High-throughput screening (HTS) is a proven method for discovering new lead matter for drug discovery and chemical biology. To maximize the likelihood of identifying genuine binders to a molecular target, and avoid wasting resources following up compounds with unproductive/nonspecific mechanisms of action, it is important to employ a range of assays during an HTS campaign that build confidence of target engagement for hit compounds. Biophysical methods that measure direct target/compound engagement have established themselves as key techniques in generating this confidence, and they are now integral to the latter stages of HTS triage at the European Lead Factory (ELF). One relatively new technique that the ELF is using is microscale thermophoresis (MST), which measures the differences in rate of movement through a temperature gradient that are caused when single molecular species form complexes. Here we provide an overview of the MST assay development workflow that the ELF employs and a perspective of our experience to date of using MST to triage the output of HTS campaigns and how it compares and contrasts with the use of other biophysical techniques.
ハイスループットスクリーニング（High-Throughput Screening：HTS）は創薬及びケミカルバイオロジーにおいて新たなリード物質を発見する為の確立された方法である。分子標的への純粋なバインダーを同定する確率を最大限にし、非生産的な、あるいは非特異的な作用機序をもつ化合物の追求により資源の浪費を避けるためにも、HTSキャンペーン中に広範囲のアッセイを使用することで、ヒット化合物の標的関与の信頼性をより確固としたものとすることが重要である。標的と化合物の関与を直接測定する生物物理学的手法はその信頼性を高めるための主要な技術として確立されており、現在は欧州リードファクトリー（European Lead Factory：ELF）においてHTSトリアージの後期段階には不可欠な技術となっている。ELFが使用している比較的新しいテクニックの一つに、マイクロスケール熱泳動（Microscale Thermophoresis：MST）があるが、これは単一分子種が複合体を形成する際に生じる温度勾配による移動速度の差異を測定するものである。ここでは、ELFが採用しているMSTアッセイ開発のワークフローの概要、及び、これまでにHTSキャンペーンにおいてのアウトプットをトリアージするためにMSTを使用した我々の経験についての見解と他の生物物理学的手法の使用と比較・対比して如何なる違いがあるのかを論じる。
고속대량스크리닝(HTS)은 신약 개발 및 화학생물학에서 새로운 선도 물질을 개발할 때 사용하는 증명된 방법입니다. 분자 표적에 대한 진성 결합 물질의 식별 가능성을 최대화하고, 비생산적이거나 비특이성 메커니즘이 작용하는 화합물의 자원 낭비를 줄이기 위해서라도 유효화합물에 대한 표적 집중의 신뢰도를 높이는 HTS 캠페인을 시행하는 동안에는 분석 범위를 사용하는 것이 중요합니다. 직접 표적 및 화합물 집중을 측정하는 생물물리학 방법은 이 신뢰도를 만들어내는 주요 기술로 자리매김하였으며 유럽 리드 팩토리(ELF)의 HTS 선별 최후 단계에서 필수 요소가 되었습니다. ELF에서 사용하는 비슷한 새로운 기술로는 마이크로 단위 열 영동(MST)가 있습니다. 단일분자종이 복합체를 형성할 때 발생하는 온도 기울기의 이동속도 차이를 측정합니다. ELF가 사용하는 MST 분석 개발 흐름의 개요와 HTS 캠페인 결과물 선별에 대한 최신 MST 사용 경험에 따른 전망 그리고 기타 생물물리학 기술 사용과의 비교 및 대조를 해봅니다.
在药物发现和化学生物中，高通量筛选(HTS)是一种成熟的方法，用来发现新的先导物质。为了尽可能识别分子靶标真正的粘结剂，避免因化合物与无效/非特异性作用机制的结合而浪费资源，在HTS活动中，务必要利用一系列的试验来建立命中化合物的靶标衔接的信心。在培养这种信心的过程中，测量直接目标/复合衔接的生物物理学方法已经确立了其关键技术的地位， 目前，在“欧洲先导化合物工厂”(ELF) HTS分类的后期阶段，它们是不可或缺的一部分。ELF正在使用一种相对较新的技术，即微尺度热泳(MST)，它通过一个温度梯度来测量移动速率中的差异，当单分子物种形成复合物时，会形成这种温度梯度。我们在这里概述了ELF采用的MST试验开发工作流，以及一个观点：我们迄今为止使用MST来对HTS活动的产物进行分类的经验，以及它与使用其他生物物理学技术的比较和对比情况。
Le criblage à haut débit (HTS) est une méthode de référence pour découvrir des molécules de départ qui serviront à concevoir des médicaments ou à étudier des mécanismes biochimiques. Pour maximiser la probabilité d’identifier de véritables ligands pour une cible moléculaire, et faire l’économie d’une optimisation coûteuse de composés dont les mécanismes d’action sont non spécifiques, il est important d’utiliser une gamme de tests au cours d’une campagne HTS. Les méthodes biophysiques qui mesurent l’engagement direct entre cibles et composés sont reconnues comme des techniques clés pour renforcer ce niveau de confiance, et elles font maintenant partie intégrante des dernières étapes du triage des touches issues du HTS au sein du consortium European Lead Factory (ELF). En particulier, l’ELF utilise la technique relativement récente de thermophorèse à micro-échelle (MST) qui mesure les différences de vitesse de déplacement dans un gradient de température entre les espèces moléculaires individuelles et les complexes qu’elles peuvent former. Nous présentons ici un aperçu du processus de développement des tests MST effectués par l’ELF et une perspective de notre expérience à ce jour de l’utilisation de la MST pour le triage des touches de criblage HTS, ainsi qu’une comparaison de cette méthode avec d’autres techniques biophysiques.
Keywords: assay development; biophysical assays; drug discovery; high-throughput screening; microscale thermophoresis.