イオンチャネル

ハイスループットなマイクロプレートフォーマットで神経突起伸長を評価

イオンチャンネルとは

イオンチャネルとは、細胞膜にある孔のことです。これにより不透過性の脂質細胞膜をイオンが通過します。イオンチャンネルを通したカルシウムやカリウム、ナトリウムの流れは、心臓の筋収縮、膵臓のインスリン分泌、痛みなどの神経系におけるインパルスの伝達やT細胞の活性化など、多くの細胞プロセスにおいて非常に重要です。イオンチャネルはGPCRとは異なり、膜電位(内外電位の差)だけでなく、膜を横切るイオン濃度差に応じて、平衡に向かう受動的なイオン流を促進します。

創薬におけるイオンチャネルのハイスループットスクリーニング

イオンチャネル遺伝子の変異は、イオンの流れを変化させ、電気化学的バランスを乱す可能性があります。イオンチャネルの異常は、てんかん、運動失調症、糖尿病、不整脈、癌を含む様々な疾患と関連しているため、イオンチャネルは創薬においてますます重要になってきています。

イオンチャネルは、GPCRに次いで2番目に大きな膜タンパク質のクラスであり、ヒトゲノム研究において400以上のタンパク質ファミリーが同定されています。

薬物スクリーニング・ソリューションは、薬物によるイオン濃度変化とイオンチャネル透過性を追跡するのに役立ちます。さらに重要なのは、イオンチャネルに対する薬物のオフターゲット効果は心毒性につながる可能性があるため、イオンチャネル活性のモニタリングは薬物の細胞毒性を評価するために必要であるということです。実際、FDAが承認した薬剤の中には、このような理由で承認取り消しを余儀なくされたものも少なくありません。

膜電位

従来、膜電位の変化の測定にはパッチクランプ法が使われてきました。この方法は最も情報量が多い一方、労力と時間が非常にかかり、イオンチャネルのハイスループット・ドラッグスクリーニングには適しません。
モレキュラーデバイスは、膜電位の変化を検出するための迅速で簡便かつ信頼性の高い蛍光アッセイ法を提供するために、FLIPR® Membrane Potential Assay Kitを開発しました。このアッセイは、パッチクランプ法に匹敵するレベルの情報を提供します。FLIPRシステムと組み合わせることで、イオンチャネル薬物ターゲットのハイスループットスクリーニングを合理化するシステムを提供します。

カリウムチャネル

カリウムチャネルは、イオンチャネルの中で最も多様なグループを構成し、ほぼすべての細胞種に発現します。また膜電位の維持や調節、塩分やホルモン、神経伝達物質の分泌など、様々な細胞機能を担っています。カリウムチャネルの機能障害は、多くのヒト疾患と関連しており、カリウムチャネルに対する標的外薬物作用は、心臓毒性にも関連しているという事実も驚くべきことではありません。

FLIPR® Potassium Assay Kitは、FLIPRシステム上でリガンドおよび電位依存性カリウムチャネルの機能活性を測定します。均一で迅速かつ信頼性の高い蛍光ベースのカリウムチャネル活性のハイスループットアッセイです。

イオンチャネル支援する製品・サービス

  • FLIPR Penta
    ハイスループットセルベーススクリーニングシステム

    リード化合物の同定および化合物の安全性評価を目的とした
    ハイスループットカイネティックスクリーニングに理想的なシステム

  • SpectraMax iD3/iD5
    マルチモードマイクロプレートリーダー

    大型タッチスクリーンを備えた高感度マイクロプレートリーダー

  • ImageXpress Micro 4
    ハイコンテント イメージングシステム

    設定可能なハイスループットのワイドフィールドイメージングソリューション

  • ImageXpress Micro Confocal
    ハイコンテントイメージングシステム

    1週間に100万ウェルを超えるイメージングが可能な、ユニークな共焦点イメージングソリューション

  • FlexStation 3
    マルチモードマイクロプレートリーダー

    イオンチャネル・GPCR活性の測定に威力を発揮する
    自動マルチチャンネルピペッター搭載マルチマイクロプレートリーダー

  • SpectraMax i3x
    マルチモードマイクロプレートリーダー

    研究ニーズに合わせて進化できるマイクロプレートリーダー

イオンチャネル標的に対する早期リード化合物を同定するためのソリューション

モレキュラーデバイスは、アッセイキット、細胞スクリーニングおよびイメージングシステム、マイクロプレートリーダーなど、イオンチャネル機能の研究をサポートする様々なアッセイおよびインストゥルメンテーションソリューションを提供しています。

以下では、膜電位およびカリウムチャネルアッセイの主要アプリケーションノートをご紹介します:

hERGチャネル遮断薬の特性 カリウムチャネル 光遺伝学的手法を用いたCav1.3チャネルアッセイの開発 細胞を用いたカリウム-塩化物トランスポーターアッセイの開発 リガンドゲートイオンチャネル(LGIC) 膜電位の測定 膜電位アッセイ NaV1.5チャネルアッセイの最適化 カリウムアッセイ ハイスループットスクリーニングのためのカリウムイオンチャネルアッセイ