のこの形成ブロックを含めた受容体により大きな程度結合した。
【０３５８】
図61は、形成ブロック TyrA4B4の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、フィコエリトリンのランから得たイメージを示す。再現されたイメージは、この形成ブロックの最高濃度(第６)工程を含む少なくとも受容体表面へのフィコエリトリンの結合から得られた蛍光を示す。図62は、形成ブロックグラジエントの第５および第６工程に対する蛍光の増加するピークを示す。フィコエリトリンは形成ブロック TyrA4B4から形成された受容体に結合し、より高濃度のこの形成ブロックを含めた受容体により大きな程度結合した。
【０３５９】
図63は、形成ブロック TyrA5B5の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、フィコエリトリンのランから得られたイメージを示す。再現されたイメージは、フィコエリトリンが、この形成ブロックのグラジエントのいずれの工程にも結合しなかったことを示す。また、図64のプロットは、フィコエリトリンが、この形成ブロックのグラジエントのいずれの工程にも結合しなかったことを示す。
【０３６０】
図65は、形成ブロック TyrA3B3の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。再現されたイメージは、この形成ブロックの４つの最高濃度(第３、第４、第５、および第６)工程を含む少なくとも受容体表面へのコレラ毒素の結合から得られた蛍光を示す。図66は、形成ブロックグラジエントの第２、第３、第４、第５、および第６工程に対する蛍光の増加するピークを示す。コレラ毒素は、形成ブロック TyrA3B3から形成された受容体に結合し、より高い濃度のこの形成ブロックを含めた受容体により大きな程度結合した。
【０３６１】
図67は、形成ブロック TyrA4B4の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。再現されたイメージは、この形成ブロックの３つの最高濃度(第４、第５、および第６)工程を含む少なくとも受容体表面へのコレラ毒素の結合から得られた蛍光を示す。図68は、形成ブロックグラジエントの少なくとも第２、第３、第４、第５、および第６工程に対するおよび恐らく第１の工程に対する蛍光の増加するピークを示す。コレラ毒素は形成ブロック TyrA4B4から形成された受容体に結合し、より高い濃度のこの形成ブロックを含めた受容体により大きな程度結合した。
【０３６２】
図69は、形成ブロック TyrA5B5の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。再現されたイメージは、コレラ毒素がこの形成ブロックのグラジエントのいずれの工程にも結合しなかったが、工程のいくつかのエッジに結合できたであろうことを示す。エッジへのこの結合は、マイクロアレイ上のスポットで時々観察される「ドーナッツ」効果と類似するであろう。図70のプロットは、コレラ毒素がこの形成ブロックのグラジエントのいずれの工程にも結合しなかったことも示す。
【０３６３】
図71は、形成ブロック TyrA3B3およびTyrA4B4 (1:1モル比で)の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。コレラ毒素を、より低い濃度工程からより高い濃度工程へと、スライドを横切って流す。再現されたイメージは、これらの形成ブロックの３つの最高濃度 (第４、第５、および第６)工程を含む少なくとも受容体表面へのコレラ毒素の結合から得られた蛍光を示す。図72は、形成ブロックグラジエントの第３、第４、第５、および第６工程に対する蛍光の増加するピークを示す。コレラ毒素は、形成ブロックs TyrA3B3およびTyrA4B4から形成された受容体に結合し、より高い濃度のこれらの形成ブロックを含めた受容体により大きな程度結合した。
【０３６４】
図73は、形成ブロックTyrA3B3およびTyrA4B4 (1:1モル比で)の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。コレラ毒素を、より高い濃度工程から、より低い濃度工程へと、スライドを横切って流す。再現されたイメージは、この形成ブロックの３つの最高濃度(第６、第５、および第４)工程を含む少なくとも受容体表面へのコレラ毒素の結合から得られた蛍光を示す。図74は、形成ブロックグラジエントの少なくとも第６、第５、第４、第３、および第２工程に対する蛍光のピークを示す。
【０３６５】
高から低濃度工程への蛋白質の流れから得られたこのプロットは、低から高濃度への蛋白質の流れによって得られたものと、見掛けが異なる。図74のプロットは、コレラ毒素がまず最高濃度工程に遭遇し、それを飽和し、次いで次の最高濃度(第５)工程に遭遇し、それを飽和し、引き続いて、次の最高濃度(第４)工程に遭遇し、それを飽和し、また第３および第２工程に結合したことを示す。
【０３６６】
コレラ毒素およびフィコエリトリンの候補人工受容体のアレイへの結合の評価は、フィコエリトリンよりはむしろコレラ毒素に優先的に結合する受容体を同定した(例えば、形成ブロックTyrA4B4およびTyrA4B6を含む受容体)。そのようなテストは、コレラ毒素およびフィコエリトリン双方に結合する受容体も同定した(例えば、形成ブロック TyrA3B3およびTyrA4B4を含む受容体)。これらの受容体を工程グラジエントで使用して、人工受容体のグラジエント上のもう一方と比較して、一方の蛋白質の選択的結合を示す。
【０３６７】
図75は、形成ブロックTyrA3B3およびTyrA4B4 (1:1モル比で)の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素およびフィコエリトリンの混合物のランから得られたイメージを示す。グラジエントは、形成ブロックの増加する濃度の５つの工程を含んだ。混合物は、0.1 μg/mlにてコレラ毒素および2 μg/mlにてフィコエリトリンを含んだ。混合物は、より低い濃度工程から、より高い濃度工程へと、スライドを横切って流れた。再現されたイメージは、これらの形成ブロックの４つの最高濃度(第２、第３、第４、および第５) 工程を含む少なくとも受容体表面へのこれらの蛋白質の結合から得られた蛍光を示す。
【０３６８】
図76は、コレラ毒素 (トップライン)およびフィコエリトリン (ボトムライン)について得られた蛍光強度を示す。このプロットは、形成ブロックグラジエントの少なくとも第２、第３、第４、および第５工程に結合したコレラ毒素に対して、蛍光の増加するピークを示す。このプロットは、形成ブロックグラジエントの少なくとも第３、第４、および第５工程に結合したフィコエリトリンに対する蛍光の増加するピークを示す。
【０３６９】
両方のコレラ毒素およびフィコエリトリンを結合すると分かっている受容体で作成されたグラジエントは、これらの蛋白質の両方を結合した。
【０３７０】
図77は、(1:1モル比での)形成ブロック TyrA4B4およびTyrA4B6での増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素およびフィコエリトリンの混合物のランから得られたイメージを示す。グラジエントは、形成ブロックの濃度を増加する５つの工程を含んだ。混合物は、上記のとおりの濃度にて、コレラ毒素およびフィコエリトリンを含んだ。混合物は、より低濃度工程からより高濃度工程へと、スライドを通って流れた。再現されたイメージは、これらの形成ブロックの３つの最高濃度 (第３、第４、および第５)工程を含む少なくとも受容体表面へのコレラ毒素の結合から得られた蛍光を示す。
【０３７１】
図78は、コレラ毒素 (トップライン)およびフィコエリトリン (ボトムライン)に対して得られた蛍光強度を示す。このプロットは、形成ブロックグラジエントの少なくとも第３、第４、および第５工程に結合したコレラ毒素に対する蛍光の増加するピークを示す。このプロットは、予測通り、フィコエリトリンがこの形成ブロックグラジエントのいずれの工程にも結合しなかったことを示す。
【０３７２】
コレラ毒素に結合し、フィコエリトリンには結合しないことが知られている受容体よりなるグラジエントは、また、コレラ毒素に結合したが、フィコエリトリンには結合しなかった。
【０３７３】
図79は、(1:1 モル比での) 形成ブロックTyrA3B3およびTyrA4B4の増加する濃度の連続グラジエント上を流れたコレラ毒素のランからの蛍光イメージを示す。より低濃度の形成ブロックは、イメージの頂部にあり、より高濃度は底部にある。本発明の形成ブロックは、被覆スライド上で連続グラジエントを形成した。コレラ毒素は、グラジエントのより高濃度の部分に、増加する量で結合した (図80)。
【０３７４】
本明細書および添付の請求の範囲において使用されるように、単数形「１つの（a）」、「１つの（an）」、および「その（the）」は、特に明白に指示されない限り、複数の指示対象を含む。従って、例えば、「化合物」を含む組成物への言及は、２以上の化合物の混合物を含んだ。また、用語「または」が、特に明白に指示されかない限り、「および／または」を含むその感覚で一般に使用されることも記されるべきである。
【０３７５】
本明細書および付属の請求の範囲で使用されるように、用語「構成された」は、特定のタスクを実行するようにまたは特定の構成を適合するように構築または構成されたシステム、装置、または他の構造を記載することを記されるべきである。用語「構成された」は、並べられたおよび構成された、構築されたおよび並べられた、適合された、適合されたおよび構成された、構築された、製造されたおよび並べられた等のような他の同様の言い回しと相互間的に使用することができる。
【０３７６】
この明細書中の全刊行物および特許出願は、本発明が関係する当業者のレベルを示す。
【０３７７】
本発明は、種々の特異的および好ましい具体例および技術への言及をもって記載されてきた。しかしながら、本発明の精神および範囲内で、多くの変更および修飾をなされてもよいことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０３７８】
【図１】図１は、リガンド結合部位を作成するために４つの異なる形成ブロックを使用する本発明による受容体の具体例の二次元表示を図式的に示す。
【図２】図２は、4つの形成ブロックの分子構成の具体例の２および３次元表現を模式的に示し、ここに各形成ブロックは、支持体にカップリングした認識要素、フレームワーク、およびリンカー(固定/アンカー)を含む。
【図３】図３は、形成ブロックをシャッフルし交換することを使用する本発明の方法および人工受容体の具体例を模式的に示す。
【図４】図４は、スライドまたはプレートのような支持体に沿って、一方向に延びるグラジエントを模式的に示す。
【図５】図５は、スライドまたはプレートのような支持体に沿って、２つの反対方向に延びるグラジエントを模式的に示す。
【図６】図６は、スライドまたはプレートのような支持体に沿って、２つの反対方向の各々に延びる複数のグラジエントを模式的に示す。
【図７】図７は、スライドまたはプレートのような支持体に対して異なる方向に延びる２つのグラジエントを模式的に示す。
【図８】図８は、スライドまたはプレートのような支持体に対して異なる方向に延びる３つのグラジエントを模式的に示す。
【図９】図９は、スライドまたはプレートのような支持体に対して異なる方向に延びる４つのグラジエントを模式的に示す。
【図１０】また、図１０は、スライドまたはプレートのような支持体に対して異なる方向に延びる４つのグラジエントを模式的に示す。
【図１１】図１１は、スライドまたはプレートのような支持体に沿って延びる工程グラジエントを模式的に示す。
【図１２】図１２は、工程グラジエントＡおよび第２のグラジエントＢの両方を含むプレートを模式的に示す。
【図１３】図１３は、検体または検体の混合物を評価するためのグラジエントを作成し使用するための方法の具体例を模式的に示す。
【図１４】図１４は、本発明の具体例に従って、標識されたマイクロアレイの偽色蛍光イメージを模式的に示す。
【図１５】図１５は、フィコエリスリンと接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの二次元プロットを図式的に示す。
【図１６】図１６は、フィコエリスリンと接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの三次元プロットを図式的に示す。
【図１７】図１７は、オボアルブミンの蛍光誘導体と接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの二次元プロットを図式的に示す。
【図１８】図１８は、オボアルブミンの蛍光誘導体と接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの三次元プロットを図式的に示す。
【図１９】図１９は、ウシ血清アルブミンの蛍光誘導体と接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの二次元プロットを図式的に示す。
【図２０】図２０は、ウシ血清アルブミンの蛍光誘導体と接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの三次元プロットを図式的に示す。
【図２１】図２１は、アセチル化ホースラディッシュペルオキシダーゼと接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの二次元プロットを図式的に示す。
【図２２】図２２は、アセチル化ホースラディッシュペルオキシダーゼと接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの三次元プロットを図式的に示す。
【図２３】図２３は、ホースラディッシュペルオキシダーゼのTCDD誘導体と接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの二次元プロットを図式的に示す。
【図２４】図２４は、ホースラディッシュペルオキシダーゼのTCDD誘導体と接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータの三次元プロットを図式的に示す。
【図２５】図２５は、図１６に示されたデータのサブセットを図式的に示す。
【図２６】図２６は、図１６に示されたデータのサブセットを図式的に示す。
【図２７】図２７は、図１６に示されたデータのサブセットを図式的に示す。
【図２８】図２８は、人工受容体をなす形成ブロックについてのlogPに対するフィコエリスリンの結合データの相関を模式的に示す。
【図２９】図２９は、人工受容体をなす形成ブロックについてのlogPに対するフィコエリスリンの結合データの相関を模式的に示す。
【図３０】図３０は、フィコエリスリンと接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体につき得られたデータを、ウシ血清アルブミンの蛍光誘導体と接触するおよび／またはそれと結合する候補人工受容体で得られたデータを比較する二次元プロットを模式的に示す。
【図３１−３３】図３１、３２、および３３は、それぞれ、図１６、２０、および１８からのデータのサブセットを図式的に示し、本発明による人工受容体のアレイが、３つの検体、フィコエリスリン、ウシ血清アルブミン、およびオボアルブミンの間を識別された受容体を得ることを示す。
【図３４】図３４は、テストリガンドによるインキュベーションの前に、有機溶媒で形成ブロックを洗浄することによって調製された対照プレートのスキャンからの蛍光シグナルのグレースケールイメージを図式的に示す。
【図３５】図３５は、23℃にて、1.0 μg/ml コレラ毒素 Bと共にインキュベートされた実験プレートのスキャンからの蛍光シグナルのグレースケールイメージを図式的に示す。
【図３６】図３６は、3℃にて1.0 μg/ml コレラ毒素 Bと共にインキュベートされた実験プレートのスキャンからの蛍光シグナルのグレースケールイメージを図式的に示す。
【図３７】図３７は、43℃にて1.0 μg/ml コレラ毒素 Bと共にインキュベートされた実験プレートのスキャンからの蛍光シグナルのグレースケールイメージを図式的に示す。
【図３８−４０】図３８−４０は、図３５−３７で示された候補人工受容体から得られた蛍光シグナルのプロットを図式的に示す。
【図４１】図４１は、形成ブロックが支持体に共有結合した時の本発明の研究において使用される形成ブロックの組合せから得られた蛍光シグナルのプロットを図式的に示す。結合は、23℃で実施された。
【図４２】図４２は、4℃、23℃、または44℃にて、共有結合で固定化した形成ブロックの個々の組合せからの蛍光シグナルの変化を図式的に示す。
【図４３】図４３は、4℃、23℃、または44℃での形成ブロックの個々の組合せからの蛍光シグナルの変化のグラフを図式的に示す。
【図４４】図４４は、図４２に示されたデータ（Aとマークされた線）および図４３に示されたデータ（Bとマークされた線）を図式的に示す。
【図４５】図４５は、可逆的に固定された受容体を有する人工受容体に対する、23℃での結合から得られた蛍光シグナルに対して、23℃でシグナルによって割られた44℃での蛍光シグナルのグラフを模式的に示す。
【図４６】図４６は、コレラ毒素を本発明の候補人工受容体のマイクロアレイに結合し、その後、実施例４において報告された実験における緩衝液によって洗浄することによって生成される蛍光シグナルを示す。
【図４７】図４７は、実施例４において報告された実験GM1 OS (0.34 μM)との競合の際に検出されたコレラ毒素結合による蛍光シグナルを示す。
【図４８】図４８は、GM1 OSの不存在下で結合した量対実施例４において報告された実験におけるGM1 OS(0.34 μM)と競合して結合した量の割合を示す。
【図４９】図４９は、コレラ毒素を本発明の候補人工受容体のマイクロアレイに結合し、その後、実施例４において報告された実験における緩衝液によって洗浄することによって生じた、5.1 μM GM1 OSを用いる競合実験と比較するための、蛍光シグナルを示す。
【図５０】図５０は、実施例４において報告された実験において、GM1 OS (5.1 μM)との比較の際に検出されたコレラ毒素結合による蛍光シグナルを示す。
【図５１】図５１は、GM1 OSの不存在下で結合した量対実施例４において報告された実験におけるGM1 OS(5.1 μM)と競合して結合した量の割合を示す。
【図５２】図５２は、単独および実施例５において報告された実験における３つの濃度のGM1の各々との競合での候補人工受容体のマイクロアレイへのコレラ毒素の結合によって生成される蛍光シグナルを示す。
【図５３】図５３は、GM1 OSの不存在下で結合する量対実施例５で使用される低濃度のGM1に対するGM1との競合の際に結合する量の割合を示す。
【図５４】図５４は、実施例６において報告された実験におけるGM1による前処理なしで、候補人工受容体のマイクロアレイへのコレラ毒素の結合によって生成された蛍光シグナルを示す。
【図５５−５７】図５５−５７は、実施例６で報告された実験におけるGM1 (それぞれ、100 μg/ml、10 μg/ml、および1 μg/ml GM1)による前処理によって、候補人工受容体のマイクロアレイへのコレラ毒素の結合によって生成される蛍光シグナルを示す。
【図５８】図５８は、実施例６において報告される実験における1 μg/ml GM1の存在下で結合する量対GM1の不存在下で結合する量の割合を示す。
【図５９】図５９は、形成ブロックTyrA3B3の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、フィコエリトリンのランから得られたイメージを示す。
【図６０】図６０は、形成ブロックグラジエントの第３、第４、第５、および第６工程に対する蛍光の増加するピークを示す。
【図６１】図６１は、形成ブロックTyrA4B4の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、フィコエリトリンのランから得られたイメージを示す。
【図６２】図６２は、形成ブロックグラジエントの第５および第６工程に対する蛍光の増加するピークを示す。
【図６３】図６３は、形成ブロックTyrA5B5の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、フィコエリトリンのランから得られたイメージを示す。
【図６４】図６４は、フィコエリトリンがこの形成ブロックのグラジエントのいずれの工程にも結合せず、蛍光のピークが得られなかったことを示す。
【図６５】図６５は、形成ブロックTyrA3B3の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。
【図６６】図６６は、形成ブロックグラジエントの第２、第３、第４、第５、および第６工程に対する蛍光の増加するピークを示す。
【図６７】図６７は、形成ブロックTyrA4B4の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。
【図６８】図６８は、形成ブロックグラジエントの少なくとも第２、第３、第４、第５、および第６工程に対するおよび恐らく第１の工程に対する蛍光の増加するピークを示す。
【図６９】図６９は、形成ブロックTyrA5B5の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。
【図７０】図７０は、コレラ毒素がこの形成ブロックのグラジエントのいずれの工程にも結合せず、蛍光のピークが得られなかったことを示す。
【図７１】図７１は、(1:1モル比で)形成ブロックTyrA3B3およびTyrA4B4の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。
【図７２】図７２は、形成ブロックグラジエントの第３、第４、第５、および第６工程に対する蛍光の増加するピークを示す。
【図７３】図７３は、(1:1モル比で) 形成ブロックTyrA3B3およびTyrA4B4の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素のランから得られたイメージを示す。
【図７４】図７４は、形成ブロックのグラジエントの少なくとも第６、第５、第４、第３、および第２工程に対する蛍光のピークを示す。
【図７５】図７５は、(1:1モル比で)形成ブロックTyrA3B3およびTyrA4B4の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素およびフィコエリトリンの混合物のランから得られたイメージを示す。
【図７６】図７６は、コレラ毒素(トップライン)およびフィコエリトリン (ボトムライン)に対して得られた蛍光強度を示す。
【図７７】図７７は、(1:1モル比で)形成ブロックTyrA4B4およびTyrA4B6の増加する濃度の工程グラジエントにわたり、コレラ毒素およびフィコエリトリンの混合物のランから得られたイメージを示す。
【図７８】図７８は、コレラ毒素(トップライン)およびフィコエリトリン (ボトムライン)に対して得られた蛍光強度を示す。
【図７９】図７９は、(1:1モル比で)形成ブロックTyrA3B3およびTyrA4B4の増加する濃度の連続グラジエント上を流れるコレラ毒素のランからの蛍光イメージを示す。
【図８０】図８０は、コレラ毒素が、より高濃度のグラジエントに、増加する量で結合したことを示す増加する蛍光を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【国際調査報告】
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