蛍光を検出原理とした新規プロテインキナーゼ活性検出法の開発とその医薬への応用

プロテインキナーゼは、細胞内情報伝達において主要な役割を果たし、生命活動の維持や疾病の発現に関与する重要な酵素である。本研究の目的は、プロテインキナーゼの蛍光アッセイ法の開発である。既に、リン酸化セリン・トレオニンの化学反応性を利用し、オンビーズでのセリン・トレオニンキナーゼ活性の蛍光検出に成功しているが、オンビーズアッセイには欠点(分子量の大きなキナーゼに適用できない)があった。そこで、本年度は、オンビーズアッセイの欠点を克服して、より汎用性の高いアッセイ法とするため、検出原理のペプチドアレイへの適用を目指した。アレイ用の蛍光検出器に適用可能かつリン酸化検出に適した蛍光試薬の開発を進め、新規ローダミン誘導体の開発に成功した。開発した試薬を用い、セルロースメンブレン上に作製したペプチドアレイを用いてセリン・トレオニンキナーゼの活性検出を行った。プロテインキナーゼA(PKA)及びAkt-1という2種のキナーゼの活性検出に成功した。Akt-1の分子量は、オンビーズアッセイには適用できない大きさであるため、ペプチドアレイを用いることで、オンビーズアッセイの欠点を克服できたといえる。次に、PKAに対する2種の阻害剤の評価を試みた。その結果、いずれの阻害剤も妥当な阻害活性を示し、本検出法が阻害剤スクリーニングに適用しうることが明らかとなった。ガラス基板上に作製したペプチドアレイについても、リン酸化ペプチドを検出できることを確認しており、今後、キナーゼアッセイへ展開する予定である。以上のように、本年度は、これまでのオンビーズアッセイの欠点を克服し、様々なキナーゼの活性検出や阻害剤のハイスループットスクリーニングへの適用に期待できる結果を得た。

プロテインキナーゼは、細胞内情報伝達において主要な役割を果たし、生命活動の維持や疾病の発現に関与する重要な酵素である。本研究の目的は、プロテインキナーゼの蛍光アッセイ法の開発である。既に、リン酸化セリン・トレオニンの化学反応性を利用し、オンビーズでのセリン・トレオニンキナーゼ活性の蛍光検出に成功しているが、オンビーズアッセイには欠点(分子量の大きなキナーゼに適用できない)があった。そこで、本年度は、オンビーズアッセイの欠点を克服して、より汎用性の高いアッセイ法とするため、検出原理のペプチドアレイへの適用を目指した。アレイ用の蛍光検出器に適用可能かつリン酸化検出に適した蛍光試薬の開発を進め、新規ローダミン誘導体の開発に成功した。開発した試薬を用い、セルロースメンブレン上に作製したペプチドアレイを用いてセリン・トレオニンキナーゼの活性検出を行った。プロテインキナーゼA(PKA)及びAkt-1という2種のキナーゼの活性検出に成功した。Akt-1の分子量は、オンビーズアッセイには適用できない大きさであるため、ペプチドアレイを用いることで、オンビーズアッセイの欠点を克服できたといえる。次に、PKAに対する2種の阻害剤の評価を試みた。その結果、いずれの阻害剤も妥当な阻害活性を示し、本検出法が阻害剤スクリーニングに適用しうることが明らかとなった。ガラス基板上に作製したペプチドアレイについても、リン酸化ペプチドを検出できることを確認しており、今後、キナーゼアッセイへ展開する予定である。以上のように、本年度は、これまでのオンビーズアッセイの欠点を克服し、様々なキナーゼの活性検出や阻害剤のハイスループットスクリーニングへの適用に期待できる結果を得た。