[发明专利]使用细胞内生物发光共振能量转移识别生物活性剂的细胞靶标结合

说明书

本发明提供用于检测和分析生物活性剂与细胞靶标的细胞内结合的组合物和方法。具体地说，本文提供拴系至荧光团的生物活性剂；融合至生物发光报道子、或生物发光报道子的部分、组分或亚基的细胞靶标；以及检测和分析生物活性剂与随其的细胞靶标的相互作用的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月12日提交的美国临时专利申请序列No.61/736,429；2013年3月15日提交的美国临时专利申请序列No.61/794,461；以及2013年9月19日提交的美国临时专利申请序列No.61/880,048的优先权，每个专利在此以引用的方式整体并入。

领域

本发明提供用于检测和分析生物活性剂与细胞靶标的细胞内结合的组合物和方法。具体说来，本文提供拴系至荧光团的生物活性剂；融合至生物发光报道子、或生物发光报道子的部分、组分或亚基的细胞靶标；以及检测和分析生物活性剂与随其的细胞靶标的相互作用的方法。

背景

分子种类与细胞靶标的相互作用在理解细胞生理学和开发治疗干预措施如新的合成药物和生物药剂中是极其重要的。需要精确且高效地测定靶标结合(engagement)的方法，特别是在其中这些相互作用介导其表型响应的活细胞内。有效地检测靶标结合的能力对发现过程具有广泛的启示，包括高通量筛选、优化对药物先导物的命中物(hit)的筛选、以及发现和表征治疗相关的细胞靶标。

使用小分子文库的基于表型的筛选在药物发现领域中起重要作用。使用这种筛选方法，在没有预先得知其潜在的细胞靶标的情况下就其引发表型响应(例如缓解疾病症状)的能力对化合物文库进行筛选。虽然此方法可用于鉴定能够调节细胞生理的生物活性剂，例如小分子，但确定这些小分子命中物的生物相关靶标是主要的技术挑战。另外，促进一些想要的表型响应的小分子可由于脱靶相互作用而成为体内不利因素。为了预测药物选择性并使可能的副作用减至最少，重要的是还鉴定了脱靶相互作用(例如较低的亲和力)。目前用于鉴定生物活性剂靶标的大多数方法都依赖使用含有选择性部分(例如生物活性剂或相关化合物)和分类部分(例如亲和标记物或固体支持物)的“双官能”化合物从复杂的细胞裂解物富集这些靶标。因为富集是基于化合物的结合特性，其中这些化合物对于其靶标的固有亲和力是不够的，所以化合物类似物被设计以便共价地结合至靶标(例如光交联)。通过任一种方法，靶标分离的效力和特异性是必需的，且这些方法的失败率很高。这些方法的失败可能是由于靶标的不充分捕获或因非特异性捕获所致的高本底。此失败的影响因素包括：化合物以低至中等亲和力在难以检测的这些相对较弱的相互作用下结合多个靶标；缺乏稳固的、简明的、无偏技术来表征检测到的相互作用；不能在相互作用可依赖的天然细胞环境内进行靶标分离；所提供的关于靶标在细胞中的结合效能的信息有限；以及由于非特异性结合至固体支持物或官能化小分子所致的假阳性相互作用的高本底。

概述