ДИФФЕРЕНЦИРОВКА ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
DIFFERENTIATION OF HUMAN EMBRYONIC STEM CELLS

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящий пункт формулы изобретения свидетельствует в пользу предварительной заявки U.S. № 61/289692, которая была подана 23 декабря 2009 года и включена сюда в качестве ссылки в полном объеме.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способам активации дифференцировки плюрипотентных стволовых клеток в клетки, вырабатывающие инсулин. В частности, настоящее изобретение относится к способам увеличения экспрессии генов NGN3 и NKX6.1 в популяциях клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринных клеточных линий поджелудочной железы.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Последние достижения в области заместительной клеточной терапии для лечения сахарного диабета 1 типа и нехватка островков Лангерганса для трансплантации заставили обратить внимание на разработку источников инсулин-продуцирующих клеток, или β-клеток, подходящих для трансплантации. Одним из подходов является формирование функциональных β-клеток из плюрипотентных стволовых клеток, таких как, например, эмбриональные стволовые клетки.
Во время эмбрионального развития позвоночных плюрипотентные клетки порождают группу клеток, создающих три зародышевых листка (эктодерма, мезодерма и эндодерма) в процессе, известном как гаструляция. Такие ткани, как, например, щитовидная железа, тимус, поджелудочная железа, кишечник и печень, будут развиваться из эндодермы через промежуточную стадию. Промежуточной стадией данного процесса является образование дефинитивной эндодермы. Дефинитивные эндодермальные клетки экспрессируют множество маркеров, таких как HNF-3 бета, GATA4, MIXL1, CXCR4 и SOX17.
Формирование поджелудочной железы происходит при дифференцировании дефинитивной эндодермы в панкреатическую эндодерму. Клетки панкреатической эндодермы экспрессируют ген панкреатическо-дуоденального гомеобокса, Pdx1. При отсутствии Pdx1 развитие поджелудочной железы не идет дальше формирования вентрального и дорзального зачатков. Таким образом, экспрессия PDX1 характеризует критическую стадию органогенеза поджелудочной железы. Зрелая поджелудочная железа содержит, помимо других типов клеток, экзокринную ткань и эндокринную ткань. Экзокринная и эндокринная ткани образуются при дифференцировании панкреатической эндодермы.
in vitro
et al
et al
Клетки, несущие черты островковых клеток, как сообщается, были получены  из эмбриональных клеток мышей. Например, Lumelsky . (Science 292:1389, 2001) сообщил о дифференцировке эмбриональных стволовых клеток мыши в продуцирующие инсулин структуры, схожие с островками поджелудочной железы. Soria . (Diabetes 49:157, 2000) сообщил о инсулинпродуцирующих клетках, полученных из эмбриональных стволовых клеток мыши, которые могли нормализовать содержание сахара в крови при их имплантации мышам со стрептозотоцин-индуцированным диабетом.
et al
В одном примере Hori . (PNAS 99: 16105, 2002) описывается, что обработка мышиных эмбриональных стволовых клеток ингибиторами фосфоинозитид-3-киназы (LY294002) приводила к получению клеток, подобных β-клеткам.
et al
В другом примере Blyszczuk . (PNAS 100:998, 2003) сообщил о создании инсулинпродуцирующих клеток из эмбриональных стволовых клеток мыши, которые постоянно экспрессировали Pax4.
et al
В публикации Micallef . сообщается, что ретиноевая кислота может регулировать способность эмбриональных стволовых клеток формировать Pdx1-положительную панкреатическую эндодерму. Ретиноевая кислота с наибольшей эффективностью индуцирует экспрессию PDX1 при добавлении в культуру на четвертый день дифференцировки эмбриональных стволовых клеток в течение периода, соответствующего концу гаструляции эмбриона (Diabetes 54:301, 2005).
et al
В публикации Miyazaki . сообщается о линии мышиных эмбриональных стволовых клеток со сверхэкспрессией Pdx1. Их результаты показали, что экспрессия экзогенного Pdx1 несомненно повышает экспрессию инсулина, соматостатина, глюкокиназы, нейрогенина 3, p48, Pax6 и HNF6 в полученных дифференцированных клетках (Diabetes 53: 1030, 2004).
et al
В публикации Skoudy . сообщается, что активин A (входящий в суперсемейство TGF-β) повышает экспрессию экзокринных панкреатических генов (p48 и амилаза) и эндокринных генов (Pdx1, инсулин и глюкагон) в эмбриональных стволовых клетках мыши. Максимальный эффект наблюдался при использовании активина A в концентрации 1 нМ. Они также наблюдали, что уровень экспрессии инсулина и мРНК Pdx1 не зависел от ретиноевой кислоты; однако обработка 3nM FGF7 привела к повышению содержания транскриптов Pdx1 (Biochem. j. 379: 749, 2004).
et al
В работе Shiraki . изучались эффекты факторов роста, специфически ускоряющих дифференцировку эмбриональных стволовых клеток в Pdx1-положительные клетки. Эти авторы наблюдали, что TGF-β2 приводил к воспроизводимому увеличению доли Pdx1-положительных клеток (Genes Cells. 2005 Jun; 10(6): 503-16.).
et al
Gordon . показали индукцию brachyury [положительных ]/ HNF3 бета [положительных] эндодермальных клеток из эмбриональных стволовых клеток мыши при отсутствии сыворотки и в присутствии активина с ингибитором сигнального пути Wnt (США 2006/0003446A1).
et al
Gordon . (PNAS, Vol 103, page 16806, 2006) сообщил, что “Сигнальные пути Wnt и TGF-бета/nodal/активина одновременно были необходимы для формирования передней первичной полоски.”
Однако модель развития эмбриональных стволовых клеток на мышах может не имитировать в точности программу развития у высших млекопитающих, например у человека.
et al
et al
В работе Thomson . эмбриональные стволовые клетки выделяли из человеческих бластоцист (Science 282:114, 1998). Параллельно, Gearhart и соавторы получили клеточные линии эмбриональных зародышевых клеток человека (hEG) из ткани половых желез эмбриона (Shamblott ., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:13726, 1998). В отличие от эмбриональных стволовых клеток мыши, воспрепятствовать дифференцировке которых можно путем простого культивирования с фактором торможения лейкемии (LIF), эмбриональные стволовые клетки человека должны культивироваться в очень специфических условиях (патент США № 6200806, WO 99/20741, WO 01/51616).
et al
D'Amour . описывают производство обогащенных культур дефинитивной эндодермы, производной от человеческих эмбриональных стволовых клеток, в присутствии высокой концентрации активина и низкой концентрации сыворотки (Nature Biotechnology 2005). Трансплантация этих клеток под почечную капсулу мышей привела к их дифференцировке в более зрелые клетки, обладающие характерными особенностями некоторых эндодермальных органов. Клетки дефинитивной эндодермы, производные от эмбриональных стволовых клеток человека, могут подвергаться дальнейшей дифференцировке в Pdx1-положительные клетки после добавления FGF-10 (US 2005/0266554A1).
et al
in vivo
D'Amour . (Nature Biotechnology - 24, 1392-1401 (2006)) сообщили: “Мы разработали процесс дифференцировки, который позволяет превращать человеческие эмбриональные клетки (hES) в эндокринные клетки, способные синтезировать такие гормоны поджелудочной железы, как инсулин, глюкагон, соматостатин, панкреатический полипептид и грелин. Данный процесс имитирует органогенез поджелудочной железы , проводя клетки через фазы, напоминающие образование дефинитивной эндодермы, эндодермы кишечной трубки, панкреатической эндодермы и превращение предшественников эндокринных клеток в клетки, экспрессирующие эндокринные гормоны”.
et al
В другом примере, в публикации Fisk ., сообщается о системе для производства островковых клеток поджелудочной железы из эмбриональных стволовых клеток человека (US2006/0040387A1). В данном случае процесс дифференцирования был разделен на три стадии. Сначала человеческие эмбриональные стволовые клетки были дифференцированы до эндодермы с помощью сочетания бутирата натрия и активина А. Далее клетки культивировались с антагонистами TGF-β, такими как Noggin, в сочетании с EGF или бетацеллюлином с получением Pdx1-положительных клеток. Окончательное дифференцировка запускалось никотинамидом.
et al
in vivo
et al
В одном примере Benvenistry . сообщили: “Мы считаем, что чрезмерная экспрессия PDX1 усиливает экспрессию различных генов поджелудочной железы, индукция экспрессии инсулина может требовать дополнительных сигналов, которые присутствуют только ” (Benvenistry , Stem Cells 2006; 24:1923-1930).
et al
et al
В другом примере Grapin-Botton . сообщили: “Ранняя активация Ngn3 почти исключительно индуцирует глюкагон [положительные] клетки, что истощает пул клеток-предшественниц поджелудочной железы. Начиная с E11.5, PDX-1 предшественницы получили возможность дифференцироваться в инсулин [положительные] и PP [положительные] клетки” (Johansson KA , Developmental Cell 12, 457-465, March 2007).
Экспрессия NGN3 в клетках, экспрессирующих маркеры, характерные для эндодермальной клеточной линии поджелудочной железы, может снизить способность клеток к дальнейшей дифференцировке в инсулинпродуцирующие клетки. Предыдущие исследования показали, что эти клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндодермальной клеточной линии поджелудочной железы и NGN3, при последующей дифференцировке более склонны к преобразованию в глюкагонпродуцирующие клетки, чем в инсулинпродуцирующие. Однако экспрессия NGN3 требуется для формирования эндокринных клеток поджелудочной железы или их предшественниц (клеток, которые могут превращаться, например, в глюкагон- или инсулинпродуцирующие клетки). Поэтому временная регуляция NGN3 важна для определения дальнейшей судьбы предшественниц эндокринных клеток поджелудочной железы с целью их преобразования в инсулинпродуцирующие клетки.
Поэтому все еще существует существенная необходимость в разработке условий для создания линий плюрипотентных стволовых клеток, которые могут быть использованы для удовлетворения текущих клинических потребностей, сохраняя при этом возможность к дифференцировке в инсулинпродуцирующие клетки. Настоящее изобретение предлагает альтернативный подход к повышению эффективности дифференциации человеческих эмбриональных стволовых клеток в инсулинпродуцирующие клетки при помощи способа усиления экспрессии NGN3 и NKX6.1 в клетках, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринных клеточных линий поджелудочной железы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ усиления экспрессии NGN3 и NKX6.1 в популяции клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринных клеточных линий поджелудочной железы, которая состоит из следующих шагов:
a) культивирование плюрипотентных стволовых клеток,
b) дифференциация плюрипотентных стволовых клеток в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для дефинитивных эндодермальных клеточных линий,
c) дифференцировка клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для дефинитивных эндодермальных клеточных линий, в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндодермальных клеточных линий поджелудочной железы, при помощи добавления в среду, используемую для дифференциации клеток, экспрессирующих маркеры, характерныедля дефинитивных эндодермальных клеточных линий, соединений, выбранных из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7, и
d) дифференцировка клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндодермальных клеточных линий поджелудочной железы, в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринных клеточных линий поджелудочной железы.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения в среду, используемую для дифференцировки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндодермальных клеточных линий поджелудочной железы, добавляется соединение, выбранное из группы, состоящей из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для ясности описания, а не в ограничение изобретения, подробное описание изобретения разделено на следующие подразделы, описывающие или иллюстрирующие определенные особенности, варианты осуществления или области применения настоящего изобретения.
Определения
in vitro
Стволовые клетки представляют собой недифференцированные клетки, определяемые по их способности на уровне единичной клетки как самообновляться, так и дифференцироваться с образованием клеток-потомков, таких как самообновляющиеся клетки-предшественники, необновляющиеся клетки-предшественники и окончательно дифференцированные клетки. Стволовые клетки также характеризуются способностью дифференцироваться  в функциональные клетки различных клеточных линий дифференцирования из нескольких зародышевых листков (эндодермы, мезодермы и эктодермы), а также после трансплантации давать начало тканям, происходящим от нескольких зародышевых листков, и вносить существенный вклад в формирование большинства, если не всех, тканей после инъекции в бластоцисты.
Стволовые клетки классифицируются по своему потенциалу развития на: (1) тотипотентные, способные к порождению всех эмбриональных и экстраэмбриональных видов клеток; (2) плюрипотентные, способные к порождению всех эмбриональных видов клеток; (3) мультипотентные, способные к порождению субпопуляций клеточных линий в пределах конкретной ткани, органа или физиологической системы (например, гемопоэтическая стволовая клетка (HSC) может образовывать предшественниц, которые могут включать HSC (в целях самообновления), олигопотентных предшественниц клеток крови и все виды клеток и элементов крови (например, тромбоциты), которые являются нормальными компонентами крови); (4) олигопотентные, способные порождать более ограниченные субпопуляции клеточных линий, чем мультипотентные стволовые клетки; и (5) унипотентные, способные породить одну клеточную линию (например, сперматогенные стволовые клетки).
Дифференцировка представляет собой процесс, при помощи которого неспециализированная («некоммитированная») или менее специализированная клетка приобретает свойства специализированной клетки, например нервной или мышечной клетки. Дифференцированная клетка или клетка с индуцированным дифференцировкам представляет собой клетку, занявшую более специализированное («коммитированное») положение в линии дифференцировки клетки. Термин «коммитированная» применительно к процессу дифференцирования обозначает клетку, дошедшую в ходе процесса дифференцировки до стадии, от которой в нормальных условиях она продолжит дифференцироваться до определенного типа клеток или набора типов клеток и не сможет в нормальных условиях дифференцироваться в иной тип клеток или вернуться обратно к менее дифференцированному типу. Дедифференцировкой называется процесс, в ходе которого клетка возвращается к менее специализированному (или коммитированному) положению в линии дифференцировки. Используемый в настоящей заявке термин «линия дифференцировки клетки» определяет наследственность клетки, то есть определяет, из какой клетки произошла данная клетка и каким клеткам она может дать начало. В линии дифференцировки клетка помещается в наследственную схему развития и дифференцировки. Маркером, специфичным для линии дифференцировки, называется характерная особенность, специфически ассоциированная с фенотипом клеток конкретной линии дифференцировки, которая может использоваться для оценки дифференцировки некоммитированных клеток в клетки данной линии дифференцировки.
Используемые в настоящей заявке термины «клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы», «клетки стадии 1» или «стадия 1», относятся к клеткам, экспрессирующим по меньшей мере один из следующих маркеров: SOX17, GATA4, HNF-3 бета, GSC, CER1, Nodal, FGF8, Brachyury, Mix-одобный гомеобокс белок типа Mix, FGF4 CD48, эомезодермин (EOMES), DKK4, FGF17, GATA6, CXCR4, C-Kit, CD99 или OTX2. К клеткам, экспрессирующим маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, относятся клетки-предшественники первичной полоски, клетки первичной полоски, клетки мезэндодермы и клетки дефинитивной эндодермы.
Используемый в настоящей заявке термин «клетки с экспрессией маркеров, характерных для линии панкреатической эндодермы» относится к клеткам с экспрессией по меньшей мере одного из следующих маркеров: PDX1, HNF1-бета, PTF1-альфа, HNF6, NKX6.1 или HB9. К клеткам, экспрессирующим маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, относятся клетки панкреатической эндодермы, клетки первичной кишечной трубки и клетки поздней передней кишки.
Используемый в настоящей заявке термин «дефинитивная эндодерма» относится к клеткам, обладающим характерными особенностями клеток, происходящих в ходе гаструляции от эпибласта, и формирующим желудочно-кишечный тракт и его производные. Клетки дефинитивной эндодермы экспрессируют следующие маркеры: HNF3 beta, GATA4, SOX17, Cerberus, OTX2, goosecoid, C-Kit, CD99 и MIXL1.
Используемый в настоящей заявке термин «маркеры» означает молекулы нуклеиновых кислот или полипептидов с дифференциальной экспрессией в интересующих клетках. В данном контексте под дифференциальной экспрессией подразумевается повышение уровня экспрессии для положительного маркера и понижение уровня экспрессии для отрицательного маркера. Поддающийся обнаружению уровень маркерной нуклеиновой кислоты или полипептида в интересующих клетках оказывается значительно выше или ниже по сравнению с другими клетками, что позволяет идентифицировать интересующую клетку и отличить ее от других клеток с помощью любого из множества известных в данной области способов.
Использованные здесь термины “эндокринная клетка поджелудочной железы”, или “экспрессирующая гормоны клетка поджелудочной железы "относятся к клеткам, способным экспрессировать по меньшей мере один из следующих гормонов: инсулин, глюкагон, соматостатин и панкреатический полипептид.
Выделение, размножение и культивирование полипотентных стволовых клеток
Характеристика плюрипотентных стволовых клеток
et al
in vitro
Плюрипотентные стволовые клетки могут экспрессировать один или более стадийно-специфичных эмбриональных антигенов (SSEA) 3 и 4, а также маркеры, определяемые антителами, обозначенными как Tra-1-60 и Tra-1-81 (Thomson ., Science 282:1145, 1998). Дифференциация плюрипотентных стволовых клеток  приводит к потере экспресии SSEA-4, Tra 1-60 и Tra 1-81 (при их наличии) и повышению экспрессии SSEA-1. В недифференцированных полипотентных стволовых клетках, как правило, активна щелочная фосфатаза, которая может быть обнаружена путем фиксации клеток с помощью 4% параформальдегида, с последующим обнаружением с помощью Vector Red, применяемого в качестве субстрата, в соответствии с инструкциями производителя (Vector Laboratories, Burlingame Calif.). Недифференцированные плюрипотентные стволовые клетки также, как правило, экспрессируют OCT4 и TERT, определяемые с помощью ПЦР в реальном времени.
Другим желательным фенотипическим свойством выращенных плюрипотентных клеток является потенциал дифференцировки в клетки всех трех зародышевых листков: в эндодермальные, мезодермальные и эктодермальные ткани. Полипотентность полипотентных стволовых клеток может быть подтверждена, например, путем инъекции клеток мышам с тяжелым комбинированным иммунодефицитом (SCID), фиксирования образующихся тератом с помощью 4% параформальдегида, и их гистологического исследования для получения доказательств наличия клеточных типов, происходящих от трех зародышевых листков. В качестве альтернативы плюрипотентность можно определить по созданию эмбриоидных телец и анализа их на предмет присутствия маркеров, ассоциирующихся с тремя зародышевыми листками.
Выращенные линии плюрипотентных стволовых клеток могут быть кариотипированы с применением стандартного способа окрашивания с использованием красителя Гимза (G-banding) и сравнения с опубликованными кариотипами соответствующих видов приматов. Желательно получить клетки, имеющие «нормальный кариотип», т. е. эуплоидные клетки, в которых все человеческие хромосомы присутствуют и не имеют видимых изменений.
Источники плюрипотентных стволовых клеток
К типам полипотентных стволовых клеток, которые можно использовать, относятся стабильные линии полипотентных клеток, получаемых из ткани, образующейся после беременности, в том числе, из преэмбриональной ткани (такой, как бластоциста), эмбриональной ткани или ткани плода, взятой в любой момент в ходе беременности, как правило, но не обязательно, до срока около 10-12 недель беременности. Примерами, не ограничивающими настоящее изобретение, являются стабильные линии человеческих эмбриональных стволовых клеток или человеческих эмбриональных зародышевых клеток, например, клеточные линии человеческих эмбриональных стволовых клеток H1, H7 и H9 (WiCell). Также возможно использование описываемых в настоящей заявке составов в ходе первоначального установления или стабилизации таких клеток, в этом случае исходными клетками являются первичные плюрипотентные клетки, взятые напрямую из тканей- источников. Также соответствуют целям настоящего изобретения клетки, взятые из популяции плюрипотентных стволовых клеток, уже культивированных в отсутствие питающих клеток. Также соответствуют целям настоящего изобретения клетки мутантных линий эмбриональных стволовых клеток человека, таких как, например, BG01v (BresaGen, Атенс, Джорджия, США).
et al
В одном варианте осуществления настоящего изобретения человеческие эмбриональные стволовые клетки обрабатываются в соответствии с методикой, описанной Thomson . (патент США № 5843780; Science 282:1145, 1998; Curr. Top. Dev. Biol. 38:133 ff., 1998; Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92:7844, 1995).
Культивирование плюрипотентных стволовых клеток
В одном из вариантов осуществления плюрипотентные стволовые клетки, как правило, культивируют на слое питающих клеток, которые поддерживают плюрипотентные клетки в различных отношениях. Как вариант, полипотентные стволовые клетки культивируются в культуральной системе, по существу не содержащей питающих клеток, но, тем не менее, поддерживающей пролиферацию полипотентных стволовых клеток и не допускающей существенной дифференцировки. Рост плюрипотентных стволовых клеток в свободной от питающих клеток культуральной системе без дифференцировки поддерживается путем использования среды, кондиционированной посредством предварительного культивирования клеток иного типа. В качестве альтернативы рост плюрипотентных стволовых клеток в свободной от питающих клеток культуральной системе без дифференцировки поддерживается путем использования среды с химически определенным составом.
et al
et al
Например, Reubinoff  (Nature Biotechnology 18: 399-404 (2000)) and Thompson  (Science 6 November 1998: Vol. 282. no. 5391, pp. 1145-1147) открыли культуру клеточной линии плюрипотентных стволовых клеток из человеческой бластоцисты при помощи слоя питающих фибробластов эмбриона мыши.
et al
et al
Richards , (Stem Cells 21: 546-556, 2003) оценил набор из 11 различных зрелых, фетальных и неонатальных питающих клеток человека по их способности поддерживать жизнедеятельность клеточной культуры плюрипотентных стволовых клеток. Richards , сообщил: “клеточные линии человеческих эмбриональных стволовых клеток, культивированные на зрелых питающих фибробластах кожи, сохраняют морфологию человеческих эмбриональных стволовых клеток и остаются плюрипотентными”.
В заявке на патент США № 20020072117 описываются линии клеток, продуцирующие среду, осуществляющую поддержку полипотентных стволовых клеток приматов в культуре, не содержащей питающих клеток. Использованные клеточные линии представляют собой мезенхимо- и фибробластоподобные линии, полученные из эмбриональной ткани или дифференцированные из эмбриональных стволовых клеток. В заявке на патент США № 20020072117 также описывается использование этих клеточных линий в качестве первичного слоя питающих клеток.
et al.
В другом примере Wang  (Stem Cells 23: 1221-1227, 2005) описывают способы длительного выращивания человеческих плюрипотентных стволовых клеток на слоях питающих клеток, полученных из человеческих эмбриональных стволовых клеток.
et al.
В другом примере Stojkovic  (Stem Cells 2005 23: 306-314, 2005) описывают систему питающих клеток, получаемую в результате спонтанного дифференцирования человеческих эмбриональных стволовых клеток.
et al
В другом примере Miyamoto  (Stem Cells 22: 433-440, 2004) описывают получение питающих клеток из человеческой плаценты.
et al
Amit (Biol. Reprod 68: 2150-2156, 2003) описывают слой питающих клеток, полученных из человеческой крайней плоти.
et al.
В другом примере Inzunza  (Stem Cells 23: 544-549, 2005) описывают слой питающих клеток, полученных из человеческих фибробластов постнатальной крайней плоти.
В патенте США № 6642048 описывается среда, поддерживающая рост полипотентных стволовых клеток приматов (пПС) в среде, не содержащей питающих клеток, и клеточные линии, которые могут использоваться для производства такой среды. В патенте США № 6642048 сообщается: “Это изобретение включает мезенхимальные и фибробластоподобные клеточные линии, полученные из эмбриональной ткани или дифференцированные из эмбриональных стволовых клеток. В документе описываются и иллюстрируются способ получения таких клеточных линий, обработки среды и выращивания стволовых клеток с применением кондиционированной среды”.
В другом примере, заявке на патент WO2005014799, описывается кондиционированная среда для поддержания, пролиферации и дифференцировки клеток млекопитающих. В патенте WO2005014799 сообщается: “Культуральная среда, произведенная в соответствии с настоящим изобретением, обуславливает секреторную активность клеток мыши; В частности, эти дифференцированные и иммортализованные трансгенные гепатоциты, названные MMH (Met-гепатоциты мыши)”.
et al
В другом примере, Xu  (Stem Cells 22: 972-980, 2004) описывают кондиционированную среду, полученную из производных человеческих эмбриональных стволовых клеток, генетически модифицированных для увеличения экспрессии обратной транскриптазы человеческой теломеразы.
В другом примере, заявке на патент США № 20070010011, описывается культуральная среда определенного химического состава для поддержания полипотентных стволовых клеток.
et al
В альтернативной культуральной системе используется не содержащая сыворотки среда, обогащенная факторами роста, способными стимулировать пролиферацию эмбриональных стволовых клеток. Например, Cheon  (BioReprod DOI:10.1095/biolreprod.105.046870, October 19, 2005) описывают не содержащую питающих клеток и сыворотки культуральную систему, в которой эмбриональные стволовые клетки поддерживаются в некондиционированной, заменяющей сыворотку среде (SR), обогащенной различными факторами роста, способными запустить самообновление эмбриональных стволовых клеток.
et al.
В другом примере Levenstein  (Stem Cells 24: 568-574, 2006) описывают способы длительного культивирования человеческих эмбриональных стволовых клеток в отсутствие фибробластов или кондиционированной среды, с применением среды, обогащенной основным фактором роста фибробластов (bFGF).
В другом примере, в патенте США № 20050148070 описывается способ культивирования человеческих эмбриональных стволовых клеток на определенной среде без сыворотки и фибробластных питающих клеток, этот способ состоит из: культивирования стволовых клеток в культуральной среде, содержащей альбумин, аминокислоты, витамины, минералы, по меньшей мере один трансферрин или его заменитель, по меньшей мере один инсулин или его заменитель; в культуральной среде фактически отсутствует эмбриональная сыворотка млекопитающих и она содержит по меньшей мере 100 нг/мл фактора роста фибробластов, способствующего активации сигнального рецептора фактора роста фибробластов, в то время как этот фактор роста поступает не из слоя питающих фибробластов, а из другого источника; среда поддерживает пролиферацию стволовых клеток в недифференцированном состоянии без использования питающих клеток или кондиционированной среды.
В другом примере, в патенте США № 20050233446 описывается среда, которая может использоваться для культивирования стволовых клеток, включая недифференцированные примордиальные стволовые клетки приматов. Клетки из раствора, представленного фактически изотонической средой, сравнивались с культивированными стволовыми клетками. В данной культуре указанная среда содержит основную среду и количество bFGF, инсулина и аскорбиновой кислоты, достаточное для поддержки роста зародышевых стволовых клеток без существенной дифференцировки.
В другом примере, патенте США № 6800480, говорится “В одном варианте осуществления предлагается культуральная среда для выращивания клеток зародышевых стволовых клеток приматов, в значительной степени в недифференцированном состоянии, включающая основную среду с низким содержанием эндотоксина и низким осмотическим давлением, которая эффективно поддерживает рост зародышевых стволовых клеток приматов. Основная среда объединяется с питательной сывороткой, способной поддерживать рост зародышевых стволовых клеток приматов, и субстратом, выбираемым из группы, включающей питающие клетки и экстраклеточный матрикс, полученный из питающих клеток. Среда также содержит аминокислоты, не относящиеся к незаменимым, антиоксидант и первый фактор роста, выбираемый из группы, содержащей нуклеозиды и соль-пируват”.
В другом примере, патенте США № 20050244962 сообщается: “В одной особенности изобретения предлагается методика культивирования эмбриональных стволовых клеток приматов. Стволовые клетки культивируются в культуре, в основном, не содержащей эмбриональной сыворотки млекопитающих (предпочтительно, также, в основном, не содержащей эмбриональной сыворотки любых животных) и в присутствии фактора роста фибробластов, полученного из источника, иного чем просто питающие клетки-фибробласты. В предпочтительной форме, слой питающих фибробластов, ранее необходимый для поддержания культуры стволовых клеток, становится необязательным вследствие добавления достаточного количества фактора роста фибробластов”.
В еще одном примере, патенте WO2005065354 описывается определенная изотоническая культурная среда, в которой фактически отсутствуют питающие клетки и эмбриональная сыворотка, эта среда состоит из: a. базальной среды; b. основного фактора роста фибробластов в количестве, достаточном для поддержания роста существенно недифференцированных стволовых клеток млекопитающих; в. инсулина в количестве, достаточном для поддержания роста существенно недифференцированных стволовых клеток млекопитающих; и d. аскорбиновой кислоты в количестве, достаточном для поддержания роста существенно недифференцированных стволовых клеток млекопитающих.
В другом примере, в заявке на патент WO2005086845, описывается способ поддержания недифференцированных стволовых клеток, где упомянутый способ включает воздействие на стволовые клетки одним членом семейства белков трансформирующего ростового фактора-бета (TGF-β), одним членом семейства белков фактора роста фибробластов (FGF) или никотинамидом (NIC) в количестве, достаточном для поддержания клеток в недифференцированном состоянии в течение периода времени, достаточного для получения желаемого результата.

Плюрипотентные стволовые клетки могут быть высеяны на соответствующий культуральный субстрат. В одном из вариантов осуществления соответствующим культуральным субстратом является компонент внеклеточного матрикса, такой как, например, полученный из базальной мембраны или тот, который может участвовать в лиганд-рецепторном взаимодействии с участием молекулы адгезивного слоя. В одном из вариантов осуществления соответствующим культуральным субстратом является MATRIGEL (Becton Dickenson). MATRIGEL является растворимым препаратом из опухолевых клеток Энгельбрет-Холм-Сварм, которые превращаются в гель при комнатной температуре с образованием воссозданной базальной мембраны.
В качестве альтернативы можно использовать другие компоненты внеклеточного матрикса и смеси компонентов. В зависимости от типа пролиферирующих клеток, это может быть ламинин, фибронектин, протеогликан, энтактин, гепарансульфат и т.п., по отдельности или в различных сочетаниях.
Плюрипотентные стволовые клетки могут высеиваться на субстрат с соответствующим распределением по поверхности и в присутствии среды, поддерживающей выживание, размножение и сохранение требуемых характеристик клеток. Все эти характеристики улучшаются при тщательном подходе к распределению клеток при посеве и могут быть определены специалистом в данной области.
Подходящая культуральная среда может быть изготовлена, например, из следующих компонентов модифицированная по способу Дульбекко среда Игла (DMEM), Gibco № 11965-092, нокаутная модифицированная по способу Дульбекко среда Игла (KO DMEM), Gibco №10829-018, базовая среда Хэма F12/50% DMEM, 200 ммоль L-глутамина, Gibco № 15039-027; раствор заменимых аминокислот, Gibco 11140-050; β-меркаптоэтанол, Sigma № M7522; человеческий рекомбинантный основной фактор роста фибробластов (bFGF), Gibco № 13256-029.
Образование популяции клеток, экспрессирующих маркеры, характерные эндокринной линии клеток поджелудочной железы, с усилением экспрессии NGN3 и NKX6.1.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ усиления экспрессии NGN3 и NKX6.1 в популяции клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринной линии клеток поджелудочной железы, которая состоит из следующих шагов:
a) культивирования плюрипотентных стволовых клеток,
b) дифференцировка плюрипотентных стволовых клеток в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии клеток дефинитивной эндодермы,
c) дифференцировка клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для клеточной линии дефинитивной эндодермы, в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, с добавлением в среду, используемую для дифференцировки клеточной линии дефинитивной эндодермы, соединения, выбранного из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7, и
d) дифференцировка клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной клеточной линии поджелудочной железы.
Дифференцировка плюрипотентных стволовых клеток в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для клеточной линии дефинитивной эндодермы
Образование клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, может быть выявлено путем проверки на наличие маркеров до и после выполнения конкретного протокола. Плюрипотентные стволовые клетки, как правило, не экспрессируют такие маркеры. Таким образом, дифференцировка плюрипотентных клеток определяется по началу экспрессии таких маркеров.
Полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, с использованием любого известного специалистам способа или с использованием любого способа, предложенного в настоящем изобретении.
et al
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, в соответствии со способами, описанными в публикации D'Amour , Nature Biotechnology 23, 1534-1541 (2005).
et al
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, в соответствии со способами, описанными в публикации Shinozaki , Development 131, 1651-1662 (2004).
et al
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, в соответствии со способами, описанными в публикации McLean , Stem Cells 25, 29-38 (2007).
et al
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, в соответствии со способами, описанными в публикации D'Amour , Nature Biotechnology 24, 1392-1401 (2006).
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем культивирования полипотентных стволовых клеток в среде, содержащей активин A в отсутствие сыворотки, затем культивирования клеток с активином A и сывороткой, а затем культивирования клеток с активином A и сывороткой в другой концентрации. Пример данного способа описан в публикации Nature Biotechnology 23, 1534-1541 (2005).
et al
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем культивирования полипотентных стволовых клеток в среде, содержащей активин А в отсутствие сыворотки, затем культивирования клеток с активином A и сывороткой в другой концентрации. Пример данного способа описан в публикации D' Amour , Nature Biotechnology, 2005.
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем культивирования полипотентных стволовых клеток в среде, содержащей активин А и лиганд Wnt в отсутствие сыворотки, затем удаления лиганда Wnt и культивирования клеток с активином A и сывороткой. Пример использования данного способа приведен в публикации Nature Biotechnology 24, 1392-1401 (2006).
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем обработки полипотентных стволовых клеток в соответствии со способами, изложенными в заявке на патент США Сер. № 11/736908, принадлежащей LifeScan, Inc.
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной сформированной эндодермы, путем обработки полипотентных стволовых клеток в соответствии со способами, изложенными в заявке на патент США Сер. No. 11/779,311, принадлежащей LifeScan, Inc.
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем обработки полипотентных стволовых клеток в соответствии со способами, изложенными в заявке на патент США Сер. No. 60/990,529.
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем обработки полипотентных стволовых клеток в соответствии со способами, изложенными в заявке на патент США Сер. № 61/076889.
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем обработки полипотентных стволовых клеток в соответствии со способами, изложенными в заявке на патент США Сер. № 61/076900.
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем обработки полипотентных стволовых клеток в соответствии со способами, изложенными в заявке на патент США Сер. № 61/076908.
Например, полипотентные стволовые клетки могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, путем обработки полипотентных стволовых клеток в соответствии со способами, изложенными в заявке на патент США Сер. № 61/076915.
Дифференцировка клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы
Клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, с использованием любого способа, известного специалистам в данной области, или с использованием способа, предложенного в настоящем изобретении.
et al
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, в соответствии с методикой, описанной D'Amour ., Nature Biotechnol. 24:1392-1401, 2006.
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии сформированной эндодермы, фактором роста фибробластов и ингибитором сигнального пути Hedgehog KAAD-циклопамином с последующим удалением содержащей фактор роста фибробластов и KAAD-циклопамин среды и культивированием клеток в среде, содержащей ретиноевую кислоту, фактор роста фибробластов и KAAD-циклопамин. Пример использования данного способа приведен в публикации Nature Biotechnology 24, 1392-1401 (2006).
В одном из аспектов настоящего изобретения клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, ретиноевой кислотой и по меньшей мере одним фактором роста фибробластов в течение периода времени, в соответствии со способами, описанными в заявке на патент США Сер. № 11/736908, принадлежащей LifeScan, Inc.
В одном из аспектов настоящего изобретения клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, ретиноевой кислотой и по меньшей мере одним фактором роста фибробластов в течение периода времени, в соответствии со способами, описанными в заявке на патент США Сер. № 11/779,311, принадлежащей LifeScan, Inc.
В одном из аспектов настоящего изобретения клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, в соответствии со способами, описанными в заявке на патент США Сер. № 60/990529.
Эффективность дифференцировки может быть определена путем обработки популяции клеток агентом (например, антителом), специфически распознающим белковый маркер, экспрессированный клетками, экспрессирующими маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы.
in situ
et al
Способы оценки экспрессии маркеров белков и нуклеиновых кислот в культивированных или выделенных клетках являются стандартными для данной области. Сюда относятся количественная ревертазная полимеразная цепная реакция (ОТ-ПЦР), Нозерн-блот, гибридизация (см., например, Current Protocols in Molecular Biology (Ausubel ., eds. 2001 supplement)), и иммунологический анализ, такой как иммуногистохимический анализ секционного материала, Вестерн-блоттинг и проточный цитометрический анализ (FACS) для исследования маркеров, экспрессируемых в живых клетках (см., например, Harlow and Lane, Using Antibodies: A Laboratory Manual, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press (1998)).
Характеристики плюрипотентных стволовых клеток хорошо известны специалистам в данной области, и продолжается выявление дополнительных характеристик плюрипотентных стволовых клеток. К маркерам плюрипотентных стволовых клеток относится, например, экспрессия одного или нескольких следующих маркеров: ABCG2, CRIPTO, FOXD3, Connexin43, Connexin45, OCT4, SOX2, Nanog, hTERT, UTF1, ZFP42, SSEA-3, SSEA-4, Tra 1-60, Tra 1-81.
После обработки плюрипотентных стволовых клеток с применением способов, составляющих предмет настоящего изобретения, дифференцированные клетки могут быть выделены путем воздействия на популяцию клеток агентом (например, антителом), специфически распознающим белковый маркер, например CXCR4, экспрессируемый клетками, экспрессирующими маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы.
К плюрипотентным стволовым клеткам, которые могут использоваться в настоящем изобретении, относятся, например, человеческие эмбриональные стволовые клетки линии H9 (код NIH: WA09), человеческие эмбриональные стволовые клетки линии H1 (код NIH: WA01), человеческие эмбриональные стволовые клетки линии H7 (код NIH: WA07) и человеческие эмбриональные стволовые клетки линии SA002 (Cellartis, Швеция). Также для использования в рамках настоящего изобретения подходят клетки, экспрессирующие по меньшей мере один из следующих маркеров, характерных для плюрипотентных клеток: ABCG2, cripto, CD9, FOXD3, CONNEXIN43, CONNEXIN45, OCT4, SOX2, Nanog, hTERT, UTF1, ZFP42, SSEA-3, SSEA-4, Tra 1-60, и Tra 1-81.
Маркеры, характерные для линии сформированной эндодермы, выбираются из группы, состоящей из SOX17, GATA4, HNF3 бета, GSC, CER1, NODAL, FGF8, Brachyury, Mix-подобного гомеобоксового белка, FGF4 CD48, эомезодермина (EOMES), DKK4, FGF17, GATA6, CXCR4, C-Kit, CD99 и OTX2. Подходит для использования в настоящем изобретении клетка, экспрессирующая, как минимум, один из маркеров, характерных для линии дефинитивной эндодермы. В одном из аспектов настоящего изобретения клетка, экспрессирующая маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, представляет собой клетку-предшественницу первичной полоски. В другом аспекте настоящего изобретения клетка, экспрессирующая маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, представляет собой мезэндодермальную клетку. В другом аспекте настоящего изобретения клетка, экспрессирующая маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, представляет собой клетку дефинитивной эндодермы.
Маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, выбирают из группы, состоящей из PDX1, HNF1 бета, PTF1 альфа, HNF6, HB9 и PROX1. Подходит для использования в настоящем изобретении клетка, экспрессирующая, как минимум, один из маркеров, характерных для линии панкреатической эндодермы. В одном из аспектов настоящего изобретения клетка, экспрессирующая маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, представляет собой клетку панкреатической эндодермы.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы. В настоящем изобретении предлагается способ усиления экспрессии NGN3 и NKX6.1 в популяциях клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы .
Усиление экспрессии NGN3 и NKX6.1 в популяциях клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, может быть достигнуто путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, соединениями, выбранными из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7. Кроме того, усиление экспрессии NGN3 и NKX6.1 в популяциях клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, может быть достигнуто путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии дефинитивной эндодермы, соединениями, выбранными из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7.
В случае, когда клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, обрабатываются соединением, выбранным из группы, состоящей из веществ X, Y и Z, клетки обрабатываются путем добавления в среду, которая используется для дифференцировки клеток в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, соединения, выбранного из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7.
В случае, когда клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, обрабатываются соединением, выбранным из группы, состоящей из веществ X, Y и Z, клетки обрабатываются путем добавления в среду, которая используется для дифференцировки клеток в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, соединения, выбранного из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7.
Дифференцировка клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, с усилением экспрессии NGN3 и NKX6.1
Клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, могут быть дифференцированы в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, при помощи любого способа из этой области техники или любого способа, который был предложен в настоящем изобретении.
et al
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, полученные способами, составляющими предмет настоящего изобретения, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, средой, содержащей экзендин 4, затем удаления среды, содержащей экзендин 4 с последующим культивированием клеток в среде, содержащей экзендин 1, IGF-1 и HGF. Пример использования данного способа приведен в публикации D' Amour , Nature Biotechnology, 2006.
et al
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, полученные способами, составляющими предмет настоящего изобретения, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, средой, содержащей DAPT (Sigma-Aldrich, Миссури) и экзендин 4. Пример использования данного способа приведен в публикации D' Amour , Nature Biotechnology, 2006.
et al
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, полученные способами, составляющими предмет настоящего изобретения, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, средой, содержащей экзендин 4. Пример использования данного способа приведен в публикации D' Amour , Nature Biotechnology, 2006.
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, полученные способами, составляющими предмет настоящего изобретения, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, фактором, ингибирующим сигнальный путь Notch, способами, описанными в заявке на патент США с серийным № 11/736908, принадлежащей LifeScan, Inc.
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, полученные способами, составляющими предмет настоящего изобретения, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, фактором, ингибирующим сигнальный путь Notch, способами, описанными в заявке на патент США с серийным No. 11/779311, принадлежащей LifeScan, Inc.
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, полученные способами, составляющими предмет настоящего изобретения, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, фактором, ингибирующим сигнальный путь Notch, способами, описанными в заявке на патент США с серийным No. 60/953178, принадлежащей LifeScan, Inc.
Например, клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, полученные способами, составляющими предмет настоящего изобретения, далее дифференцируются в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, фактором, ингибирующим сигнальный путь Notch, способами, описанными в заявке на патент США с серийным No. 60/990529, принадлежащей LifeScan, Inc.
Маркеры, характерные для эндокринной линии дифференцировки клеток поджелудочной железы, выбирают из группы, состоящей из следующих маркеров: NGN3, NEUROD, ISL1, PDX1, NKX6.1, PAX4, NGN3 и PTF-1 альфа. В одном осуществлении настоящего изобретения панкреатическая эндокринная клетка способна к экспрессии по меньшей мере одного из следующих гормонов: инсулин, глюкагон, соматостатин и панкреатический полипептид. Соответствующей целям настоящего изобретения является клетка, экспрессирующая по меньшей мере один из маркеров, характерных для линии панкреатических эндокринных клеток. В одном из аспектов настоящего изобретения клетка, экспрессирующая маркеры, характерные для линии панкреатических эндокринных клеток, представляет собой панкреатическую эндокринную клетку. Указанная панкреатическая эндокринная клетка может представлять собой панкреатическую клетку, экспрессирующую гормоны. В альтернативном варианте указанная панкреатическая эндокринная клетка может представлять собой панкреатическую клетку, секретирующую гормоны.
В одном аспекте настоящего изобретения панкреатическая эндокринная клетка представляет собой клетку с экспрессией маркеров, характерных для линии дифференцировки β-клеток. Клетка с экспрессией маркеров, характерных для линии β-клеток, экспрессирует PDX1 и по меньшей мере один из следующих транскрипционных факторов: NGN3, NKX2.2, NKX6.1, NEUROD, ISL1, HNF3-бета, MAFA, PAX4 и PAX6. В одном аспекте настоящего изобретения клетка с экспрессией маркеров, характерных для линии дифференцировки β-клеток, представляет собой β-клетку.
В настоящем изобретении предлагается способ усиления экспрессии NGN3 и NKX6.1 в популяциях клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения усиление экспрессии NGN3 и NKX6.1 в популяциях клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, может быть достигнуто путем обработки клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии панкреатической эндодермы, соединением, выбранным из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7.
В случае, когда клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для линии панкреатический эндодермы, обрабатываются соединением, выбранным из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7, клетки, обработанные путем добавления в среду, использующуюся для дифференцировки клеток в клетки, экспрессирующие маркеры, характерные для эндокринной линии поджелудочной железы, соединения, выбранного из группы, которая состоит из H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, вортманнина, SB-203580, SB-202190, тирфостина 25, тирфостина, AG1478, тирфостина 46, GW 5074, кенпауллона, HNMPA, AG490, Y27632 и ML-7.
Настоящее изобретение далее иллюстрируется, помимо прочих, следующими примерами.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Скрининг аналогов малых молекул, регулирующих экспрессию NGN3
Во время превращения клеток-предшественниц в эндокринные клетки необходима экспрессия фактора транскрипции NGN3. Желаемым результатом является увеличение эффективности этого процесса. Скрининг низкомолекулярных соединений был произведен на основании предположения, что энзиматические ингибиторы могут регулировать передачу клеточных сигналов во время дифференцировки и оказывают прямое или непрямое влияние на экспрессию генов наиболее важных факторов транскрипции, таких как NGN3.
Подготовка клеток для анализа:
2
Недифференцированное, плюрипотентное состояние исходной культуры эмбриональных стволовых клеток человека (клеточная линия H1 эмбриональных стволовых клеток человека) поддерживалось при помощи подавления факторов роста на планшетах с кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши, которая была покрыта MATRIGEL (BD Biosciences; Cat # 356231) с проведением пассирования клеток в среднем раз в четыре дня. Пассирование проводилось путем обработки клеточной культуры раствором диспазы с концентрацией 1 мг/мл (Invitrogen, Cat #: 17105-041) в течение 5-7 минут при 37°C с последующим промыванием монослоя с кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши и аккуратным соскабливанием для восстановления клеточных кластеров. Кластеры были центрифугированы на низкой скорости для сбора сгустка клеток и удаления остаточного количества диспазы. Для проведения планового обслуживания клеточные кластеры были разведены в отношении 1:3 или 1:4. Все линии эмбриональных стволовых клеток человека поддерживали при номерах пассажа менее P50 и периодически проверяли на нормальный кариотип и отсутствие микоплазмы. Для скринингов в формате небольшого исследования кластеры эмбриональных стволовых клеток человека H1 были забраны из клеточной культуры, которая была предварительно обработана диспазой описанным выше способом, и были высеяны с распределением 1:2 (по площади поверхности) на черный планшет с 96 лунками объемом 100 мкл, которые для инактивации факторов роста были покрыты MATRIGEL (BD Biosciences; Cat # 356231); PerkinElmer; Cat #6005182 Клеткам дали зафиксироваться, и затем восстановили фазу логарифмического роста с периодичностью от 1 до 3 дней, подкармливая клетки кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши с добавлением 8 нг/мл основного фактора роста фибробластов (R&D Systems; Cat # 233-FB). Во время проведения исследования планшеты содержались во влажной камере при 37°C с 5% содержанием CO.
Подготовка соединений:
Скрининг был проведен с использованием двух имеющихся в продаже банков низкомолекулярных ингибиторов киназ (BioMol Intl; Cat # 2832A(V2.2) и EMD Biosciences: Cat # 539745). В Таблице 1 и Таблице 2 показаны соединения из этих банков ингибиторов киназ BioMol и EMD соответственно. Соединения из этих банков были доступны в чистом виде в количестве 10 ммоль на планшетах с 96 лунками, где они были разведены в 100% ДМСО и хранились при -80°C. Соединения из этих банков далее были разведены до промежуточной концентрации 2,5 ммоль в 100% ДМСО (Sigma; Cat # D2650), после чего хранились до использования при -80°C. В день проведения исследования соединения были разведены в соотношении 1:12.5 в модифицированной по способу Дульбекко среде Игла с высоким содержанием глюкозы до получения рабочего запаса с концентрацией 200 мкмоль в 8% ДМСО, после чего они были разведены в соотношении 1:80 в каждой лунке для проведения анализа до получения итоговой концентрации соединения 2,5мкмоль в 0,1% ДМСО.
Скрининговое исследование дифференцировки:
Шаг 1 протокола дифференцировки проводился в течение 3 дней, во время которых ежедневно происходила подкормка клеток путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей среды (100мкл). В первый день исследования для подкормки в лунки вводилась среда RPMI-1640 (Invitrogen; Cat #: 22400), в состав которой входила не содержащая жирных кислот 2% V фракция бычьего альбумина (FAF BSA) (Proliant Inc.; Cat #: SKU 68700), 100 нг/мл Активина A (PeproTech; Cat #120-14), 20 нг/мл Wnt3a (R&D Systems; Cat # 1324-WN/CF) и 8 нг/мл основного фактора роста фибробластов (bFGF) (R&D Systems; Cat # 233-FB). На второй и третий день исследования для подкормки в лунки вводилась та же среда, за исключением того, что из нее был удален Wnt3a. Клетки во всех лунках подкармливались и обрабатывались одинаковым образом.
Шаг 2 протокола дифференцировки проводился в течение двух дней. Происходила ежедневная подкормка клеток путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей среды (100мкл) Игла в модификации Дульбекко/F12 (Invitrogen; Cat # 11330-032), в состав которой входила не содержащая жирных кислот 2% V фракция бычьего альбумина (FAF BSA), 50 нг/мл фактора роста фибробластов (PeproTech; Cat # 100-19) и 250 нмоль KAAD-циклопамина (Calbiochem; Cat # 239804). Клетки во всех лунках подкармливались и обрабатывались одинаковым образом.
Третий этап протокола дифференцировки занял четыре дня. Происходила подкормка клеток через день путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей модифицированной по способу Дульбекко среды Игла с высоким содержанием глюкозы (200 мкл) с (Invitrogen; Cat # 10569) с добавлением 0,1% Albumax (Invitrogen; Cat #: 11020-021), 0,5x добавки инсулина-трансферрина-селена (ITS-X; Invitrogen; Cat # 51500056), 50 нг/мл фактора роста фибробластов, 100 нг/мл Noggin (R&D Systems; Cat # 3344-NG), 250 нмоль KAAD-циклопамина, 2 мкмоль транс-ретиноевой кислоты (RA) (Sigma-Aldrich; Cat # R2625) и 30 нг/мл Активина A. Во время шага 3 опытные образцы ингибиторов киназ были добавлены в каждую лунку на двух отдельных планшетах (Планшеты A и B); третий планшет (Планшет C) остался необработанным. На каждом планшете каждая из 16 контрольных лунок была обработана эквивалентным количеством 0,1% ДМСО без какого-либо исследуемого соединения.
Четвертый этап протокола дифференцировки занял три дня. Происходила подкормка клеток на 1 и 2 день (но не на 3) путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей модифицированной по способу Дульбекко среды Игла с высоким содержанием глюкозы с добавлением 0,1% Albumax, 0,5x добавки инсулина-трансферрина-селена, 100 нг/мл Noggin, и 1 мкмоль ингибитора Alk 5(Axxora; Cat # ALX-270-445). Во время шага 3 опытные образцы ингибиторов киназ были добавлены в каждую лунку на двух отдельных планшетах (Планшеты В и С); третий планшет (Планшет А) остался необработанным. На каждом планшете каждая из 16 контрольных лунок была обработана эквивалентным количеством 0,1% ДМСО без какого-либо исследуемого соединения.
Одновременный многопараметрический анализ:
В конце шага 4 среды из всех исследуемых планшетов были аспирированы с последующей фиксацией при комнатной температуре с 4% параформальдегидом (Sigma-Aldrich; Cat # 158127), разведенным в фосфатно-солевом буфере (ФСБ) без двухвалентных катионов (Invitrogen; Cat # 14190), а затем однократно промыты ФСБ. Клеточные мембраны образцов были пермеабилизированы 0,5% Тритоном X-100 (VWR; Cat # VW3929-2) в течение 20 минут при комнатной температуре, двукратно промыты ФСБ и блокированы 5% ослиной сывороткой (Jackson ImmunoResearch; Cat # 017-000-121) в ФСБ в течение 30 минут при комнатной температуре. Первое антитело (анти-NGN3 барана; R&D Systems; AF3444) было разведено в соотношении 1:300 в 5% ослиной сыворотке и добавлено в каждую лунку на один час при комнатной температуре. После двукратного промывания ФСБ вторичные ослиные противобараньи антитела Alexa Fluor 647 (Invitrogen; Cat # A21448) были разведены в соотношении 1:100 и добавлены в лунку к каждому образцу в течение 30 минут при комнатной температуре, после чего они были дважды промыты ФСБ. Для контрастной окраски ядер было добавлено 4мкг/мл Хехст33342 (Invitrogen; Cat # H3570) в течение 10 минут при комнатной температуре. Планшеты были однократно промыты ФСБ, после чего в каждой лунке для визуализации было оставлено по 100 мкл ФСБ.
При помощи IN Cell Analyzer 1000 (GE Healthcare) с использованием дихроического зеркала с 51008 светоделителями проводилась визуализация клеток, окрашенных красителями Хехст 33342 и Alexa Flour 647. Время воздействия было оптимизировано в сравнении с лунками с положительным контролем, которые были окрашены только вторичными антителами. Для компенсации возможных потерь клеток в ходе процедур анализа и последующего окрашивания каждую лунку снимали в 15 проекциях. Общее число клеток и общую интенсивность сигнала NGN3 измеряли для каждой лунки с помощью программного пакета IN Cell Developer Toolbox 1.7 (GE Healthcare). Сегментацию ядер определяли по ступеням шкалы серых тонов (исходный интервал 100-300) и размерам ядра. Общий уровень экспрессии белка NGN3 выражается в виде общей интенсивности или интегральной интенсивности, определяемой как произведение общей интенсивности флюоресценции клетки на площадь клетки. Фон оценивался на основе критериев допустимости шкалы оттенков серого в диапазоне от 200 до 3500. Данные об общей интенсивности были нормализованы путем деления общей интенсивности флюоресценции каждой лунки на среднюю общую интенсивность флюоресценции положительного контроля.
Результаты исследования показаны в Таблице 3 из комбинаций двух банков ингибиторов киназ, которые были использованы для обработки 6 исследуемых планшетов в рамках этого единичного эксперимента. Представленные данные являются репрезентативными коэффициентами интенсивности флуоресценции окрашивания NGN3 для обработанных лунок с индивидуальными соединениями в сравнении с лунками, которые были обработаны только нейтральным ДМСО. Коэффициенты интенсивности, как и ранжирование, показаны для индивидуальных соединений, которые были получены отдельно во время 3 или 4 шага, или при сочетании 3 и 4 шага. Соединения с коэффициентами интенсивности >1,4 относительно контроля, который был обработан нейтральным веществом, были отмечены как пики для подтверждения и дополнительной оценки. Особенно интересно, как было обобщено в Таблице 4, что соединения, при добавлении которых были обнаружены некоторые целевые сигнальные клеточные пути, могут быть вовлечены в оптимальную схему экспрессии NGN3 во время дифференцировки эндокринных клеток.
Пример 2
Скрининг аналогов малых молекул, регулирующих экспрессию NKX6.1 и NGN3
Во время превращения клеток-предшественниц в эндокринные клетки необходима экспрессия факторов NKX6.1 и NGN3. Исследование ингибиторов киназ было проведено для определения того, могут ли они оказывать положительное действие на экспрессию одного или обоих маркеров во время дифференцировки клеток. В данном примере в протокол дифференцировки также был включен ингибитор деацетилазы гистонов Трихостатин А с целью регуляции реконструкции хроматина и возможного усиления транскрипции генов.
Подготовка клеток для анализа:
2
Недифференцированное, плюрипотентное состояние исходной культуры эмбриональных стволовых клеток человека (клеточная линия H1 эмбриональных стволовых клеток человека) поддерживалось при помощи подавления факторов роста на планшетах с кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши, которая была покрыта MATRIGEL (BD Biosciences; Cat # 356231) с проведением пассирования клеток в среднем раз в четыре дня. Пассирование проводилось путем обработки клеточной культуры раствором диспазы с концентрацией 1 мг/мл (Invitrogen, Cat #: 17105-041) в течение 5-7 минут при 37°C с последующим промыванием монослоя с кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши и аккуратным соскабливанием для восстановления клеточных кластеров. Кластеры были центрифугированы на низкой скорости для сбора сгустка клеток и удаления остаточного количества диспазы. Для проведения планового обслуживания клеточные кластеры были разведены в отношении 1:3 или 1:4. Все линии эмбриональных стволовых клеток человека поддерживали при номерах пассажа менее P50 и периодически проверяли на нормальный кариотип и отсутствие микоплазмы. Для скринингов в формате небольшого исследования кластеры эмбриональных стволовых клеток человека H1 были забраны из клеточной культуры, которая была предварительно обработана диспазой описанным выше способом, и были высеяны с распределением 1:2 (по площади поверхности) на черный планшет с 96 лунками объемом 100 мкл, которые для инактивации факторов роста были покрыты MATRIGEL (BD Biosciences; Cat # 356231) (Packard ViewPlates; PerkinElmer; Cat #6005182) Клеткам дали зафиксироваться, и затем восстановили фазу логарифмического роста с периодичностью от 1 до 3 дней, подкармливая клетки кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши с добавлением 8 нг/мл основного фактора роста фибробластов (R&D Systems; Cat # 233-FB). Во время проведения исследования планшеты содержались во влажной камере при 37°C с 5% содержанием CO.
Подготовка соединений:
Скрининг был проведен с использованием двух имеющихся в продаже банков низкомолекулярных ингибиторов киназ (BioMol Intl; Cat # 2832A(V2.2), как показано в Таблице 1. Соединения из этих банков были доступны в чистом виде в количестве 10 ммоль на планшетах с 96 лунками, где они были разведены в 100% ДМСО и хранились при -80°C. Соединения из этих банков далее были разведены до промежуточной концентрации 2,5 ммоль в 100% ДМСО (Sigma; Cat # D2650), после чего хранились до использования при -80°C. В день проведения исследования соединения были разведены в соотношении 1:12.5 в модифицированной по способу Дульбекко среде Игла с высоким содержанием глюкозы до получения рабочего запаса с концентрацией 200 мкмоль в 8% ДМСО, после чего они были разведены в соотношении 1:80 в каждой лунке для проведения анализа до получения итоговой концентрации соединения 2,5мкмоль в 0,1% ДМСО.
Скрининговое исследование дифференцировки:
Шаг 1 протокола дифференцировки проводился в течение 3 дней, во время которых ежедневно происходила подкормка клеток путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей среды (100 мкл). В первый день исследования для подкормки в лунки вводилась среда RPMI-1640 (Invitrogen; Cat #: 22400) в состав которой входила не содержащая жирных кислот 2% V фракция бычьего альбумина (FAF BSA) (Proliant Inc.; Cat #: SKU 68700), 100 нг/мл Активина A (PeproTech; Cat #120-14), 20 нг/мл Wnt3a (R&D Systems; Cat # 1324-WN/CF) и 8 нг/мло сновного фактора роста фибробластов (bFGF) (R&D Systems; Cat # 233-FB). На второй и третий день исследования для подкормки в лунки вводилась та же среда, за исключением того, что из нее был удален Wnt3a. Клетки во всех лунках подкармливались и обрабатывались одинаковым образом.
Шаг 2 протокола дифференцировки проводился в течение двух дней. Происходила ежедневная подкормка клеток путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей среды (100 мкл) Игла в модификации Дульбекко/F12 (Invitrogen; Cat # 11330-032) в состав которой входила не содержащая жирных кислот 2% V фракция бычьего альбумина (FAF BSA), 50 нг/мл фактора роста фибробластов (PeproTech; Cat # 100-19), и 250 нмоль KAAD-циклопамина (Calbiochem; Cat # 239804). Клетки во всех лунках подкармливались и обрабатывались одинаковым образом.
Третий этап протокола дифференцировки занял пять дней. Происходила подкормка клеток через день путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей модифицированной по способу Дульбекко среды Игла с высоким содержанием глюкозы (200 мкл) (Invitrogen; Cat # 10569) с добавлением 0,1% Albumax (Invitrogen; Cat #: 11020-021), 0,5x добавки инсулина-трансферрина-селена (ITS-X; Invitrogen; Cat # 51500056), 50 нг/мл фактора роста фибробластов, 100 нг/мл Noggin (R&D Systems; Cat # 3344-NG), 250 нмоль KAAD-циклопамина, 2 мкмоль M транс ретиноевой кислоты (RA) (Sigma-Aldrich; Cat # R2625), 30 нг/мл Активина A и 100 нмоль Трихостатина A (TsA; Sigma; Cat # T8552). Во время шага 3 опытные образцы ингибиторов киназ были добавлены в каждую лунку на 2 и 4 день. На каждом планшете каждая из 16 контрольных лунок была обработана эквивалентным количеством 0,1% ДМСО без какого-либо исследуемого соединения.
Четвертый этап протокола дифференцировки занял три дня. Происходила ежедневная подкормка клеток путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей модифицированной по способу Дульбекко среды Игла с высоким содержанием глюкозы (200 мкл) с добавлением 0,1% Albumax, 0,5x добавки инсулина-трансферрина-селена, 100 нг/мл Noggin,мкмоль ингибитора Alk 5 (Axxora; Cat # ALX-270-445) и 1 мкг/мл DAPT (Sigma; Cat #D5942). Во время шага 4 в первый день в каждую лунку были добавлены опытные образцы ингибиторов киназ и 100 нмоль Трихостатина А, затем на 2 и 3 день при подкормке клеток оба опытных образца ингибиторов киназ и Трихостатин А уже не добавлялись. На каждом планшете каждая из 16 контрольных лунок была обработана эквивалентным количеством 0,1% ДМСО без какого-либо исследуемого соединения.
Одновременный многопараметрический анализ:
В конце шага 4 среды из всех исследуемых планшетов были аспирированы с последующей фиксацией при комнатной температуре в течение 20 минут с 4% параформальдегидом (Sigma-Aldrich; Cat # 158127), разведенным в фосфатно-солевом буфере (ФСБ) без двухвалентных катионов (Invitrogen; Cat # 14190), а затем однократно промыты ФСБ. Клеточные мембраны образцов были пермеабилизированы 0,5% Тритоном X-100 (VWR; Cat # VW3929-2) в течение 20 минут при комнатной температуре, двукратно промыты ФСБ и блокированы 5% ослиной сывороткой (Jackson ImmunoResearch; Cat # 017-000-121) В ФСБв течение 30 минут при комнатной температуре. Первое антитело (анти-NGN3 барана; R&D Systems; AF3444 или анти-NKX6.1 мыши; Университет штата Айова; Cat # F55A12) было разведено (в соотношении 1:300 для анти-NGN3; в соотношении 1:500 для анти-NKX6.1) в 5% ослиной сыворотке и добавлено в каждую лунку на один час при комнатной температуре. После двукратного промывания ФСБ вторичные ослиные противобараньи антитела Alexa Fluor 647 (Invitrogen; Cat # A21448) и вторичные ослиные противомышиные антитела Alexa Fluor 488 (Invitrogen; Cat #A21202) были разведены в соотношении 1:100 (для обоих видов вторичных антител) и добавлены в лунку к каждому образцу в течение 30 минут при комнатной температуре, после чего они были дважды промыты ФСБ. Для контрастной окраски ядер было добавлено 4 мкг/мл красителя Хехст 33342 (Invitrogen; Cat # H3570)в течение 10 минут при комнатной температуре. Планшеты были однократно промыты ФСБ, после чего в каждой лунке для визуализации было оставлено по 100 мкл ФСБ.
При помощи IN Cell Analyzer 1000 (GE Healthcare) с использованием дихроического зеркала с 51008 светоделителями проводилась визуализация клеток, окрашенных красителями Хехст 33342, Alexa Flour 647 и Alexa Flour 647. Время воздействия было оптимизировано в сравнении с лунками с положительным контролем, которые были окрашены только вторичными антителами Для компенсации возможных потерь клеток в ходе процедур анализа и последующего окрашивания каждую лунку снимали в 15 проекциях. Общее число клеток и общую интенсивность сигнала NGN3 или NKX6.1 измеряли для каждой лунки с помощью программного пакета IN Cell Developer Toolbox 1.7 (GE Healthcare). Сегментацию ядер определяли по ступеням шкалы серых тонов (исходный интервал 100-300) и размерам ядра. Общий уровень экспрессии белка NGN3 выражается в виде общей интенсивности или интегральной интенсивности, определяемой как произведение общей интенсивности флюоресценции клетки на площадь клетки Фон оценивался на основе критериев допустимости шкалы оттенков серого в диапазоне от 200 до 3500. Данные об общей интенсивности были нормализованы путем деления общей интенсивности флюоресценции каждой лунки на среднюю общую интенсивность флюоресценции положительного контроля.
Результаты данного исследования были обобщены в Таблице 5, Таблице 6 и Таблице 7. Данные из Таблицы 5 являются репрезентативными коэффициентами интенсивности флуоресценции окрашивания NGN3 и NKX6.1 для обработанных лунок с индивидуальными соединениями в сравнении с лунками, которые были обработаны только нейтральным ДМСО. Кроме того, также показано ранжирование воздействия каждого соединения на экспрессию белков NGN3 или NKX6.1. В Таблице 6 приводится ранжирование 16 наивысших пиков, которые оказали положительное воздействие на экспрессию NGN3 и/или NKX6.1. В Таблице 7 обобщаются данные о мишенях и путях передачи сигнала, которые имеют отношение к этим пикам. Сигнальные пути, обусловленные воздействием соединения с множественными пиками, которые были получены в рамках этого исследования, должны иметь наибольшее значение с точки зрения влияния на экспрессию этих двух факторов транскрипции, которые играют критическую роль в дифференцировке эндокринных клеток.
Пример 3
Подтверждение регулирующей роли аналогов малых молекул в экспрессии NGN3 и NKX6.1
Во время превращения клеток-предшественниц в эндокринные клетки необходима экспрессия фактора NKX6.1 и NGN3. Исследование ингибиторов киназ было проведено для определения того, могут ли они оказывать положительное действие на экспрессию одного или обоих маркеров во время дифференцировки клеток. В данном примере в протокол дифференцировки также был включен ингибитор деацетилазы гистонов Трихостатин А с целью регуляции реконструкции хроматина и возможного усиления транскрипции генов.
Подготовка клеток для анализа:
2
Недифференцированное, плюрипотентное состояние исходной культуры эмбриональных стволовых клеток человека (клеточная линия H1 эмбриональных стволовых клеток человека) поддерживалось при помощи подавления факторов роста на планшетах с кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши, которая была покрыта MATRIGEL (BD Biosciences; Cat # 356231) с проведением пассирования клеток в среднем раз в четыре дня. Пассирование проводилось путем обработки клеточной культуры раствором диспазы с концентрацией 1 мг/мл (Invitrogen, Cat #: 17105-041) в течение 5-7 минут при 37°C с последующим промыванием монослоя с кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши и аккуратным соскабливанием для восстановления клеточных кластеров. Кластеры были центрифугированы на низкой скорости для сбора сгустка клеток и удаления остаточного количества диспазы. Для проведения планового обслуживания клеточные кластеры были разведены в отношении 1:3 или 1:4. Все линии эмбриональных стволовых клеток человека поддерживали при номерах пассажа менее P50 и периодически проверяли на нормальный кариотип и отсутствие микоплазмы. Для скринингов в формате небольшого исследования кластеры эмбриональных стволовых клеток человека H1 были забраны из клеточной культуры, которая была предварительно обработана диспазой описанным выше способом, и были высеяны с распределением 1:2 (по площади поверхности) на черный планшет с 96 лунками объемом 100 мкл, которые для инактивации факторов роста были покрыты MATRIGEL (BD Biosciences; Cat # 356231) (Packard ViewPlates; PerkinElmer; Cat #6005182) . Клеткам дали зафиксироваться, и затем восстановили фазу логарифмического роста с периодичностью от 1 до 3 дней, подкармливая клетки кондиционированной средой с фибробластами эмбриона мыши с добавлением 8 нг/мл основного фактора роста фибробластов (R&D Systems; Cat # 233-FB). Во время проведения исследования планшеты содержались во влажной камере при 37°C с 5% содержанием CO.
Подготовка соединений:
Подтверждающий скрининг был проведен с использованием одного имеющегося в продаже банка низкомолекулярных ингибиторов киназ (BioMol Intl; Cat # 2832A(V2.2), как показано в Таблице 1. Интересующие соединения из этого банка были доступны в чистом виде в количестве 10 ммоль на планшетах с 96 лунками, где они были разведены в 100% ДМСО и хранились при -80°C. Интересующие нас индивидуальные соединения из этого банка далее были разведены до промежуточной концентрации 2,5 ммоль в 100% ДМСО (Sigma; Cat # D2650), после чего хранились до использования при -80°C. В день проведения исследования эти индивидуальные соединения были разведены в соотношении 1:12.5 в модифицированной по способу Дульбекко среде Игла с высоким содержанием глюкозы до получения рабочего запаса с концентрацией 200 мкмоль в 8% ДМСО, после чего они были разведены в соотношении 1:80 в каждой лунке для проведения анализа до получения итоговой концентрации соединения 2,5 мкмоль в 0,1% ДМСО.
Скрининговое исследование дифференцировки:
Шаг 1 протокола дифференцировки проводился в течение 3 дней, во время которых ежедневно происходила подкормка клеток путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей среды (100 мкл). В первый день исследования для подкормки в лунки вводилась среда RPMI-1640 (Invitrogen; Cat #: 22400) в состав которой входила не содержащая жирных кислот 2% V фракция бычьего альбумина (FAF BSA) (Proliant Inc.; Cat #: SKU 68700), 100 нг/мл Активина A (PeproTech; Cat #120-14), 20 нг/мл Wnt3a (R&D Systems; Cat # 1324-WN/CF) и 8 нг/мл основного фактора роста фибробластов (bFGF) (R&D Systems; Cat # 233-FB). На второй и третий день исследования для подкормки в лунки вводилась та же среда, за исключением того, что из нее был удален Wnt3a. Клетки во всех лунках подкармливались и обрабатывались одинаковым образом.
Шаг 2 протокола дифференцировки проводился в течение двух дней. Происходила ежедневная подкормка клеток путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей среды (100 мкл) Игла в модификации Дульбекко/F12 (Invitrogen; Cat # 11330-032) в состав которой входила не содержащая жирных кислот 2% V фракция бычьего альбумина (FAF BSA), 50 нг/мл фактора роста фибробластов (PeproTech; Cat # 100-19) и 250 нмоль KAAD-циклопамина (Calbiochem; Cat # 239804). Клетки во всех лунках подкармливались и обрабатывались одинаковым образом.
Третий этап протокола дифференцировки занял четыре дня. Происходила подкормка клеток через день путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей модифицированной по способу Дульбекко среды Игла с высоким содержанием глюкозы (200 мкл) (Invitrogen; Cat # 10569) с добавлением 0,1% Albumax (Invitrogen; Cat #: 11020-021), 0,5x добавки инсулина-трансферрина-селена (ITS-X; Invitrogen; Cat # 51500056), 0 нг/мл фактора роста фибробластов, 100 нг/мл Noggin (R&D Systems; Cat # 3344-NG), 250 нмоль KAAD-циклопамина, 2 мкмоль транс-ретиноевой кислоты (RA) (Sigma-Aldrich; Cat # R2625) и 20 нг/мл Активина А. Во время подкормки в 1 и 3 день шага 3 опытные образцы ингибиторов киназ в трех экземплярах были добавлены в каждую лунку планшетов. На каждом планшете каждая из 16 контрольных лунок была обработана эквивалентным количеством 0,1% ДМСО без какого-либо исследуемого соединения.
Третий этап протокола дифференцировки занял четыре дня. Происходила подкормка клеток через день путем аспирирования среды из каждой лунки с последующей ее заменой эквивалентным количеством свежей модифицированной по способу Дульбекко среды Игла с высоким содержанием глюкозы (200l) с добавлением 0,1% Albumax, 0,5x добавки инсулина-трансферрина-селена, 100 нг/мл Noggin и 1мкмоль ингибитора Alk 5(Axxora; Cat # ALX-270-445). Во время шага 4 опытные образцы ингибиторов киназ в трех экземплярах были добавлены в каждую лунку планшетов во время подкорма клеток на 1 и 3 день. На каждом планшете каждая из 16 контрольных лунок была обработана эквивалентным количеством 0,1% ДМСО без какого-либо исследуемого соединения.
Одновременный многопараметрический анализ:
В конце шага 4 среды из всех исследуемых планшетов были аспирированы и зафиксированы при комнатной температуре в течение 20 минут с 4% параформальдегидом (Sigma-Aldrich; Cat # 158127), разведенным в фосфатно-солевом буфере (ФСБ) без двухвалентных катионов (Invitrogen; Cat # 14190), а затем однократно промыты ФСБ. Клеточные мембраны образцов были пермеабилизированы 0,5% Тритоном X-100 (VWR; Cat # VW3929-2) в течение 20 минут при комнатной температуре, двукратно промыты ФСБ и блокированы 5% ослиной сывороткой (Jackson ImmunoResearch; Cat # 017-000-121) в ФСБ в течение 30 минут при комнатной температуре. Первые антитела (анти-NGN3 барана; R&D Systems; AF3444 или анти-NKX6.1 мыши ; Университет Штата Айова; Cat # F55A12) было разведено (в соотношении 1:300 для anti-NGN3; в соотношении 1:500 для анти-NKX6.1) в 5% ослиной сыворотке и добавлено в каждую лунку на один час при комнатной температуре. После двукратного промывания ФСБ вторичные ослиные противобараньи антитела Alexa Fluor 647 (Invitrogen; Cat # A21448) и вторичные ослиные противомышиные антитела Alexa Fluor 488 (Invitrogen; Cat #A21202) были разведены в соотношении 1:100 (для обоих видов вторичных антител) и добавлены в лунку к каждому образцу в течение 30 минут при комнатной температуре, после чего они были дважды промыты ФСБ. Для контрастной окраски ядер было добавлено 4мкг/мл красителя Хехст 33342 (Invitrogen; Cat # H3570) в течение 10 минут при комнатной температуре. Планшеты были однократно промыты ФСБ, после чего в каждой лунке для визуализации было оставлено по 100 мкл ФСБ.
При помощи IN Cell Analyzer 1000 (GE Healthcare) с использованием дихроического зеркала с 51008 светоделителями проводилась визуализация клеток, окрашенныхкрасителями Хехст 33342, Alexa Flourr 488 и Alexa Flour 647. Время воздействия было оптимизировано в сравнении с лунками с положительным контролем, которые были окрашены только вторичными антителами. Для компенсации возможных потерь клеток в ходе процедур анализа и последующего окрашивания каждую лунку снимали в 15 проекциях. Общее число клеток и общую интенсивность сигнала NGN3 измеряли для каждой лунки с помощью программного пакета IN Cell Developer Toolbox 1.7 (GE Healthcare). Сегментацию ядер определяли по ступеням шкалы серых тонов (исходный интервал 100-300) и размерам ядра. Общий уровень экспрессии белка NGN3 или NKX6.1 выражается в виде общей интенсивности или интегральной интенсивности, определяемой как произведение общей интенсивности флюоресценции клетки на площадь клетки. Фон оценивался на основе критериев допустимости шкалы оттенков серого в диапазоне от 200 до 3500. Данные об общей интенсивности были нормализованы путем деления общей интенсивности флюоресценции каждой лунки на среднюю общую интенсивность флюоресценции положительного контроля.
Результаты этих исследований показаны в Таблице 8. Предположения о свойствах двух соединений (кенпаулона и BML-259) не подтвердились, и они не оказывали усиливающее действие на экспрессию NGN3 или NKX6.1 в сравнении с контролем. Было показано, что оставшиеся исследованные соединения оказывают положительное воздействие на оба фактора транскрипции, что подтверждает полученные ранее результаты и подчеркивает важность этих связанных сигнальных путей.
Таблица 1Банк ингибиторов киназ BioMol (Cat # 2832, v2.2)
РАСПОЛОЖЕНИЕ НА ПЛАНШЕТЕ
№ CAS
НАИМЕНОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ ИЛИ №
Молекулярная масса
Мишень
B1
167869-21-8
PD-98059
267,3
MEK
B2
109511-58-2
U-0126
380,5
MEK
B3
152121-47-6
SB-203580
377,4
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
B4
84477-87-2
H-7
364,3
Протеинкиназа А, протеинкиназа G, киназа легких цепей миозина и протеинкиназа С.
B5
84468-17-7
H-9
324,3
Протеинкиназа А, протеинкиназа G, киназа легких цепей миозина и протеинкиназа С.
B6
62996-74-1
Стауроспорин
466,5
Неспецифично
B7
133550-35-5
AG-494
280,3
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса, киназа фактора роста тромбоцитов
B8
AG-825
397,5
HER1-2
B9
125697-92-9
Лавендустин A
381,4
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
B10
136831-49-7
RG-14620
274,1
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
B11
118409-57-7
Тирфостин 23
186,1
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
B12
118409-58-8
Тирфостин 25
202,1
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
C1
122520-85-8
Тирфостин 46
204,2
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса, киназа фактора роста тромбоцитов
C2
122520-86-9
Тирфостин 47
220,2
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
C3
122520-90-5
Тирфостин 51
268,2
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
C4
2826-26-8
Тирфостин 1
184,2
Отрицательный контроль для ингибиторов тирозинкиназы.
C5
116313-73-6
Тирфостин AG 1288
231,2
Тирозинкиназы
C6
63177-57-1
Тирфостин AG 1478
315,8
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
C7
71897-07-9
Тирфостин AG 1295
234,3
Тирозинкиназы
C8
10537-47-0
Тирфостин 9
282,4
Киназа фактора роста тромбоцитов
C9
HNMPA (гидрокси-2-нафталенилметилфосфоновая кислота)
238,2
Киназа инсулинового рецептора
C10
120685-11-2
PKC-412 (протеинкиназа С)
570,6
Ингибитор протеинкиназы С
C11
10083-24-6
Пицеатаннол
244,3
Тирозинкиназа селезенки
C12
172889-26-8
PP1
281,4
Киназы семейства Src
D1
133550-35-3
AG-490
294,3
JAK-2 киназа
D2
AG-126
215,2
ИЛ1-ассоцированная цитоплазматическая киназа
D3
AG-370
259,3
Киназа фактора роста тромбоцитов
D4
AG-879
316,5
Киназа рецептора фактора роста нервов
D5
154447-36-6
LY 294002
307,4
PI 3-K
D6
19545-26-7
Вортманнин
428,4
Фосфоинозитид-3-киназа
D7
133052-90-1
GF 109203X
412,5
Протеинкиназа С
D8
548-04-9
Гиперицин
504,4
Протеинкиназа С
D9
138489-18-6
Ro 31-8220
553,7
Протеинкиназа С
D10
123-78-4
Сфингозин
299,5
Протеинкиназа С
D11
127243-85-0
H-89
519,2
Протеинкиназа A
D12
84478-11-5
H-8
338,3
Протеинкиназа A, Протеинкиназа G
E1
91742-10-8
HA-1004
329,8
Протеинкиназа A, Протеинкиназа G
E2
103745-39-7
HA-1077
327,8
Протеинкиназа A, Протеинкиназа G
E3
HDBA (2-гидрокси-5-(2,5-дигидроксибензиламино)бензойная кислота)
275,3
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса, кальций/кальмодулин - зависимая протеинкиназа II
E4
127191-97-3
KN-62
721,9
Кальций/кальмодулин - зависимая протеинкиназа II
E5
KN-93
501
Кальций/кальмодулин - зависимая протеинкиназа II
E6
109376-83-2
ML-7
452,7
Киназа легких цепей миозина
E7
105637-50-1
ML-9
361,3
Киназа легких цепей миозина
E8
452-06-2
2-аминопурин
135,1
p58 протеинкиназа PITSLRE бета 1
E9
158982-15-1
N9-изопропилоломоуцин
326,4
Циклин-зависимая киназа
E10
101622-51-9
Оломоуцин
298,3
Циклин-зависимая киназа
E11
101622-50-8
изооломоуцин
298,4
Негативный контроль для оломицина.
E12
186692-46-6
Росковитин
354,5
Циклин-зависимая киназа
F1
24386-93-4
5-йодотуберцидин
392,2
Внеклеточно регулируемая киназа 2, аденозин-киназа, креатинкиназа 1, креатинкиназа 2,
F2
62004-35-7
LFM-A13
360
Тирозинкиназа Брутона
F3
152121-30-7
SB-202190
331,3
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
F4
172889-27-9
PP2
301,8
Семейство киназ Src
F5
208260-29-1
ZM 336372
389,4
RAF прото-онкогенная серин/треонин протеинкиназа
F6
5812-07-7
SU 4312
264,3
Flk1
F7
146535-11-7
AG-1296
266,3
Киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
F8
220904-83-6
GW 5074
520,9
RAF прото-онкогенная серин/треонин протеинкиназа
F9
6865-14-1
Пальмитоил-DL-карнитин Cl
436,1
Протеинкиназа C
F10
82-08-6
Роттлерин
516,6
Протеинкиназа C дельта
F11
446-72-0
Генистеин
270,2
Тирозинкиназы
F12
486-66-8
Даидзеин
254,2
Негативный контроль для генистеина.
G1
63177-57-1
Эрбстатина аналог
194
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
G2
6151-25-3
Кверцитина дигидрат
338,3
Фосфоинозитид-3-киназа
G3
SU1498
390,5
Flk1
G4
4452-06-6
ZM 449829
182,2
JAK-3 киназа
G5
195462-67-7
BAY 11-7082
207,3
Сигнальный путь IκB киназ
G6
53-85-0
DRB (5,6-дихлор-1-b-D-рибофуранозилбензимидазол)
319,1
Креатинкиназа II
G7
HBDDE (2,2',3,3',4,4'-гексагидрокси-1,1'-бифенил-6,6'-диметанола диметиловый эфир)
338,4
Протеинкиназа C альфа, протеинкиназа C гамма
G8
129-56-6
SP 600125
220,2
c-Jun-N-терминальная киназа
G9
479-41-4
Индирубин
262
Киназа гликогенсинтазы-3 бета, циклин-зависимая киназа 5
G10
160807-49-8
Индирубин-3'-моноксим
277,3
Киназа гликогенсинтазы-3 бета
G11
146986-50-7
Y-27632
338,3
RhoA-активируемая киназа
G12
142273-20-9
Кенпауллон
327,2
Киназа гликогенсинтазы-3 бета
H1
121-40-4
Терреиновая кислота
154,1
Киназа Брутона
H2
35943-35-2
Трицирибин
320,3
Сигнальный путь протеинкиназы В
H3
BML-257
326,4
Протеинкиназа В
H4
SC-514
224,3
IKK2
H5
BML-259
260,4
Циклин-зависимая киназа 5/p25
H6
520-36-5
Апигенин
270,2
Креатинкиназа-II
H7
BML-265 (аналог эрлотиниба)
305,4
EGFRK
H8
53123-88-9
Рапамицин
914,2
мишень рапамицина в клетках млекопитающих
Таблица 2Банк ингибиторов киназ EMD Calbiochem (Cat # 539745)
РАСПОЛОЖЕНИЕ НА ПЛАНШЕТЕ
№ CAS
НАИМЕНОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ ИЛИ №
Молекулярная масса
A2
127191-97-3
KN-62
721,9
A3
587871-26-9
Ингибитор ATM-киназы
395,5
A4
905973-89-9
Ингибитор ATM/ATR-киназы
555,8
A5
237430-03-4
Алстерпауллон
293,3
A6
852527-97-0
Алстерпауллон, 2-цианоэтил
346,3
A7
496864-16-5
Алоизин A, RP107
267,3
A8
496864-15-4
Алоизин, RP106
281,4
A9
220792-57-4
Аминопурваланол A
403,9
A10
866405-64-3
Ингибитор AMPK, Соединение C
399,5
A11
879127-16-9
Ингибитор III киназы Aurora
413,4
B2
443797-96-4
Ингибитор киназы Aurora / Cdk
435,4
B3
160807-49-8
Индирубин-3′-моноксим
277,3
B4
19542-67-7
BAY 11-7082
207,2
B5
189232-42-6
Богемин
340,4
B6
220749-41-7
Ингибитор Cdk1
294,7
B7
190654-01-4
Ингибитор Cdk1, CGP74514A
385,9
B8
443798-55-8
Cdk1/2-ингибитор III
425,4
B9
40254-90-8
Ингибитор Cdk1/5
185,2
B10
301836-43-1
Ингибитор казеинкиназы I, D4476
398,4
B11
934358-00-6
Ингибитор III казеинкиназы II, TBCA
463,8
C2
546102-60-7
Ингибитор Cdk4
404,2
C3
141992-47-4
Cdk4-ингибитор II, NSC 625987
271,3
C4
265312-55-8
Cdk4-ингибитор III
284,3
C5
300801-52-9
Ингибитор Cdc2-подобной киназы, TG003
249,3
C6
516480-79-8
Chk2-ингибитор II
363,8
C7
212779-48-1
Соединение 52
346,8
C8
199986-75-9
Cdk2-ингибитор III
400,5
C9
444723-13-1
Cdk2-ингибитор IV, NU6140
422,5
C10
784211-09-2
Ингибитор Cdk/Crk
473,4
C11
ERK-ингибитор III
318,3
D2
146986-50-7
Ингибитор ROCK, Y-27632
338,3
D3
865362-74-9
ERK-ингибитор II, FR180204
327,3
D4
ERK-ингибитор II, отрицательная контрольная группа
328,3
D5
Фаскаплизин, синтетический
306,8
D6
GSK-3b-ингибитор I
222,3
D7
478482-75-6
GSK-3b-ингибитор II
395,2
D8
487021-52-3
GSK-3b-ингибитор VIII
308,3
D9
667463-62-9
GSK-3-ингибитор IX
356,2
D10
GSK-3-ингибитор X
398,2
D11
626604-39-5
GSK-3b-ингибитор XI
349,3
E2
330161-87-0
SU6656
371,5
E3
404828-08-6
GSK-3-ингибитор XIII
301,4
E4
244148-46-7
Изогранулатимид
276,3
E5
186611-52-9
IC261
311,3
E6
507475-17-4
IKK-2-ингибитор IV
279,3
E7
Индирубиновое производное E804
365,4
E8
129-56-6
JNK-ингибитор II
220,2
E9
JNK ингибитор, отрицательная контрольная группа
234,2
E10
345987-15-7
JNK-ингибитор V
372,5
E11
312917-14-9
JNK-ингибитор IX
350,4
F2
41179-33-3
Ингибитор MK2a
349,4
F3
894804-07-0
JNK-ингибитор VIII
356,4
F4
97161-97-2
K-252a, Nocardiopsis sp.
467,5
F5
142273-20-9
Кенпауллон
327,2
F6
139298-40-1
KN-93
501,0
F7
MEK-ингибитор I
374,5
F8
623163-52-0
MEK-ингибитор II
289,7
F9
305350-87-2
Ингибитор MEK1/2
335,4
F10
522629-08-9
Ингибитор MNK1
244,2
F11
545380-34-5
Ингибитор активации транскрипционного фактора NF-κB
356,4
G2
581098-48-8
Ингибитор III MAP-киназы p38
404,5
G3
219138-24-6
Ингибитор MAP-киназы p38
365,8
G4
167869-21-8
PD 98059
267,3
G5
152121-53-4
PD 169316
360,3
G6
165806-53-1
SB220025
338,4
G7
212844-53-6
Пурваланол A
388,9
G8
GSK3b-ингибитор XII, TWS119
318,3
G9
127243-85-0
H-89, дигидрохлорид
519,3
G10
SB 202474, отрицательная контрольная группа для опытов с ингибированием p38 MAPK
279,3
G11
152121-30-7
SB 202190
331,3
H2
152121-47-6
SB 203580
377,4
H3
103745-39-7
HA 1077, дигидрохлорида фасудил
364,3
H4
135897-06-2
SB 218078
393,4
H5
318480-82-9
SC-68376
236,3
H6
72873-74-6
SKF-86002
297,4
H7
Ингибитор сфингозинкиназы
339,2
H8
62996-74-1
Стауроспорин, Streptomyces sp.
466,5
H9
52029-86-4
STO-609
374,4
H10
666837-93-0
SU9516
241,3
H11
871307-18-5
Ингибитор Tpl2-киназы
404,8
Таблица 3Банки ингибиторов киназ EMDII и BioMol
NGN3 Интенсивность
Доза на шаге 3
Доза на шаге 4
Доза на шаге 3&4
Банк
Лунка
Мишень
Ингибитор
Ранжирование
Коэффициент
Ранжирование
Коэффициент
Ранжирование
Коэффициент
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 4
Семейство киназ Src
PP2
8
1,81
2
2,50
1
2,49
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 5
Фосфоинозитид-3-киназа
LY 294002
7
1,82
9
1,63
2
2,46
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 3
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
SB-203580
3
2,23
7
1,88
3
2,34
Ингибиторы киназ из банка EMDII
H - 2
p38
SB 203580
19
1,53
52
1,08
4
2,22
Ингибиторы киназ из банка EMDII
H - 5
p38
SC-68376
29
1,41
121
0,69
5
2,12
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 4
Протеинкиназа А, протеинкиназа G, киназа легких цепей миозина и протеинкиназа C.
H-7
5
1,93
5
2,18
6
2,08
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 10
не является ингибитором протеинкиназы p38
SB 202474, отрицательный контроль для p38 митоген-активируемая протеинкиназы
116
0,88
62
1,03
7
2,02
Ингибиторы киназ из банка EMDII
A - 7
(CDK1/2/5)(GSK3i)
Алоизин A, RP107
58
1,25
55
1,06
8
1,97
Ингибиторы киназ из банка EMDII
H - 3
RhoA-активируемая киназа
гиалуронат 1077, фасудил
47
1,32
20
1,40
9
1,93
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 3
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
SB-202190
11
1,72
58
1,05
10
1,83
Ингибиторы киназ из банка EMDII
A - 2
Кальций/кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
KN-62
110
0,93
107
0,81
11
1,82
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 11
RhoA-активируемая киназа
Y-27632
120
0,84
1
2,67
12
1,78
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 11
Протеинкиназа A
H-89
2
2,57
4
2,23
13
1,75
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 6
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин AG 1478
15
1,62
10
1,57
14
1,74
Ингибиторы киназ из банка EMDII
A - 3
ATM-киназа
Ингибитор ATM-киназы
54
1,28
88
0,91
15
1,70
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 12
Семейство киназ Src
PP1
4
2,05
12
1,48
16
1,67
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 1
Протеинкиназа А, протеинкиназа G
HA-1004
6
1,82
3
2,30
17
1,63
Ингибиторы киназ из банка EMDII
B - 9
Циклин-зависимая киназа1/5
Ингибитор циклин-зависимой киназы 1/5
83
1,12
100
0,85
18
1,61
Ингибиторы киназ из банка EMDII
C - 7
CDC28
Соединение 52
67
1,22
122
0,68
19
1,61
Ингибиторы киназ из банка EMDII
F - 9
MEK1/2
Ингибитор MEK1/2
94
1,03
110
0,77
20
1,60
Ингибиторы киназ из банка BioMol
H - 7
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
BML-265 (аналог эрлотиниба)
16
1,58
30
1,25
21
1,59
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 4
MEK1/2
PD 98059
71
1,21
78
0,96
22
1,57
Ингибиторы киназ
F - 2
MK2a
Ингибитор MK2a
107
0,95
80
0,95
23
1,54
из банка EMDII
Ингибиторы киназ из банка EMDII
H - 6
p38
SKF-86002
46
1,32
92
0,89
24
1,49
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 9
Киназа инсулинового рецептора
Ингибитор тирозинкиназы инсулинового рецептора
93
1,06
39
1,19
25
1,38
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 5
Протеинкиназа A, протеинкиназа G, киназа легких цепей миозина и протеинкиназа C.
H-9
1
2,62
6
1,97
26
1,36
Ингибиторы киназ из банка BioMol
H - 6
Креатинкиназа-II
Апигенин
38
1,35
120
0,70
27
1,32
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 2
Протеинкиназа A, протеинкиназа G
HA-1077
12
1,69
35
1,21
28
1,30
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 12
Протеинкиназа PKA, протеинкиназа G
H-8
28
1,43
16
1,45
29
1,30
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 10
Циклин-зависимая киназа
Оломоуцин
25
1,46
41
1,17
30
1,30
Ингибиторы киназ из банка EMDII
F - 8
MEK
MEK-ингибитор II
105
0,96
96
0,88
31
1,28
Ингибиторы киназ из банка EMDII
H - 4
CHK1
SB 218078
61
1,23
29
1,25
32
1,27
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 7
Тирозинкиназы
Тирфостин AG 1295
90
1,07
48
1,12
33
1,24
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 7
Киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
AG-1296
43
1,33
82
0,94
34
1,24
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 3
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин 51
79
1,16
28
1,26
35
1,22
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 5
cRAF
ZM 336372
23
1,48
114
0,76
36
1,19
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 2
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин 47
40
1,35
47
1,12
37
1,18
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 6
Flk1
SU 4312
37
1,35
65
1,01
38
1,13
Ингибиторы киназ из банка BioMol
H - 4
IKK2
SC-514
20
1,52
64
1,01
39
1,13
Ингибиторы киназ из банка EMDII
D - 11
GSK3
GSK-3b-ингибитор XI
132
0,62
44
1,15
40
1,13
Ингибиторы киназ из банка EMDII
C - 6
CHK2
Chk2-ингибитор II
63
1,23
66
1,00
41
1,11
Ингибиторы киназ из банка EMDII
D - 3
ERK
ERK-ингибитор II, FR180204
55
1,27
33
1,22
42
1,11
Ингибиторы киназ из банка EMDII
A - 10
AMPK
Ингибитор AMPK, Соединение C
32
1,38
87
0,92
43
1,08
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 8
JNK
JNK-ингибитор II
48
1,31
115
0,75
44
1,08
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 8
HER1-2
AG-825
106
0,96
37
1,20
45
1,06
Ингибиторы киназ из банка EMDII
B - 10
Креатинкиназа 1/киназа анапластической лимфомы/p38
Ингибитор казеинкиназы I, D4476
100
0,99
45
1,13
46
1,05
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 11
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин 23
36
1,36
13
1,47
47
1,05
Ингибиторы киназ из банка BioMol
H - 1
Киназа Брутона
Терреиновая кислота
10
1,78
15
1,46
48
1,05
Ингибиторы киназ из банка EMDII
F - 11
Транскрипционный фактор NF-кВ
Ингибитор активации транскрипционного фактора NF-кВ
121
0,84
125
0,65
49
1,04
Ингибиторы киназ из банка EMDII
E - 5
CHK1
IC261
118
0,87
131
0,55
50
1,04
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 7
Протеинкиназа C
GF 109203X
101
0,99
26
1,29
51
1,04
Ингибиторы киназ из банка EMDII
A - 11
Киназа Aurora /LCK киназа /BMX тирозинкиназа/инсулиноподобный фактор роста 1R/тирозинкиназа селезенки
Ингибитор III киназы Aurora
87
1,10
67
1,00
52
1,03
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 12
Киназа гликогенсинтазы-3 бета
Кенпауллон
14
1,66
23
1,32
53
1,03
Ингибиторы киназ из банка EMDII
B - 4
Транскрипционный фактор NF-кВ
BAY 11-7082
123
0,83
79
0,96
54
1,03
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 4
Негативный контроль для ингибиторов тирозинкиназы.
Тирфостин 1
131
0,66
49
1,12
55
1,02
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 12
Негативный контроль для генистеина
Даидзеин
62
1,23
19
1,41
56
1,01
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 10
Протеинкиназа C
Сфингозин
72
1,20
25
1,30
57
1,00
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 8
p58 киназа PITSLRE бета 1
2-аминопурин
111
0,93
60
1,04
58
1,00
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 3
Flk1
SU1498
68
1,21
59
1,04
59
0,99
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 10
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
RG-14620
114
0,89
17
1,44
60
0,97
Ингибиторы киназ из банка EMDII
H - 11
TPL2
Ингибитор Tpl2-киназы
99
0,99
76
0,97
61
0,96
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 8
c-Jun-N-терминальная киназа
SP 600125
31
1,38
89
0,91
62
0,95
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 11
p38
SB 202190
50
1,30
38
1,20
63
0,94
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 3
Киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
AG-370
70
1,21
70
0,98
64
0,94
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 8
Киназа cRAF
GW 5074
39
1,35
111
0,77
65
0,94
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 6
Фосфоинозитид-3-киназа
Вортманнин
9
1,80
50
1,10
66
0,93
Ингибиторы киназ из банка EMDII
D - 2
RhoA-активируемая киназа
Ингибитор RhoA-активируемой киназы, Y-27632
122
0,83
14
1,46
67
0,93
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 2
Киназа IRAK
AG-126
18
1,53
85
0,93
68
0,92
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 5
Тирозинкиназы
Тирфостин AG 1288
104
0,98
34
1,22
69
0,91
Ингибиторы киназ из банка EMDII
F - 7
MEK
MEK-ингибитор I
126
0,74
102
0,85
70
0,91
Ингибиторы киназ из банка EMDII
H - 10
Циклин-зависимая киназа 1/2/4
SU9516
89
1,09
132
0,54
71
0,91
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 9
Киназа гликогенсинтазы-3 бета, циклин-зависимая киназа 5
Индирубин
115
0,88
124
0,66
72
0,91
Ингибиторы киназ из банка EMDII
A - 4
ATM/ATR
Ингибитор ATM/ATR-киназы
82
1,14
43
1,15
73
0,89
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 2
p38
Ингибитор III MAP-киназы p38
22
1,51
18
1,43
74
0,89
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 9
Протеинкиназа A
H-89, дигидрохлорид
57
1,26
24
1,31
75
0,89
Ингибиторы киназ из банка EMDII
D - 6
Киназа гликогенсинтазы 3
GSK-3b-ингибитор I
96
1,03
75
0,97
76
0,89
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 3
p38
Ингибитор MAP-киназы p38
53
1,28
94
0,89
77
0,88
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 11
Негативный контроль для оломуцина.
изооломоуцин
34
1,38
22
1,37
78
0,88
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 9
Циклин-зависимая киназа
N9-изопропилоломоуцин
73
1,19
93
0,89
79
0,87
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 12
Циклин-зависимая киназа
Росковитин
52
1,28
108
0,79
80
0,86
Ингибиторы киназ из банка BioMol
H - 3
Протеинкиназа В
BML-257
33
1,38
51
1.09
81
0,86
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 11
Тирозинкиназы
Генистеин
27
1,44
11
1,56
82
0,85
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 3
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса, кальций/кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
HDBAd)
85
1,11
95
0,89
83
0,84
Ингибиторы киназ из банка EMDII
C - 11
ERK
ERK-ингибитор III
78
1,16
27
1,28
84
0,84
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 1
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса, киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
Тирфостин 46
66
1,22
21
1,40
85
0,84
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 2
Киназа Брутона
LFM-A13
51
1,29
105
0,83
86
0,83
Ингибиторы киназ из банка EMDII
E - 3
Киназа гликогенсинтазы
GSK-3-ингибитор XIII
17
1,56
98
0,87
87
0,82
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 7
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса, киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
AG-494
84
1,12
63
1,03
88
0,82
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 9
Протеинкиназа C
Пальмитоил-DL-карнитин Cl
92
1,06
74
0,97
89
0,82
Ингибиторы киназ из банка BioMol
H - 5
Циклин-зависимая киназа 5/p25
BML-259
41
1,34
77
0,96
90
0,80
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 10
Киназа гликогенсинтазы-3 бета
Индирубин-3'-моноксим
86
1,10
53
1,08
91
0,80
Ингибиторы киназ из банка EMDII
D - 7
Киназа гликогенсинтазы-3 бета
Ингибитор II киназы гликогенсинтазы-3 бета
109
0,94
81
0,94
92
0,77
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 6
Креатинкиназа II
DRB
49
1,31
84
0,93
93
0,76
Ингибиторы киназ из банка EMDII
C - 5
CDC2
Ингибитор Cdc2-подобной киназы, TG003
44
1,33
61
1,04
94
0,75
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 2
MEK
U-0126
75
1,17
8
1,73
95
0,74
Ингибиторы киназ из банка EMDII
D - 10
Киназа гликогенсинтазы 3
Ингибитор X киназы гликогенсинтазы 3
136
0,44
56
1,05
96
0,71
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 1
Киназа JAK-2
AG-490
60
1,24
71
0,98
97
0,70
Ингибиторы киназ из банка EMDII
B - 11
Ингибитор III казеинкиназы II, TBCA
69
1,21
36
1,21
98
0,70
Ингибиторы киназ из банка EMDII
H - 9
STO-609
91
1,06
126
0,62
99
0,69
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 4
Киназа JAK-3
ZM 449829
59
1,24
83
0,94
100
0,68
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 11
Тирозинкиназа селезенки
Пицеатаннол
65
1,22
69
0,98
101
0,65
Ингибиторы киназ из банка EMDII
A - 5
Алстерпауллон
103
0,98
119
0,72
102
0,64
Ингибиторы киназ из банка EMDII
F - 6
Кальций/кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
KN-93
108
0,94
113
0,76
103
0,61
Ингибиторы киназ из банка EMDII
F - 3
c-Jun-N-терминальная киназа
Ингибитор VIII c-Jun-N-терминальной киназы
42
1,34
46
1,12
104
0,60
Ингибиторы киназ из банка EMDII
D - 8
Киназа гликогенсинтазы 3
GSK-3b-ингибитор VIII
77
1,17
103
0,85
105
0,60
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 2
Фосфоинозитид-3-киназа
Кверцитина дигидрат
21
1,51
128
0,59
106
0,59
Ингибиторы киназ из банка EMDII
E - 9
Не является ингибитором JNK
JNK ингибитор, отрицательный контроль
74
1,18
72
0,98
107
0,59
Ингибиторы киназ из банка EMDII
E - 4
Изогранулатимид
76
1,17
99
0,86
108
0,59
Ингибиторы киназ из банка EMDII
B - 3
Индирубин-3′-моноксим
97
1,02
118
0,72
109
0,57
Ингибиторы киназ из банка EMDII
B - 7
Ингибитор Cdk1, CGP74514A
119
0,86
123
0,67
110
0,55
Ингибиторы киназ из банка BioMol
B - 9
Киназа рецептора фактора роста эпителия
Лавендустин A
98
1,01
40
1,17
111
0,54
Ингибиторы киназ из банка INH
E - 5
Кальций/кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
KN-93
113
0,90
86
0,93
112
0,54
Ингибиторы киназ из банка BioMol
D - 4
Киназа рецептора фактора роста нервов
AG-879
102
0,99
112
0,77
113
0,53
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 1
Киназа рецептора фактора роста эпителия
Эрбстатина аналог
35
1,38
109
0,77
114
0,53
Ингибиторы киназ из банка EMDII
C - 3
Cdk4-ингибитор II, NSC 625987
64
1,23
54
1,06
115
0,51
Ингибиторы киназ из банка EMDII
F - 5
Кенпауллон
124
0,80
106
0,82
116
0,46
Ингибиторы киназ из банка BioMol
F - 10
Протеинкиназа С дельта
Роттлерин
133
0,61
136
0,39
117
0,45
Ингибиторы киназ из банка EMDII
B - 5
Циклин-зависимая киназа 1
Богемин
30
1,39
90
0,90
118
0,44
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 4
Кальций/кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
KN-62
125
0,80
32
1,23
119
0,44
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 7
Протеинкиназа C альфа, протеинкиназа С гамма
HBDDE
88
1,09
134
0,48
120
0,43
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 7
Киназа легких цепей миозина
ML-9
134
0,61
73
0,97
121
0,40
Ингибиторы киназ из банка EMDII
E - 10
JNK-ингибитор V
130
0,66
101
0,85
122
0,39
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 6
SB220025
95
1,03
130
0,55
123
0,36
Ингибиторы киназ из банка EMDII
A - 8
Алоизин, RP106
80
1,15
91
0,89
124
0,35
Ингибиторы киназ из банка EMDII
E - 6
IKK2
IKK-2-ингибитор IV
26
1,44
116
0,74
125
0,35
Ингибиторы киназ из банка BioMol
E - 6
Киназа легких цепей миозина
ML-7
127
0,73
31
1,25
126
0,35
Ингибиторы киназ из банка BioMol
C - 8
Киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
Тирфостин 9
135
0,58
135
0,40
127
0,34
Ингибиторы киназ из банка BioMol
G - 5
Сигнальный путь IkB-киназа
BAY 11-7082
128
0,71
127
0,60
128
0,34
Ингибиторы киназ из банка BioMol
H - 2
Сигнальный путь протеинкиназы В
Трицирибин
13
1,68
129
0,57
129
0,34
Ингибиторы киназ из банка EMDII
C - 8
Циклин-зависимая киназа 2
Ингибитор III циклин-зависимой киназы 2
24
1,46
117
0,73
130
0,32
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 7
Пурваланол A
112
0,91
133
0,53
131
0,32
Ингибиторы киназ из банка EMDII
G - 5
p38
PD 169316
45
1,32
97
0,87
132
0,31
EMDII
D - 4
ERK-ингибитор II, негативный контроль
56
1,26
57
1,05
133
0,31
Ингибиторы киназ из банка EMDII
F - 10
Ингибитор MNK1
81
1,15
42
1,16
134
0,31
Ингибиторы киназ из банка EMDII
C - 9
Ингибитор IV циклин-зависимой киназы 2, NU6140
129
0,70
68
0,99
135
0,29
Ингибиторы киназ из банка BioMol
H - 8
Мишень рапамицина в клетках млекопитающих
Рапамицин
117
0,87
104
0,84
136
0,25
Таблица 4
Доза на стадии 3
Доза на стадии 4
Доза на стадии 3&4
Метаболический путь мишени
ингибитор
Ранжирование
Коэффициент
Ранжирование
Коэффициент
Ранжирование
Коэффициент
Семейство киназ Src
PP2
8
1,81
2
2,50
1
2,49
Фосфоинозитид-3-киназа
LY 294002
7
1,82
9
1,63
2
2,46
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
SB-203580
3
2,23
7
1,88
3
2,34
p38
SB 203580
19
1,53
52
1,08
4
2,22
p38
SC-68376
29
1,41
121
0,69
5
2,12
Протеинкиназа A, протеинкиназа G, киназа легких цепей миозина и протеинкиназа C.
H-7
5
1,93
5
2,18
6
2,08
Не является ингибитором p38
SB 202474, негативный контроль для p38 митоген-активируемой протеинкиназы
116
0,88
62
1,03
7
2,02
(Циклин-зависимая киназа 1/2/5)(киназа гликогенсинтазы 3i)
Алоизин A, RP107
58
1,25
55
1,06
8
1,97
RhoA-активируемая киназа
гиалуронат 1077, фасудил
47
1,32
20
1,40
9
1,93
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
SB-202190
11
1,72
58
1,05
10
1,83
Кальций\кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
KN-62
110
0,93
107
0,81
11
1,82
RhoA-активируемая киназа
Y-27632
120
0,84
1
2,67
12
1,78
Протеинкиназа A
H-89
2
2,57
4
2,23
13
1,75
Киназа рецептора фактора роста эпителия
Тирфостин AG 1478
15
1,62
10
1,57
14
1,74
ATM
Ингибитор ATM-киназы
54
1,28
88
0,91
15
1,70
Семейство киназ Src
PP1
4
2,05
12
1,48
16
1,67
Протеинкиназа A, протеинкиназа G
HA-1004
6
1,82
3
2,30
17
1,63
Циклин-зависимая киназа 1/5
Ингибитор циклин-зависимой киназы 1/5
83
1,12
100
0,85
18
1,61
Циклин-зависимая киназа 28
Соединение 52
67
1,22
122
0,68
19
1,61
MEK1/2
Ингибитор MEK1/2
94
1,03
110
0,77
20
1,60
Киназа рецептора фактора роста эпителия
BML-265 (аналог эрлотиниба)
16
1,58
30
1,25
21
1,59
MEK1/2
PD 98059
71
1,21
78
0,96
22
1,57
MK2a
Ингибитор MK2a
107
0,95
80
0,95
23
1,54
p38
SKF-86002
46
1,32
92
0,89
24
1,49
Протеинкиназа A, протеинкиназа G, киназа легких цепей миозина и протеинкиназа C.
H-9
1
2,62
6
1,97
26
1,36
PKA, PKG
HA-1077
12
1,69
35
1,21
28
1,30
Протеинкиназа A, протеинкиназа G
H-8
28
1,43
16
1,45
29
1,30
Циклин-зависимая киназа
Оломоуцин
25
1,46
41
1,17
30
1,30
Киназа cRAF
ZM 336372
23
1,48
114
0,76
36
1,19
IKK2
SC-514
20
1,52
64
1,01
39
1,13
Киназа рецептора фактора роста эпителия
Тирфостин 23
36
1,36
13
1,47
47
1,05
Киназа Брутона
Терреиновая кислота
10
1,78
15
1,46
48
1,05
Киназа гликогенсинтазы 3 бета
Кенпауллон
14
1,66
23
1,32
53
1,03
Негативный контроль для генистеина.
Даидзеин
62
1,23
19
1,41
56
1,01
Киназа рецептора фактора роста эпителия
RG-14620
114
0,89
17
1,44
60
0,97
Фосфоинозитид-3-киназа
Вортманнин
9
1,80
50
1,10
66
0,93
RhoA-активируемая киназа
Ингибитор RhoA-активируемой киназы, Y-27632
122
0,83
14
1,46
67
0,93
ИЛ1-ассоцированная цитоплазматическая киназа
AG-126
18
1,53
85
0,93
68
0,92
p38
Ингибитор III MAP-киназы p38
22
1,51
18
1,43
74
0,89
Тирозинкиназы
Генистеин
27
1,44
11
1,56
82
0,85
Киназа рецептора фактора роста эпителия, киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
Тирфостин 46
66
1,22
21
1,40
85
0,84
Киназа гликогенсинтазы
Ингибитор XIII гликогенсинтазы 3
17
1,56
98
0,87
87
0,82
MEK
U-0126
75
1,17
8
1,73
95
0,74
Фосфоинозитид-3-киназа
Дегидратированный кверцитин
21
1,51
128
0,59
106
0,59
IKK2
IKK-2-ингибитор IV
26
1,44
116
0,74
125
0,35
Сигнальный путь протеинкиназы В
Трицирибин
13
1,68
129
0,57
129
0,34
Циклин-зависимая протеинкиназа 2
Ингибитор III циклин-зависимой протеинкиназы 2
24
1,46
117
0,73
130
0,32
Таблица 5
NKX6.1 Интенсивность
NGN3 Интенсивность
Лунка
Активность мишени
Вещество
Общая интенсивность ядер
Коэффициент
Ранжирование
Коэффициент
Ранжирование
B - 5
Протеинкиназа А, протеинкиназа G, киназа легких цепей миозина и протеинкиназа С.
H-9
1,00
7,36
1
2,24
1
D - 8
Протеинкиназа C
Гиперицин
1,07
2,15
18
2,22
2
D - 5
PI 3-K
LY 294002
1,08
6,84
2
2,18
3
D - 11
Протеинкиназа A
H-89
1,09
5,39
3
2,13
4
F - 4
Семейство Src
PP2
1,01
4,07
7
2,09
5
B - 3
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
SB-203580
1,07
5,05
4
1,95
6
C - 6
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин AG 1478
1,10
2,41
14
1,89
7
F - 8
Киназа cRAF
GW 5074
1,06
3,48
10
1,78
8
D - 6
Фосфоинозитид-3-киназа
Вортманнин
1,10
3,87
9
1,67
9
E - 1
Протеинкиназа А, протеинкиназа G
HA-1004
1,08
3,88
8
1,55
10
D - 7
Протеинкиназа C
GF 109203X
1,05
4,54
6
1,53
11
C - 12
Семейство киназ Src
PP1
0,99
1,90
22
1,43
12
F - 3
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
SB-202190
1,08
1,90
23
1,40
13
G - 11
RhoA-активируемая киназа
Y-27632
1,08
1,31
40
1,40
14
G - 12
Киназа гликогенсинтазы-3 бета
Кенпауллон
0,99
3,18
11
1,32
15
C - 9
Киназа инсулинового рецептора
Ингибитор тирозинкиназы инсулинового рецептора
1,01
2,31
15
1,32
16
B - 4
Протеинкиназа A, протеинкиназа G, киназа легких цепей миозина и протеинкиназа C.
H-7
1,02
1,99
21
1,26
17
B - 7
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса, киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
AG-494
1,10
1,57
30
1,26
18
C - 7
Тирозинкиназы
Тирфостин AG 1295
1,08
1,43
36
1,26
19
H - 7
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
BML-265 (аналог эрлотиниба)
1,06
2,15
17
1,25
20
B - 12
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин 25
1,02
4,68
5
1,24
21
E - 2
Протеинкиназа A, протеинкиназа G
HA-1077
1,02
1,46
34
1,20
22
F - 7
Киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
AG-1296
1,09
1,74
25
1,18
23
E - 9
Циклин-зависимая киназа
N9-изопропилоломоуцин
1,05
1,42
37
1,18
24
B - 11
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин 23
1,03
1,43
35
1,17
25
D - 12
Протеинкиназа А, протеинкиназа G
H-8
0,99
1,21
45
1,16
26
C - 5
Тирозинкиназы
Тирфостин AG 1288
1,04
1,63
27
1,15
27
E - 11
Негативный контроль для оломуцина.
изооломоуцин
1,04
1,51
31
1,14
28
F - 6
Flk1
SU 4312
1,07
1,01
55
1,12
29
C - 11
Тирозинкиназа селезенки
Пицеатаннол
1,07
1,32
39
1,10
30
G - 8
c-Jun-N-терминальная киназа
SP 600125
1,04
1,67
26
1,09
31
H - 11
ДМСО
1,03
1,04
53
1,09
32
E - 5
Кальций/ кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
KN-93
1,04
1,10
51
1,03
33
E - 12
Циклин-зависимая киназа
Росковитин
1,03
0,67
75
1,03
34
F - 11
Тирозинкиназы
Генистеин
1,03
1,10
52
1,02
35
B - 8
HER1-2
AG-825
1,05
1,12
50
1,00
36
B - 10
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
RG-14620
1,02
1,26
41
1,00
37
F - 9
Протеинкиназа C
Пальмитоил-DL-карнитин Cl
1,05
1,19
47
0,99
38
E - 10
Циклин-зависимая протеинкиназа
Оломоуцин
1,04
1,22
44
0,99
39
D - 10
Протеинкиназа C
Сфингозин
1,04
1,62
28
0,99
40
G - 6
Креатинкиназа II
DRB
1,01
1,50
32
0,98
41
C - 3
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин 51
1,04
1,46
33
0,97
42
F - 2
Киназа Брутона
LFM-A13
0,97
1,82
24
0,96
43
E - 8
Киназа p58 PITSLRE бета 1
2-аминопурин
1,07
0,93
61
0,93
44
B - 9
Киназа рецептора фактора
Лавендустин A
1,02
0,98
57
0,92
45
роста эпидермиса
G - 7
Протеинкиназа C альфа, Протеинкиназа C гамма
Селективный ингибитор протеинкиназы С
1,07
0,92
63
0,91
46
D - 2
ИЛ1-ассоцированная цитоплазматическая киназа
AG-126
0,99
1,21
46
0,86
47
H - 12
ДМСО
1,02
0,75
69
0,86
48
H - 6
Креатинкиназа-II
Апигенин
1,05
0,77
68
0,84
49
F - 5
Киназа cRAF
ZM 336372
1,06
1,36
38
0,83
50
F - 12
Негативный контроль для генистеина.
Даидзеин
1,03
0,92
62
0,83
51
C - 1
Киназа рецептора фактора роста эпимермиса, киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
Тирфостин 46
1,05
2,54
13
0,82
52
H - 9
ДМСО
1,03
0,95
60
0,81
53
B - 1
MEK
PD-98059
0,92
2,02
20
0,81
54
H - 1
Киназа Брутона
Терреиновая кислота
1,02
1,24
42
0,81
55
H - 5
Циклин-зависимая киназа 5/p25
BML-259
1,04
0,83
67
0,80
56
C - 2
Киназа рецептора фактора роста эпимермиса
Тирфостин 47
1,00
1,13
49
0,79
57
H - 2
Сигнальный путь протеинкиназы В
Трицирибин
0,73
2,06
19
0,78
58
D - 3
Киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
AG-370
1,01
1,15
48
0,77
59
G - 10
Киназа гликогенсинтазы-3 бета
Индирубин-3'-моноксим
0,96
0,92
64
0,74
60
C - 4
Негативный контроль для ингибиторов тирозинкиназы.
Тирфостин 1
1,00
0,95
59
0,73
61
G - 4
Киназа JAK-3
ZM 449829
1,01
1,23
43
0,73
62
D - 1
Киназа JAK-2
AG-490
1,04
2,26
16
0,72
63
D - 4
Киназа рецептора фактора роста нервов
AG-879
1,03
0,39
80
0,72
64
G - 2
Фосфоинозитид-3-киназа
Кверцитина дигидрат
0,97
1,03
54
0,71
65
G - 5
Сигнальный путь IkB-киназы
BAY 11-7082
0,93
1,00
56
0,68
66
H - 10
ДМСО
0,99
0,88
65
0,67
67
G - 9
Киназа гликогенсинтазы-3 бета, циклин-зависимая киназа 5
Индирубин
1,01
0,59
77
0,66
68
E - 6
Киназа легких цепей миозина
ML-7
0,98
2,84
12
0,65
69
B - 2
MEK
U-0126
0,87
0,68
73
0,65
70
G - 3
Flk1
SU1498
1,01
0,70
72
0,65
71
E - 3
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса, кальций/кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
HDBA
0,99
0,88
66
0,64
72
H - 4
IkB-киназа 2
SC-514
0,95
0,71
71
0,62
73
E - 7
Киназа легких цепей миозина
ML-9
1,06
1,60
29
0,59
74
F - 10
Протеинкиназа C дельта
Роттлерин
0,24
0,96
58
0,56
75
E - 4
Кальций/кальмодуллин-зависимая протеинкиназа II
KN-62
0,96
0,71
70
0,56
76
H - 3
Протеинкиназа В
BML-257
0,98
0,68
74
0,55
77
H - 8
Мишень рапамицина в клетках млекопитающих
Рапамицин
0,47
0,65
76
0,39
78
C - 10
Ингибитор протеинкиназы C
PKC-412 (протеинкиназа С)
0,17
0,45
79
0,39
79
G - 1
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Эрбстатина аналог
0,82
0,38
81
0,34
80
D - 9
Протеинкиназа C
Ro 31-8220
0,09
0,48
78
0,30
81
B - 6
Неспецифично
Стауроспорин
0,13
0,17
83
0,30
82
C - 8
Киназа рецептора фактора роста тромбоцитов
Тирфостин 9
0,28
0,29
82
0,29
83
F - 1
Внеклеточно регулируемая киназа 2, аденозин-киназа, креатинкиназа 1, креатинкиназа 2,
5-йодотуберцидин
0,08
0,13
84
0,27
84
Таблица 6
Ранжирование
NKX6.1 Ранжирование
NGN3 Ранжирование
1
H-9
H-9
2
LY 294002
Гиперицин
3
H-89
LY 294002
4
SB-203580
H-89
5
Тирфостин 25
PP2
6
GF 109203X
SB-203580
7
PP2
Тирфостин AG 1478
8
HA-1004
GW 5074
9
Вортманнин
Вортманнин
10
GW 5074
HA-1004
11
Кенпауллон
GF 109203X
12
ML-7
PP1
13
Тирфостин 46
SB-202190
14
Тирфостин AG 1478
Y-27632
15
Ингибитор тирозинкиназы инсулинового рецептора (HNMPA)
Кенпауллон
16
AG-490
Ингибитор тирозинкиназы инсулинового рецептора (HNMPA)
Таблица 7
Сигнальный путь
Соединения
Протеинкиназа C/ протеинкиназа A/ протеинкиназа G
H-9, гиперицин, H-89, GF 109203X, HA-1004
Киназы Src
PP2, PP1
Фосфоинозитид-3-киназа
LY 294002, Вортманнин
p38 митоген-активируемая протеинкиназа
SB-203580, SB-202190
Киназа рецептора фактора роста эпидермиса
Тирфостин 25, тирфостин AG1478, тирфостин 46
Киназа cRAF
GW 5074
Киназа гликогенсинтазы 3 бета
Кенпауллон
Киназа инсулиноавого рецептора
Ингибитор тирозинкиназы инсулинового рецептора (HNMPA)
Киназа JAK2
AG490
RhoA-активируемая киназа
Y27632
Киназа легких цепей миозина
ML-7
Таблица 8
Общая сегментация ядер
NKX6.1
NGN3
Планшет
Обработка [концентрация]
Коэффициент
Коэффициент количества клеток
Коэффициент интенсивности
Коэффициент количества клеток
Коэффициент интенсивности
Планшет 1
PD-98059 [2,5 мкмоль]
0,96
2,08
2,37
2,21
2,41
Планшет 1
SB-203580 [2,5 мкмоль]
1,05
2,93
2,58
5,26
4,74
Планшет 1
H-7 [2,5 мкмоль]
1,09
2,02
1,88
2,75
2,44
Планшет 1
H-9 [2,5 мкмоль]
1,13
1,93
1,76
2,85
2,47
Планшет 1
AG-490 [2,5 мкмоль]
0,99
3,78
4,20
2,48
2,35
Планшет 1
LY 294002 [2,5 мкмоль]
1,03
6,54
6,60
4,93
4,43
Планшет 1
GF109203X [2,5 мкмоль]
0,82
5,20
3,57
4,17
3,33
Планшет 1
H-89 [2,5 мкмоль]
1,08
2,41
2,30
4,00
3,74
Планшет 1
KN-62 [1мкмоль]
1,02
0,69
0,61
0,81
0,77
Планшет 1
KN-93 [1 мкмоль]
1,05
0,59
0,55
0,84
0,79
Планшет 1
Контрольная группа
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
Планшет 2
HA-1004 [2,5 мкмоль]
1,08
2,83
2,66
2,77
2,49
Планшет 2
HA-1077[2,5 мкмоль]
1,07
1,48
1,31
2,57
2,27
Планшет 2
SB-202190 [2,5 мкмоль]
1,08
2,12
1,90
4,53
3,91
Планшет 2
PP2 [2,5 мкмоль]
1,04
2,06
1,71
6,21
6,12
Планшет 2
GW 5074 [2,5 мкмоль]
1,11
2,77
2,32
3,15
2,79
Планшет 2
Кенпаулон [2,5 мкмоль]
1,02
0,53
0,45
1,52
1,40
Планшет 2
BML-259 [2,5 мкмоль]
0,99
1,08
1,02
1,21
1,23
Планшет 2
BML-265 [2,5 мкмоль]
0,97
6,12
6,34
4,50
4,65
Планшет 2
KN-62 [1 мкмоль]
1,03
0,71
0,67
0,72
0,71
Планшет 2
KN-93 [1 мкмоль]
1,04
0,75
0,76
0,93
0,93
Планшет 2
Контрольная группа
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
Публикации, цитируемые в настоящем документе, в силу ссылки на них полностью включаются в настоящий документ. Хотя различные аспекты изобретения иллюстрируются выше ссылками на примеры и предпочтительные варианты осуществления, подразумевается, что область изобретения ограничивается не упомянутым выше описанием, а следующими пунктами формулы изобретения, составленными в соответствии с принципами патентного законодательства.