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創薬におけるターゲットの同定

遺伝子型、発現、タンパク質機能と疾患の間での複雑に入り組んだ関係性を明らかにすることが、創薬における新しいターゲットを同定する基盤となります。これには、疫学、遺伝学、ゲノム学、分子病理学、機能的プロテオミクスなど、様々な分野の研究が関連します。

細胞レベルでは、遺伝子やタンパク質機能を解明するための重要な研究手法として、ノックダウン法(例えばRNAi やCALI)、野生や突然変異における発生研究、タンパク質の局在や相互作用の研究などがあります。顕微鏡観察は、創薬ターゲットの同定プロセスや創薬ターゲットに対する候補化合物の効果をモニターする際に欠かせない手法です。

細胞をノックダウン分子で感染させる場合や、GFPタグを使ってその取り込みや細胞・組織内局在を確認する場合に行うマイクロマニピュレーションには顕微鏡を利用します。また、発生中の生物と個別の細胞の両方で起こる遺伝子のノックダウンや変異の影響をタイムラプス撮影で直接可視化する場合も顕微鏡は重要です。顕微鏡はまた、分子レベルでの遺伝子やタンパク質操作による下流への影響を観察する上でも欠かせません。タンパク質間の相互作用、タンパク質の動態や局在はすべて蛍光プローブを使用し、FRET/BRET法、FRAP法、TIRF法などで観察することができます。

創薬におけるターゲットの同定に用いられる主要な光学顕微鏡観察方法には、蛍光観察、共焦点(コンフォーカル)観察、多次元イメージング、スペクトルイメージング、FRET/BRET法、FRAP法、FLIM法、TIRF法、光活性化GFP、Kaede、量子ドットによるイメージングなどがあります。

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