(57)【要約】  酵素−基質反応を電気化学的にモニターする方法を記載する。基質は、酸化還元活性基によりタグ付される。次いで、酵素による基質の修飾が、酸化還元活性基により電気化学的にモニターされうる。このような方法は、特に、非酸化還元酵素反応、例えば、キナーゼ、ホスファターゼ、又はプロテアーゼの反応をモニターするために使用されうる。但し、酸化還元酵素の反応もこのような方法によってモニターされうる。酵素活性のモジュレーター又は新規酵素基質を同定するためのスクリーニング・アッセイ法も記載される。
2008517593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵素による基質の修飾をモニターする方法であって、以下のステップ：
酸化還元活性基によりタグ付された基質と、当該基質を修飾する酵素とを提供し；
上記酵素による上記基質の修飾のための条件下で上記基質を上記酵素とともにインキュベートし；そして
上記酸化還元基により、上記酵素による上記基質の修飾を電気化学的にモニターする；
を含む前記方法。
【請求項２】
前記酵素は非酸化還元酵素である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記酵素はキナーゼである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記酵素はホスファターゼである、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記酸化還元基は、前記キナーゼにより添加される基質のリン酸塩基と電気的カップリングを形成する請求項３に記載の方法、又は前記ホスファターゼにより除去される基質のリン酸塩基と、電気的カップリングを形成する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記酵素はプロテアーゼである、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記基質は、ペプチドのアミノ末端において第１酸化還元基で、そして当該ペプチドのカルボキシ末端基において第２酸化還元基で、タグ付されたペプチドを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１酸化還元基と第２酸化還元基は、異なる化学基である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記各酸化還元基は、フェロセン（ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ）、フラーレン（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ）、又はキノン（ｑｕｉｎｏｎｅ）である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記酵素による前記基質の修飾は、前記酵素の活性化のモジュレーターの存在又は不在下でモニターされる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記酵素による前記基質の修飾は、２以上の異なる濃度モジュレーターの存在下で、モニターされる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記酵素の触媒活性を測定するための、前記酵素の活性のモジュレーターを同定するための、前記酵素の動態試験のための、又は前記酵素の薬物交差反応性の評価のための、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法の使用。
【請求項１３】
酵素の活性化のモジュレーターを同定するためのスクリーニング・アッセイ法であって、以下のステップ：
酸化還元基によりタグ付された基質と、当該基質を修飾する酵素とを提供し；
上記酵素による上記基質の修飾のための条件下で、上記基質を上記酵素とともにインキュベートし；
上記酵素の活性の候補モジュレーターの存在下で、上記酸化還元タグにより、上記酵素による上記基質の修飾を電気化学的にモニターし；そして
上記修飾モジュレーターが、上記酵素の活性を調節するか否かを測定する；
を含む前記スクリーニング・アッセイ法。
【請求項１４】
前記候補モジュレーターの存在下での上記酵素による上記基質の修飾が、上記候補モジュレーターの不在下での上記酵素による上記基質の修飾と比較される、請求項１３に記載のスクリーニング・アッセイ法。
【請求項１５】
前記候補モジュレーターは候補阻害剤である、請求項１３又は１４に記載のアッセイ法。
【請求項１６】
酵素の基質を同定するためのスクリーニング・アッセイ法であって、以下のステップ：
酵素と酸化還元基によりタグ付された当該酵素のための基質とを提供し；
上記酵素のための既知の基質の酵素による修飾を許容する条件下で、上記酵素を、上記候補基質とともにインキュベートし；そして
上記酵素が上記候補基質を修飾するか否かを、上記酸化還元活性タグにより、電気化学的に測定する、前記スクリーニング・アッセイ法。
【請求項１７】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、又は請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のスクリーニング・アッセイ法において、使用されるための酸化還元基によりタグ付された基質。
【請求項１８】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法における、又は請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のアッセイ法における、請求項１７に記載の基質の使用。
【請求項１９】
酸化還元基を基質にカップリングさせることを含む、酸化還元基によりタグ付された基質の製造方法。
【請求項２０】
酸化還元基によりタグ付された、酵素のための基質、及び場合により、当該基質を修飾することができる酵素を含む、電気化学的反応チャンバー。
【請求項２１】
酵素による基質の修飾をモニターするためのキットであって、酸化還元基によりタグ付された基質、及び当該基質を修飾する酵素を含む前記キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酵素−基質反応のモニター方法に、酵素活性のモジュレーター又は新規酵素基質を同定するためのスクリーニング・アッセイ法に、そして当該方法及びアッセイ法における使用のための基質及び電気化学的反応チャンバーに、関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化還元酵素により触媒される反応は、電気化学的にモニターされうる。例えば、Barker PD,Hill Ha.Prog clin Biol Res.1988;277:419-33:Direct electrochemical probes of redox protein and redox enzyme structure and functionを参照のこと。シトクロームＣの電気化学は、Allen et al.（J.Electroanal.Chem.178（1984）69-86）、及びChristensen and Hamnett（Techniques and Mechanisms in Electrochemistry（1994）356-373）によりレビューされている。シトクロームＰ４５０活性をアッセイするための電気化学的システムは、ＷＯ  ００／２２１５８中に、及びその中で引用された文献中に記載される。しかしながら、非酸化還元酵素により触媒される反応は、電気化学的には容易にモニターされることができない。なぜなら、反応の進行とともに、酸化還元状態を変化させる明らかに好適な化学基が存在しないからである。
【発明の開示】
【０００３】
本発明に従えば、基質が酸化還元活性基によりタグ付されている場合には、非酸化還元酵素反応は電気化学的にモニターされうることが判明した。タグ付された基質の使用は非酸化還元酵素反応に制限されないことも判明した。本発明は、酸化還元酵素にも適用されることができ、そしてそれゆえ、酸化還元酵素反応をモニターする新規方法をも提供する。
【０００４】
本発明に従って、酵素による基質の修飾をモニターする方法であって、以下のステップ：酸化還元活性基によりタグ付された基質と当該基質を修飾する酵素を提供し；上記酵素による上記基質の修飾のための条件下で上記酵素とともに上記基質をインキュベートし；そして上記酸化還元活性基により上記酵素による上記基質の修飾を電気化学的にモニターする、を含む前記方法が提供される。
【０００５】
上記酸化還元活性基は、標準的な電気化学技術を用いて、酵素に対して、動態試験が実施されることを可能にする。例えば、ボルタンメトリー波特性は、当業者に周知のリニアースイープボルタンメトリー（ＬＳＶ）又はサイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）の如き方法を用いて生成されうる。生成されたボルタンメトリー波特性は、例えば、酵素の触媒活性、酵素反応の速度、酵素への基質又は阻害剤の結合定数を測定するために、又は競争阻害試験を実施し、熱力学応答を計測し、酵素活性のモジュレーターをスクリーニングし、又は薬物交差反応性を計測するために、使用されうる。
【０００６】
用語「酸化還元活性基」は、本明細書中に使用するとき、基質にタグ付けされることができ、かつ、酵素が触媒として活性である条件下、その酸化状態を変化させる（すなわち、電子又はプロトンを獲得し又は損失する）ことができるいずれかの基を意味する。電圧が加えられ、そして時間の線形関数として変化されるとき、基質にタグ付けされた酸化還元活性基の酸化状態の変化は、電流が、加えられた電極電圧に対してプロットされるとき、ボルタンメトリー波特性を生成するであろう。
【０００７】
本発明に従って、本発明に係る方法において使用するための酸化還元活性基でタグ付けされた基質も提供される。
【０００８】
基質は、酸化還元活性基を基質に、好ましくは共有結合により、カップリングさせることにより、当該酸化還元活性基にタグ付けされることができる。酸化還元活性基は、直接に、又はリンカーを介して、基質に結合されることができる。リンカーが使用されるとき、リンカーのサイズ及び化学的性質は、リンカーによる酵素による基質の修飾の妨害を最小化するように選択されるべきである。
【０００９】
酸化還元活性基は、モニターされるべき反応が進行する条件下で良好な電気化学的信号を与えるように選択されるべきである。酸化還元活性基は、またそれが基質に結合されるために要求される化学的操作に適合するものでなくはならない。
【００１０】
酸化還元活性基は当業者に周知である。好適な基の例は、フェロセン（ｆｅｒｒｏｃｅｎｅｓ）、フラーレン（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅｓ）、及びキノン（ｑｕｉｎｏｎｅｓ）を含む。
【００１１】
基質は、酵素の完全長の天然基質に、又は天然基質の一部のみに対応する基質を含むか又はそれから成ることができる。但し、使用される基質は、適当な条件下で酵素により未だ修飾されることができる。例えば、酵素の天然基質がタンパク質又はペプチドである場合、本発明に従って使用される基質は、完全長のタンパク質又はペプチドに、又は当該タンパク質又はペプチドの断片に、相当するものであることができる。基質は、組換えペプチド又はタンパク質を含むか又はそれから成ることができる。
【００１２】
基質は、２以上の酸化還元活性基でタグ付けされることができる。酸化還元活性基は、酵素による当該基質の修飾を妨害しない限り、当該基質のいずれかの好適な部分に結合されることができる。基質がペプチド又はタンパク質である場合、典型的には、酸化還元活性基は、当該ペプチド又はタンパク質のアミノ−及び／又はカルボキシ−末端アミノ酸残基に共有結合によりカップリングされるであろう。
【００１３】
本発明の好ましい局面においては、酵素は、非酸化還元酵素である。本発明の特別に好ましい局面に例えば、酵素はキナーゼ又はホスファターゼである。酵素がキナーゼである場合、基質は、適当な条件下でキナーゼによりリン酸化されるアミノ酸残基を含む。酵素がホスファターゼである場合、基質は、適当な条件下でホスファターゼにより脱リン酸化される、リン酸化されたアミノ酸残基を含む。
【００１４】
キナーゼにより触媒される反応は、図１（ａ）に概説される。四角は、基質ペプチド鎖のアミノ酸残基を表す。キナーゼは、典型的には、キナーゼにより特異的に認識される１０〜２０アミノ酸残基のモチーフ内にある、特定のアミノ酸残基にリン酸（丸で表される）を付加する。
【００１５】
キナーゼとホスファターゼにより触媒される反応は、電気化学的に容易に追跡されることはできない。なぜなら、当該反応を追跡するために使用されることができる明らかに好適な化学基は存在しないからである。しかしながら、基質分子が、好適な酸化還元活性基、例えば、フェロセン、フラーレン、又はキノンでタグ付けされる場合、当該反応は追跡されることができる（図１（ｂ））。リン酸（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）基は２つの負電荷を担持するので、この基の付加又は除去は、基質上の電荷を２変化される。これは、基質のボルタンメトリー波特性の検出可能な変化を生じさせ、そして標準的なボルタンメトリー技術を用いて、未変換の基質量が定量されることを可能にする（以下の実施例１を参照のこと）。
【００１６】
酸化還元活性基でタグ付けされる基質は、完全な基質タンパク質であっても、又はキナーゼ又はホスファターゼにより認識される基質タンパク質の断片に相当するものであってもよい。例えば、基質は、酵素により特異的に認識されるモチーフのアミノ酸配列を含みうる。
【００１７】
キナーゼ又はホスファターゼの基質は、２以上の酸化還元活性基でタグ付けされることができる。１の態様においては、基質は、そのアミノ末端において第１の酸化還元活性タグでタグ付けされ、そしてそのカルボキシ末端において第２の酸化還元活性基でタグ付けされる。
【００１８】
酵素がキナーゼである場合、好ましくは、基質にタグ付けされた酸化還元活性基は、キナーゼにより付加されるリン酸基との電気的カップリングを形成する。酵素がホスファターゼである場合、好ましくは、基質にタグ付けされる酸化還元活性基は、ホスファターゼにより除去される基質のリン酸基と電気的カップリングを形成する。リン酸基と酸化還元基の間の電気的カップリングの形成は、未変換の基質と完全に変換された生成物に関して得られるボルタンメトリー波特性の間の差を増加させると予想される。これは、未変換基質の量が定量化されるところの精度を高めるはずである。
【００１９】
本発明の他の特に好ましい局面においては、酵素は、適当な条件下、解裂部位において基質を解裂させるプロテアーゼである。プロテアーゼは、図２（ａ）に図示するものと、本質的な同じ反応を触媒する。生理学的条件下、基質と反応生成物は、アミノ末端に正電荷を、そしてカルボキシ末端に負電荷をもつ双生イオン状態を採用するが、全体としてゼロの電荷を保持する（側鎖の電荷を無視すれば、反応の左手側と右手側の間で一定のままである）。
【００２０】
プロテアーゼにより触媒される反応は、電気化学的に容易に追跡されることはできない。なぜなら、反応の進行に伴ってそれらの酸化還元状態を変化させる基質及び生成物内に明らかに好適な化学基が存在しないからである。しかしながら、基質ペプチドが、酸化還元基でそのアミノ−及びカルボキシ末端においてタグ付けされる場合には電気化学的にモニターされうる（図２（ｂ））。未解裂のタグ付け基質は、未だ全体としてゼロの電荷をもつが、解裂産物はそうではない。一方は追加の正電荷をもち、そして他方は追加の負電荷をもつ。
【００２１】
解裂産物のボルタンメトリー波特性は、基質のボルタンメトリー波特性とは実質的に異なる。これは、標準的なボルタンメトリー技術を用いて、解裂された基質の量が定量化されることを可能にする（以下の、実施例２を参照のこと）。
【００２２】
本発明の上記局面の他の態様においては、プロテアーゼ基質は（アミノ末端にある正電荷と、カルボキシ末端にある負電荷が残るように）アミノ−及びカルボキシ−末端から離れて１以上の酸化還元活性基によりタグ付けされることもできる。しかしながら、酸化還元活性基は基質のアミノ−及び／又はカルボキシ−末端に存在することが好ましい。なぜなら、これは、未解裂の基質と解裂産物の間の識別を改善すると予想されるからである。
【００２３】
本発明の上記局面の他の態様においては、プロテアーゼ基質は、１つの酸化還元活性基によりタグ付けされうる。しかしながら、両解裂産物がその後電気化学的に検出されうるように、解裂の両側で酸化還元基によりタグ付けされることが好ましい。
【００２４】
酸化還元活性基の間で操作されうる電機又はＨａｒｏｕｇｈ−ｓｐａｃｅエネルギー・カップリングは、基質と解裂産物について得られたボルタンメトリー波特性の間の差をさらに増加させると予想され、そしてそれゆえ、解裂産物の量が定量されるところの精度も高められる。
【００２５】
第１酸化還元活性基と第２酸化還元活性基は同一の化学基であることができるが、基質が解裂されるとき検出される電気化学的信号の変化を最大化するために、好ましくは異なる化学基である。
【００２６】
本発明の他の局面に従えば、酵素は酸化還元酵素である。この局面は、酸化還元酵素をモニター新たな方法を提供する。この局面の利点は、（酵素又は基質以外の、試薬、例えばＮＡＤ+／ＮＡＤＨのボルタンメトリー波特性をモニターすることによる）慣用方法によるような間接的なものではなくむしろ（基質のボルタンメトリー波特性をモニターすることにより）直接的に酵素反応がモニターされるということである。
【００２７】
ある態様においては、２以上の酵素により認識されうる酸化還元活性基タグ付け基質を提供することが望ましい。例えば、同じクラスの異なる酵素、例えば、異なるキナーゼ酵素により認識される異なるモチーフを含むアミノ酸配列を有するペプチド基質が提供されうる。これは、同じ基質を用いて異なる酵素に対して電気化学的試薬が行われることを可能にする。
【００２８】
他の態様においては、酸化還元活性基タグ付け基質ペプチドであって、２以上の異なるクラスの酵素、例えば、キナーゼ、ホスファターゼ、及びプロテアーゼ酵素により認識されうるものが提供される。これは、同じ基質を用いて異なるクラスの酵素に対して電気化学的試験が行われることを可能にする。
【００２９】
本発明の方法は、酵素の動態試験のために、又は酵素の活性のモジュレーターを同定するために、又は酵素の基質を同定するために、使用されうる。
【００３０】
本発明によれば、酵素の活性のモジュレーターを同定するためのスクリーニング・アッセイ法であって、以下のステップ：
酸化還元活性基でタグ付けされた基質と当該基質を修飾する酵素を提供し；
上記酵素による上記基質の修飾のための条件下で上記酵素とともに上記タグ付け基質をインキュベートし；
上記酵素の活性の候補モジュレーターの存在下で、上記酸化還元活性タグにより、上記酵素による上記基質の修飾を電気化学的にモニターし；そして
上記候補モジュレーターが上記酵素の活性を調節するか否かを測定する、
を含むアッセイ法が提供される。
【００３１】
典型的には、候補モジュレーターの存在下での酵素による基質の修飾を、候補モジュレーターの不在下での酵素による基質の修飾と比較することにより、当該候補モジュレーターが酵素の活性を調節するか否かが測定される。
【００３２】
候補モジュレーターは、酵素の活性の、阻害物質、活性化物質、又は強化物質であることができる。
【００３３】
本発明によれば、酵素の基質を同定するためのスクリーニング・アッセイ法であって、以下のステップ：
酵素と、当該酵素の候補基質であって酸化還元活性基でタグ付けされたものを提供し；
上記酵素の既知の基質の、当該酵素による修飾を許容する条件下で上記候補基質とともに上記酵素をインキュベートし；そして
上記酵素が上記候補基質を修飾するか否かを酸化還元活性タグにより電気化学的に測定する、
を含むアッセイ法が提供される。
【００３４】
本発明によれば、酸化還元活性基を基質にカップリングすることを含む、酸化還元基によりタグ付けされた基質を製造する方法もさらに提供される。
【００３５】
自動化ペプチド合成装置に適したカップリング手順が好ましい。なぜなら、タグ付基質は、このような手順を用いて容易に製造されうるからである。Ｆmoc（９−フルオレニルメチルカルボニル）又はｔ−Ｂｏｃ（ｔ−ブトキシカルボニル）カップリング反応が特に好ましい。
【００３６】
本発明によれば、酸化還元活性基でタグ付けされた、酵素の基質、及び場合により当該基質を修飾することができる酵素を含む電気化学的反応チャンバーも提供される。
【００３７】
本発明によれば、酵素による基質の修飾をモニターするためのキットであって、酸化還元活性基でタグ付された基質と、当該基質を修飾する酵素を含むものに、さらに提供される。
【００３８】
本発明に係る方法の重要な利点は、それが自動化されることができ、そしてマイクロ流動電気化学センサー・デバイスを用いて実行されることができるということである。これは、高スループット・プロセス、例えば、酵素活性の候補モジュレーターの高スループット・スクリーニング、又はいくつかの異なる条件下で（例えば、酵素の阻害剤の遂次希釈の下で）同一酵素−基質反応についての同時データ採取を可能にする。本発明に係る方法は、酵素に対していくらかの活性をもつことが、化合物ライブラリーの高スループット・スクリーニングにより先に同定されている候補医薬化合物の２次スクリーニングのために特に有用できることができる。２次スクリーニングは、活性を確認し、効果を計測し、そして候補医薬化合物の選択性を評価するために使用されることができる。医薬発見の間に使用される２次スクリーニングのほとんどは、手動で実行され、そしてそれゆえ、かなりの資源を消費する。本発明に係る方法は、高スループットの自動化されたスクリーニングが実行されることを可能にする。
【００３９】
本発明に係る方法は、最良の安全性と効果特性をもつ化合物への候補医薬化合物のリード最適化のためにも使用されうる。本発明に係る方法を用いて、再び高スループットの自動化されたリード最適化が実行されうる。
【００４０】
本発明に係る方法は、酵素に対して活性である候補医薬化合物を同定するための、化合物のライブラリーの高スループットの自動化された１次スクリーニングのためにさえ使用されうる。
【実施例】
【００４１】
実施例１
電気化学的キナーゼ／ホスファターゼ・アッセイ
（ｉ）そのアミノ末端、又は（ｉｉ）そのカルボキシ末端で、酸化還元活性フェロセンでタグ付されたチロシン・キナーゼ、ｃ−Ｓｒｃのペプチド基質を以下に示す：
【化１】
2008517593.tif 000003
【００４２】
ｃ−Ｓｒｃによりリン酸化されたチロシン残基は、白色の箱で表される。タグ付基質の側鎖は全て、アッセイ条件下でイオン化しているので、上記チロシン残基のリン酸化は、−１から−３までタグ付基質上の合計電荷を変化させるであろう。
【００４３】
ｃ−Ｓｒｃによるタグ付基質の修飾を電気化学的にモニターするために、電気化学的反応チャンバー内で、ＡＴＰの存在下、（生理学的条件に酷似するｐＨ、温度、及びイオン濃度で）水性溶液中で反応を実行した。（作用電極と参照電極を用いて）上記電気化学的反応チャンバーに電圧を加え、そして（上記作用電極と補助電極を用いて）電流応答を計測する。リニアスイープボルタンメトリーを用いて、ボルタンモグラムを作成する。図３（ａ）は、得られうる推定ボルタンモグラムを示す。
【００４４】
たとえ、リン酸と酸化還元タグの間に電荷の直接転位が存在しえないとしても、分子電荷の合計変化は、電極に向かうときそれが受ける引力又は反発力を変化させるであろう。それゆえ、波プロットの形状が変化しないかもしれないが、それは、基質ペプチドのリン酸化の程度に正比例する量で「横道（ｓｉｄｅｗａｙｓ）」をシフトさせるであろう。（図３（ａ）を参照のこと）。
【００４５】
ペプチドが、全くリン酸化されていない状態から完全にリン酸化された状態に変化するとき、ボルタンモグラム内の波曲線は、（図３（ａ）中の明るい実線と暗い実線により表される）２つの十分に定められた限界の間をシフトする。この応答は、ペプチドがリン酸化される程度を追跡するために使用され、そしてそれゆえ、酵素により触媒される反応速度をモニターするために使用されることができる。
【００４６】
酵素は、通常、図３（ｂ）内の上の暗い線により示される反応速度をもつかもしれない。候補医薬がこの反応を阻害することができる場合、所定の時間内に作られる修飾された基質の量は、図３（ｂ）内の下の薄い線で示されるように、低下されるであろう。利用しうる基質ペプチドの大過剰が常に存在するので、反応を追跡するこの方法は特に確固としたものである。なぜなら、所定の時間における上記２本の線の値の比は、一定のままであるはずであり、そして結果の精度は、より長い間アッセイを単に実行することにより、改善されることができるからである。
【００４７】
実施例２
電気化学的プロテアーゼ・アッセイ
フェロセン及びフラーレンでタグ付された肝炎ＮＳ３プロテアーゼのペプチド基質を以下に示す（プロテアーゼが基質を解裂させる部位を矢印で示す）：
【化２】
2008517593.tif 000004
【００４８】
プロテアーゼによる基質の解裂は、２つの生成物、アミノ末端に正電荷をもつものと、カルボキシ末端に負電荷をもつものを、作り出す。
【００４９】
ＮＳ３プロテアーゼによるタグ付基質の修飾を電気化学的にモニターするために、電気化学的反応チャンバー内で、（生理学的条件に酷似するｐＨ、温度、及びイオン濃度で）水性溶液中で反応を実行した。（作用電極と参照電極を用いて）上記電気化学的反応チャンバーに電圧を加え、そして（上記作用電極と補助電極を用いて）電流応答を計測する。リニアスイープボルタンメトリーを用いて、ボルタンモグラムを作成する。図４（ａ）は、得られうる推定ボルタンモグラムを示す。
【００５０】
たとえ、上記２つの酸化還元タグの間に電荷の直接転位が存在しえないとしても、解裂産物は、電極に向かうとき基質に比較して実質的に異なる引力又は反発力を受けるであろう。それゆえ、波プロットの形状は、基質が解裂する程度に正比例する量で変化するであろう。（図４（ａ）を参照のこと）。
【００５１】
基質が解裂するとき、ボルタンモグラム内の曲線は、基質と解裂産物の電気化学的特性により定められる限界の間をシフトするであろう（図４（ａ）中の明るい実線と暗い実線を参照のこと）。この応答は、基質が解裂する程度を追跡するために使用され、そしてそれゆえ、酵素により触媒される反応速度をモニターするために使用されることができる。
【００５２】
酵素は、通常、図４（ｂ）内の上の暗い線により示される反応速度をもつかもしれない。候補医薬がこの反応を阻害することができる場合、所定の時間内に解裂する基質の量は、図４（ｂ）内の下の薄い線で示されるように、低下されるであろう。利用しうる基質ペプチドの大過剰が常に存在するので、反応を追跡するこの方法は特に確固としたものである。なぜなら、所定の時間における上記２本の線の値の比は、一定のままであるはずであり、そして結果の精度は、より長い間アッセイを単に実行することにより、改善されることができるからである。上記線の実際の勾配は変化しうるかもしれないが、上記の比は、候補医薬の挙動により測定され、そして酵素の濃度に依存しない。これは、アッセイが実行されるところのセンサーが、製造変動に対して高い許容性をもつことを意味する。
【００５３】
候補医薬の濃度を単に変化させることにより、実施例１と２に記載したアプローチを用いて、安全な結合速度試験を実施することができる。例えば、この種の実験は、マイクロタイター・プレートのウェルの列に沿っての逐次稀釈を行い、そして同時に２４個のデータ点を採取するような２４プロブ・チップのデザインを使用し、それにより簡単な計測で安全な速度データセットを作成することを含むことができるであろう。医薬候補を混合し又は反応温度、ｐＨ等を変化させることにより、競争阻害、熱力学応答、及び医薬交差反応性の如き他の試験も同様に、容易に実行されうる。
【００５４】
以下の添付図面を参照して、上記実施例に本発明の態様を説明した。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１（ａ）は、キナーゼ反応の概略図を示し、そして図１（ｂ）は、基質が酸化還元活性基でタグ付されたキナーゼ反応の概略図を示す。
【図２】図２（ａ）は、プロテアーゼ反応の概略図を示し、そして図２（ｂ）は、基質のアミノ−及びカルボキシ末端が酸化還元活性基でタグ付されたプロテアーゼ反応の概略図を示す。
【図３】図３（ａ）は、本発明の１態様に従うキナーゼ反応のボルタンメトリー波特性の推定変化を示し、そして図３（ｂ）は、キナーゼ反応速度に対するキナーゼ阻害剤の推定効果を示す。
【図４】図４（ａ）は、本発明の１態様に従うプロテアーゼ反応のボルタンメトリー波特性の推定効果を示し、そしてプロテアーゼ反応速度に対するプロテアーゼ阻害剤の推定効果を示す。
【図１】
2008517593.tif 000005
【図２】
2008517593.tif 000006
【図３】
2008517593.tif 000007
【図４】
2008517593.tif 000008
【配列表】
2008517593000001.app
【国際調査報告】
2008517593.tif 000009
2008517593.tif 000010
2008517593.tif 000011