JP5498416B2 - Drug discovery method - Google Patents

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Description

本発明は、分子親和力測定の方法に関し、例えば新薬を発見する際の使用に関するものである。   The present invention relates to a method for molecular affinity measurement, for example, to use in discovering new drugs.

構想からマーケティングの準備にまで至る新薬の開発は、一般的に、何億ドルものコストがかかり、また多くの年数を必要とする。開発プロセスは、例えば、人体または微生物中のタンパク質であるターゲットに、分子（潜在的な薬）をマッチングさせる段階から始まる。マッチングし薬剤へと向う分子は、薬の開発へ至る可能性があるので、薬のリードとして知られる。その後、その分子は、より活性化され、より厳選され、及びより医薬的に容認可能に（例えば、より毒性を少なく及びより投与を容易に）改良される。これらの段階における欠陥率は非常に高い。   The development of new drugs, from conception to marketing preparation, typically costs hundreds of millions of dollars and requires many years. The development process begins with matching a molecule (potential drug) to a target, for example a protein in the human body or microorganism. Molecules that match and go to drugs are known as drug leads because they can lead to drug development. The molecule is then more activated, more carefully selected, and more pharmaceutically acceptable (eg, less toxic and easier to administer). The defect rate at these stages is very high.

コンビナトリアル・ケミストリー及び自動スクリーニング技術の発展と共に、創薬の新しい方法が発展してきた。この新しい方法では、リード及び／又はリード同様なものを見つけるための出発点として使用される最良の適合性をもつ分子を有する、大きなライブラリ中の分子をターゲットに対して化学的に試験する。これらのライブラリの幾つかは、例えば、利用可能な分子及び／又は医薬として作用することで知られる分子に基づいて、実験的に構成されている。他のライブラリは、可能な限り広い範囲の様々な分子を含むように構成されている。他のライブラリは、個々の分子が可能な限り多くの機会を得てターゲットにマッチングするよう、構成されている。概して、分子は、マッチングが見つかった場合、リードとしての役目を果たすことができるよう、可能な限り多様性があるように且つ薬らしいよう（例えば、大きさ、化学的挙動）に選択される。   With the development of combinatorial chemistry and automated screening technology, new methods of drug discovery have developed. In this new method, the molecules in a large library are chemically tested against the target with the best-fit molecule used as a starting point for finding leads and / or leads and the like. Some of these libraries have been experimentally constructed based on, for example, available molecules and / or molecules known to act as pharmaceuticals. Other libraries are constructed to contain as wide a variety of molecules as possible. Other libraries are structured so that individual molecules get as many opportunities as possible to match targets. In general, the molecules are chosen to be as diverse and drug-like as possible (eg, size, chemical behavior) so that if a match is found, it can serve as a lead.

そのようなライブラリ及び／又は他の発見手法の幾つかの参考文献は、Pickett S. D. et. al., J. Chem. Inf. Comput. Sci. 36(6), p. 1214-23 (1996)、及びFerguson A. M. et. al., J. Biomol. Scr. 1(2), p. 65 (1996)、Bunin A.B. et. al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, p. 4708-12 (1994)、Ellman J. et. al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, p. 2779-82 (1997)、及びMaly D.J. et. al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97(6), p. 2419-24 (2000)であり、それらの開示は参照により、本明細書に組み込まれる。   Some references for such libraries and / or other discovery techniques include Pickett SD et. Al., J. Chem. Inf. Comput. Sci. 36 (6), p. 1214-23 (1996), And Ferguson AM et. Al., J. Biomol. Scr. 1 (2), p. 65 (1996), Bunin AB et. Al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, p. 4708-12 ( 1994), Ellman J. et. Al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, p. 2779-82 (1997), and Maly DJ et. Al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97 ( 6), p. 2419-24 (2000), the disclosures of which are incorporated herein by reference.

他に、構造に基づいた、仮想のスクリーニングの形態が知られている。その仮想手法では、ターゲットのモデルを生成する（例えば、Ｘ線結晶学、推定三次元配置、類似体）。その後、そのターゲットモデル中の分子モデルの結合反応を計算することにより、多数の分子の親和力が決定される。分子モデル化が比較的原始的であること、及び結果として生じるモデルの有効性の欠如によって、現在、この手法はあまり成功しない。   Another form of virtual screening based on structure is known. In the virtual method, a target model is generated (eg, X-ray crystallography, estimated three-dimensional arrangement, analog). Thereafter, the affinity of a large number of molecules is determined by calculating the binding reaction of the molecular model in the target model. Due to the relatively primitive nature of molecular modeling and the resulting lack of model validity, this approach is currently not very successful.

その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Sunesis, inc., in DJ Maly et al PNAS 97(6), p 2419-24(2000)は、リードとして大分子の断片を使用すること、また、その後、マッチングのために再び試験されるより大きなリードから見つけられるそのような適合するリードを同時に結合することを提案している。それらの断片は、同時に、結合のための所定のリンカーを提供する。   Sunesis, inc., In DJ Maly et al PNAS 97 (6), p 2419-24 (2000), the disclosure of which is incorporated herein by reference, uses a fragment of a large molecule as a lead, and It then proposes to simultaneously join such matching leads found from larger leads that are tested again for matching. These fragments simultaneously provide a predetermined linker for conjugation.

また、その開示が参照により本明細書に組み込まれるPCT出願PCT/US99/06734(WO 99/49314)は、断片を使用するための一覧表を記載しており、その後、その断片を結合してリードを提供する。   PCT application PCT / US99 / 06734 (WO 99/49314), the disclosure of which is incorporated herein by reference, also provides a list for using the fragments, after which the fragments are combined. Provide leads.

本発明の幾つかの実施形態の一つの側面は、ターゲットのキャラクタリゼーションの方法に関し、その方法では、複数の小さい測定分子（measurement molecule）がターゲットと相互作用し、そのターゲットと測定分子の相互作用の分析に基づいて、ターゲットが特徴づけられる。本発明の典型的な実施形態では、測定分子はリードまたはリードの断片として使用されず、そしてまた、それらの薬形態の変化に基づく相互作用を考慮して分子が選択されない。むしろ、測定分子は、ターゲットの種々の化学的及び／又は物理的側面を測定するために、それらの予測される能力に基づいて選択される。本発明の典型的な実施形態では、測定分子の数は比較的小さいが（例えば、＜１０６個）、その数は、ターゲット分子のキャラクタリゼーションの空間に広がり、ターゲットの比較的完全なキャラクタリゼーションを得るために十分に足るものであり得る。他の実施形態では、部分的なキャラクタリゼーションのみが必要とされ及び／又は得られる。代替的にまたは付加的に、測定分子は範囲を根拠として選択されるが、それらはまた、リードまたはリードの断片として使用される。 One aspect of some embodiments of the invention relates to a method of target characterization, in which a plurality of small measurement molecules interact with a target and the target interacts with the measurement molecule. Based on this analysis, the target is characterized. In an exemplary embodiment of the invention, the measuring molecule is not used as a lead or lead fragment, and no molecule is selected in view of interactions based on changes in their drug form. Rather, the measurement molecules are selected based on their predicted ability to measure various chemical and / or physical aspects of the target. In an exemplary embodiment of the invention, the number of measured molecules is relatively small (eg, <10 6 ), but the number extends into the target molecule characterization space, and a relatively complete characterization of the target. It may be enough to get In other embodiments, only partial characterization is required and / or obtained. Alternatively or additionally, the measuring molecules are selected on the basis of range, but they are also used as leads or lead fragments.

本発明の典型的な実施形態において、創薬の全過程は：
(a) ターゲットを選択すること；
(b) 選択的に、ターゲットに対して利用する一組の測定分子を選択すること、或いは一般的なライブラリ（universal library）を使用すること；
(c) 前記一組の測定分子を使用して、ターゲットを特徴付けること；
(d) そのキャラクタリゼーションに基づいて、ターゲットの医薬品モデルを再現すること；
(e) 例えば、薬のリードの選択、排斥、フィルタリング、及び／又は設計等の発見過程を促進めるために、そのモデルを使用すること、を含む。 In an exemplary embodiment of the invention, the entire drug discovery process is:
(a) select a target;
(b) Optionally, select a set of measurement molecules to use for the target, or use a universal library;
(c) characterizing the target using the set of measurement molecules;
(d) reproduce the target drug model based on the characterization;
(e) including using the model to facilitate the discovery process, such as drug lead selection, elimination, filtering, and / or design.

本発明の幾つかの実施形態では、典型的な測定分子が幾つかの測定のうちの一つを行うことができ、その分子により行われる特定の測定値を抽出すために、例えばクラスタ化のような処理方法が選択的に使用される。   In some embodiments of the present invention, a typical measurement molecule can make one of several measurements, for example, clustering to extract a specific measurement made by that molecule. Such a processing method is selectively used.

本発明の典型的な実施形態では、測定分子は一組の化学的なゲージ（gauge）である。そのゲージの幾つかは、通常は少数であるが、主としてターゲットの一つ以上の活性点において、そのターゲットに結合する。ターゲットへのゲージの結合は、例えば、ターゲットの化学的または生物学的挙動の変化を検出することによる或いはサンプル中の未結合ゲージ分子（free gauge molecule）の数の減少を検出することによる、技術的に知られている定量方法のいずれをも実質上含む、様々な定量法を用いて測定される。特定の実施例では、（例えば、HIVタンパク質の）プロテアーゼに対する機能性定量（functional assay）は、タンパク質（又は他のペプチド）上に蛍光性分子を結合することを含む。そのプロテアーゼは、ゲージと相互作用することができ、この相互作用はそのタンパク質に対するその親和力を減少又は中和（又は増進）するものと予測され、その親和力の変化は、タンパク質とプロテアーゼの混合物の蛍光特性（例えば、偏光）を測定することにより決定することができる。本発明の典型的な実施形態では、各ゲージは、一つ以上の特定の幾何学的配置に対する親和力を持つように選択される。本発明の典型的な実施形態では、ターゲット領域の全体の幾何学形状が、複数のゲージの親和力（及び／又は親和力の欠如）の測定から再現される。   In an exemplary embodiment of the invention, the measurement molecule is a set of chemical gauges. Some of the gauges are usually small, but bind to the target primarily at one or more active points of the target. Gauge binding to the target is a technique, for example, by detecting a change in the chemical or biological behavior of the target or by detecting a decrease in the number of free gauge molecules in the sample. It is measured using a variety of quantitative methods, including virtually any known quantitative method. In certain embodiments, a functional assay for a protease (e.g., HIV protein) comprises binding a fluorescent molecule on the protein (or other peptide). The protease can interact with the gauge, and this interaction is expected to reduce or neutralize (or enhance) its affinity for the protein, and the change in affinity is dependent on the fluorescence of the protein-protease mixture. It can be determined by measuring a property (eg polarization). In an exemplary embodiment of the invention, each gauge is selected to have an affinity for one or more specific geometries. In an exemplary embodiment of the invention, the overall geometry of the target area is reconstructed from multiple gauge affinity (and / or lack of affinity) measurements.

本発明の典型的な実施形態では、ゲージの各々は、複数の特有の化学的成分（chemical moiety）が取り付けられた足場（scaffold）から構成される。３つのそのような成分は、頂点における成分の定義と頂点間の距離との両方を含む成分の三角形を定義する。本発明の典型的な実施形態では、足場と成分は、その三角形が相対的に固定されるように選択されるが、その三角形の辺（成分間の距離）の長さに幾分かの遊びがあることが望ましいであろう。   In an exemplary embodiment of the invention, each of the gauges is composed of a scaffold to which a plurality of unique chemical moieties are attached. Three such components define a triangle of components that includes both the definition of the components at the vertices and the distance between the vertices. In an exemplary embodiment of the invention, the scaffold and components are selected such that the triangle is relatively fixed, but there is some play in the length of the sides of the triangle (distance between components). It would be desirable to have

そのような成分の三角形の各々は、成分にマッチングする３つの結合位置の特定の空間配置と一致する。選択的に、成分間の距離はゲージごとに異なり、その結果、成分間の成分と距離の多様な所望の組み合わせが得られる。以下に示されるように、距離に関し及び成分に関し、そのような組の三角形を含むゲージライブラリは、非常に大きいわけではない。   Each such component triangle coincides with a particular spatial arrangement of three coupling positions that match the component. Optionally, the distance between components varies from gauge to gauge, resulting in various desired combinations of components and distances between components. As shown below, with respect to distance and component, a gauge library containing such a set of triangles is not very large.

本発明の典型的な実施形態では、足場及び／又は成分は、最小の柔軟性を持つように選択され、その結果、それらはマッチングする幾何学的特徴をより明確に定義する。   In an exemplary embodiment of the invention, the scaffolds and / or components are selected to have minimal flexibility so that they more clearly define the matching geometric features.

選択的に、足場及び／又は成分は、低親和性のゲージ及び／又はターゲットの結合を改善するように、及びそのような場合に対して可能な限り情報を提供するように、低い分子量を有するように選択される。   Optionally, the scaffold and / or component has a low molecular weight so as to improve the low affinity gauge and / or target binding and provide as much information as possible for such cases. Selected as

本発明の典型的な実施形態では、測定ライブラリに対してゲージを選択するとき、成分の三角形のある程度の重複が生じる。例えば、２または３の繰り返し重複因子（repetition overlap factor）が与えられるかもしれない（例えば、各三角形は少なくとも２または３のゲージ中に現れる）。このことは、特に、例えば立体衝突、化学的不整合、及び／又は溶解性等を引き起こす可能性のある問題を考慮して、結合する三角形を見つける確率を増加させることが期待される。典型的に、成分の三角形の正確な繰り返しは利用できない。したがって、その重複を与えるために、ほぼ同様の三角形が使用される。幾つかの場合では、その三角形は、ターゲット上の少なくとも数対の成分に対し、同じ成分間のより短い距離を有する三角形と同じ成分間のより長い距離を有する三角形とが双方ともに結合して使用可能なように選択される。これは、非繰り返し重複因子（non-repetition overlap factor）を与える。代替的に、２または３までのより低い、またはより高い重複因子、例えば４または６、及び／又は可能な分数の因子（例えば、平均重複）を使用することができる。その重複は、ライブラリ上で均一であろう。或いは幾つかの三角形及び／又は分子に対して、例えば、足場及び／又は他の成分に起因して、或いはあるゲージ及び／又は三角形が結合することが困難であるということを示す実験結果に基づいて、立体衝突のより大きな確率がある場合の分子に対して、より大きな重複を与えることができる。   In an exemplary embodiment of the invention, some overlap of component triangles occurs when selecting a gauge for a measurement library. For example, 2 or 3 repetition overlap factors may be given (eg, each triangle appears in at least 2 or 3 gauges). This is expected to increase the probability of finding a connecting triangle, especially considering problems that may cause, for example, steric collisions, chemical mismatches, and / or solubility. Typically, exact repetition of component triangles is not available. Thus, approximately similar triangles are used to provide that overlap. In some cases, the triangle is used in combination with both a triangle having a shorter distance between the same components and a triangle having a longer distance between the same components for at least several pairs of components on the target. Selected as possible. This gives a non-repetition overlap factor. Alternatively, up to 2 or 3 lower or higher overlap factors, such as 4 or 6, and / or possible fractional factors (eg, average overlap) can be used. The overlap will be uniform on the library. Or for some triangles and / or molecules, for example due to scaffolds and / or other components, or based on experimental results indicating that certain gauges and / or triangles are difficult to bind Thus, greater overlap can be given to molecules where there is a greater probability of steric collisions.

注目すべきは、もし結合のために分子が歪曲することを要求される場合、結合の可能性は、通常低い。したがって、２つのゲージの２つの異なる三角形間の実際の重複は、不規則かもしれず、全結合確率に依存するかもしれない。一般に、定量において結合の発見の確率が無視できるならば、ゲージは結合していないと想定される。これは、対象範囲及び重複を定義するために使用され得る歪曲の範囲を定義するのに役立つ。本発明の幾つかの実施形態では、分子は実質上固く、その結果、ある程度の歪曲の切り離し（cut-off）をより明確に定義し及び制限する。   Of note, if the molecule is required to distort due to binding, the likelihood of binding is usually low. Thus, the actual overlap between two different triangles of two gauges may be irregular and may depend on the total coupling probability. In general, if the probability of finding a bond is negligible in quantification, the gauge is assumed to be unbound. This helps define the range of distortion that can be used to define the coverage and overlap. In some embodiments of the invention, the molecule is substantially rigid, thus more clearly defining and limiting some degree of distortion cut-off.

本発明の典型的な実施形態による、特定の典型的な創薬プロセスは、以下のように：
(a) 全ての可能な３点ファーマコフォア（pharmacophore）（３つの要素の化学的な成分とそれらの間の距離の全ての組み合わせ）に及ぶように設計された小分子のライブラリを合成する。これは、例えば１０万の化合物までを含むことができる有限のライブラリである。これは、小分子医薬の設計に関して、ターゲットの幅広い範囲をマッピングするために必要とされる能力（例えば、本発明の幾つかの実施形態での）のその一般化された性質により、USL（Universal Screening Library）と称される。
(b) どのようなターゲットに対しても、それらのターゲットに対してUSLをスクリーニングし、弱い活性の化合物（親和性が１００μｍまで）を探す。理論的な考察及び実験データは、いずれのターゲットに対しても１００から１０００のヒットが期待されることを示している。
(c) 活性分子をコンピュータで分析し、以下を求める：
１．そのヒットの結合に関わる３点ファーマコフォア（3PP's：3-Point-Pharmacophores）
２．結合中に関わる化学的な成分の観点からの結合配置図形の再構成。その結合配置の完全なファーマコフォア（〜１０から２０点まで）を生成する。
(d) 全てのファーマコフォア中の十分に大きな一部分に好意を示すかもしれない分子をコンピュータで識別する。選択的に、これらの分子のどの部分が直接的に結合に関わっているかを知ることによって、所定の医薬のような品質にマッチングするようにそれらを設計する（例えば、５のLipinskiの法則を使って）。
(e) よく知られた化学的な知識を用いて、合成および他の考慮すべき事柄（例えば、毒性）の影響を最も受けやすいそれらの分子が選択され、そして、可能な薬の候補としてそれらを合成する。
(f) 試験及び繰り返し。 A specific exemplary drug discovery process according to an exemplary embodiment of the present invention is as follows:
(a) Synthesize a library of small molecules designed to span all possible three-point pharmacophores (all combinations of the chemical components of the three elements and the distances between them). This is a finite library that can contain, for example, up to 100,000 compounds. This is due to its generalized nature of the capabilities (eg, in some embodiments of the invention) required to map a wide range of targets for small molecule drug design. Called Screening Library).
(b) For any target, screen USL against those targets to find weakly active compounds (affinity up to 100 μm). Theoretical considerations and experimental data show that 100 to 1000 hits are expected for any target.
(c) Analyze the active molecule with a computer to determine:
1. 3-point pharmacophores (3PP's: 3-Point-Pharmacophores) involved in binding the hit
2. Reconstruction of bond arrangement figures from the viewpoint of chemical components involved during bonding. Generate a complete pharmacophore (from 10 to 20 points) of the combined arrangement.
(d) Computer-identify molecules that may favor a sufficiently large portion of all pharmacophores. Optionally, design them to match a given medicinal quality by knowing which parts of these molecules are directly involved in binding (eg, using Lipinski's law of 5 )
(e) Using well-known chemical knowledge, those molecules that are most susceptible to synthesis and other considerations (eg, toxicity) are selected, and they are selected as possible drug candidates. Is synthesized.
(f) Test and repeat.

本発明の幾つかの実施形態の一つの側面は、ターゲット分子中の結合部位の空間的な配置を評価することに関する。本発明の典型的な実施形態では、例えば、定量法を用いて、ターゲットへの複数の小分子の結合が測定される。本発明の典型的な実施形態では、ターゲットに独りでに結合する可能性のある幾何学的な下位構造の組を持つように若しくは各々モデル化されるように小分子が選択される。一つの実施例では、幾何学的な下位構造は三角形中に配置された３つの成分であってもよい。本発明の典型的な実施形態では、定量結果が分析され、小分子中の多くの幾何学的な下位構造のいずれであるかを決定し、実際に、ターゲット分子に結合する。本発明の典型的な実施形態では、クラスタ化法が使用され、同様な幾何学的な下位構造を有する分子及び結合する分子を一緒にクラスタ化することによって、どの幾何学的な下位構造が結合するのかを決定する。このクラスタ化方法の結果は、全ての結合し得る下位構造のリストとなりうる。選択的に、分析に及びゲージの設計に使用される下位構造は、三角形である。   One aspect of some embodiments of the invention relates to evaluating the spatial arrangement of binding sites in a target molecule. In an exemplary embodiment of the invention, the binding of a plurality of small molecules to a target is measured, for example using a quantification method. In an exemplary embodiment of the invention, the small molecules are selected to have a set of geometric substructures that may bind to the target alone or to be each modeled. In one embodiment, the geometric substructure may be three components arranged in a triangle. In an exemplary embodiment of the invention, the quantification results are analyzed to determine which of many geometric substructures in the small molecule are actually bound to the target molecule. In an exemplary embodiment of the invention, a clustering method is used, which geometric substructures are joined by clustering together molecules that have similar geometric substructures and molecules that bind. Decide what to do. The result of this clustering method can be a list of all possible substructures. Optionally, the substructure used for analysis and gauge design is a triangle.

本発明の典型的な実施形態では、スコアベース法（score based method）が使用され、以下により、幾何学的な下位構造（例えば、三角形）のリストを完全な幾何学構造に変換する：
(a) 下位構造のリストから、可能な構造を生成する；
(b) 「正確性」の点数を各構造と関連付ける；及び、
(c) それらの点数に基づいて構造間で選択する。 In an exemplary embodiment of the invention, a score based method is used to convert a list of geometric substructures (eg, triangles) into a complete geometric structure by:
(a) Generate possible structures from a list of substructures;
(b) associate an “accuracy” score with each structure; and
(c) Select between structures based on their score.

本発明の典型的な実施形態では、点数は、構造中の一部分を分け合う２つの下位構造の確率を示し、選択的に、構造中で一部分が供給されたものに対して高得点が与えられ、その結果それはより結合力のある構造を示す。代替的にまたは付加的に、点数は、同じ結合部位に結合する２つの異なる成分の確率を示し、選択的に、より多くの成分が同じ結合サイトを共有すれば高得点が与えられ、その結果、これは要求された最小のファーマコフォア点に対するその最小化を示す。他の発見的法則も使用することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, the score indicates the probability of two substructures that share a portion in the structure, optionally given a high score for what was supplied in the structure, As a result it shows a more cohesive structure. Alternatively or additionally, the score indicates the probability of two different components binding to the same binding site, optionally giving a higher score if more components share the same binding site, and as a result This shows its minimization for the minimum required pharmacophore point. Other heuristics can also be used.

本発明の典型的な実施形態では、全ての可能なモデルの組は実際には形成されない。その代わりに、検索はモデルの空間から行われ、決定された下位構造に基づいてその場限りでそのモデルが形成される（及び／又は、排斥される）。   In an exemplary embodiment of the invention, not all possible model sets are actually formed. Instead, the search is done from the model space and the model is formed on the fly (and / or rejected) based on the determined substructure.

本発明の代替的な実施形態では、クラスタ化法が使用され、例えば以下を含む：
(a) 選択的に、特定の構成の法則を使用して、発見された三角形から（全ての）可能な構造を生成すること；
(b) 複数の構造により共有される最も共通の大きな下位構造を見つけること；及び、
(c) 選択的に、例えば、クラスタサイズ、エッジサイズ及びクラスタサイズのしきい値等の採点方法を使用して、特定の共通下位構造を選択し、可能な限り、あるしきい値を通過するそれらの全てから最も共通の下位構造を選択すること。幾つかの場合では、２つ以上の最終結果下位構造が与えられる。 In an alternative embodiment of the invention, a clustering method is used, including for example:
(a) optionally generating (all) possible structures from the discovered triangles using a particular compositional law;
(b) find the most common large substructure shared by multiple structures; and
(c) Select a specific common substructure, optionally using a scoring method such as, for example, cluster size, edge size and cluster size threshold, and pass a certain threshold whenever possible Choose the most common substructure from all of them. In some cases, more than one final result substructure is provided.

当然ながら、実際のファーマコフォアは、限られたサイズ及び厳密に定義された実在物ではないかもしれず、例えば、技術的に活性領域の外にある点は、その点に結合する小分子薬が基質と相互に作用する活性領域を妨げる尾部を含むならば、ファーマコフォアとして作用する可能性がある。しばしば、しかしながら、結合領域が活性領域、制御領域及び／又は適合変化領域からさらに遠ざかるにつれて、結合領域の「関与度」は減少するであろう。さらに、タンパク質の結合親和力は、しばしばそのような領域から離れるにつれて非常に小さい。   Of course, the actual pharmacophore may not be a limited size and a strictly defined entity, for example, a point that is technically outside the active region is a small molecule drug attached to that point. It may act as a pharmacophore if it contains a tail that blocks the active region that interacts with the substrate. Often, however, the “involvement” of the binding region will decrease as the binding region moves further away from the active region, the control region and / or the adaptive change region. Furthermore, the binding affinity of proteins is often very small as they move away from such regions.

本発明の例示的な実施形態では、クラスタ化のための構造は、以下の方法で生成される：
(a)三角形が基礎下位構造として選択される；
(b)もしその下位構造上の三角形とともに、四面体を定義する２つの三角形があれば、点がその基礎下位構造に加えられる；及び、
(c)加えるために残されている未使用の三角形がなくなるまで、(b)が繰り返される。 In an exemplary embodiment of the invention, the structure for clustering is generated in the following manner:
(a) A triangle is selected as the underlying substructure;
(b) If there are two triangles defining a tetrahedron, along with triangles on the substructure, a point is added to the base substructure; and
(c) Repeat (b) until there are no unused triangles left to add.

本発明のいくつかの実施形態の一側面は、ターゲット領域の複数の幾何学的な及び／又は化学的な測定から、ターゲットにマッチングすることが期待される一つ以上の分子（例えば薬のリード）を発見することに関する。例えば適切なコンピュータハードウェアまたはソフトウェアを使用して、その測定値を選択的に使用して、ターゲットの再現モデルを生成する。そのモデルに対しては様々な処理方法を適用することができる。本発明の例示的な実施形態では、測定値は、複数のゲージ分子とターゲットが相互作用することによって、及びゲージ分子のターゲットへの結合の程度を測定することにより提供される。例えば、一組の三角形幾何学的形状は、ゲージのマッチングによって決定され、そのターゲット領域の三次元モデルを再形成することに関連付けられる。   One aspect of some embodiments of the present invention is that one or more molecules (eg, drug leads) that are expected to match the target from multiple geometric and / or chemical measurements of the target region. ) Related to discovering. For example, using appropriate computer hardware or software, the measurements are selectively used to generate a reproduction model of the target. Various processing methods can be applied to the model. In exemplary embodiments of the invention, measurements are provided by the interaction of a plurality of gauge molecules and a target and by measuring the extent of binding of gauge molecules to the target. For example, a set of triangular geometries is determined by gauge matching and is associated with recreating a three-dimensional model of the target area.

選択的に、ターゲット領域は、既知の医薬又は例えば薬のリードのライブラリのような物質の類の医薬の構造と比較される。代替的にまたは付加的に、ターゲット領域の幾何学的形状を使用して、比較的少ない複数の物質から、最も有望な候補を選択する。代替的にまたは付加的に、ターゲット領域の幾何学的形状にマッチングする或いはしない、薬のリードの修正を選択或いは排斥するために、薬剤開発のプロセスの間マッチングが行われる。   Optionally, the target region is compared to the structure of a known drug or class of substances such as a library of drug leads. Alternatively or additionally, the geometry of the target region is used to select the most promising candidate from a relatively small number of materials. Alternatively or additionally, matching is performed during the drug development process to select or eliminate drug lead modifications that match or do not match the target area geometry.

特定の実施例では、１つが水素結合ドナー／アクセプタを加える又は取り去ることによってLipinskiの法則を満足させたいならば、どれが結合にとって重要であるかを知ることでどれを取り出さないほうがよいかについて指し示し、分子のどの部分が重要でないかを知ることで加えることが結合を害すことなしになされるという場合を示すであろう。   In a specific embodiment, if one wants to satisfy Lipinski's law by adding or removing hydrogen bond donors / acceptors, it indicates which ones should not be removed by knowing which are important for the bond , It will show the case where adding by knowing which parts of the molecule are unimportant is done without harming the binding.

本発明のいくつかの実施形態の一側面は、生化学的なターゲットを測定するためのゲージのライブラリに関する。本発明の例示的な実施形態では、ライブラリは比較的小さい数の足場上に成分を取り付けることによって構成される多数の分子を含む。本発明の例示的な実施形態では、成分はできるだけ低い分子量となるように選択される。代替的にまたは付加的に、ライブラリは、所望の方法で、一組のパラメータ的に定義された幾何学的な下位構造に適用されるように設計される。おそらく、その幾何学的な下位構造は、頂点において異なる成分を有する三角形である。一つの実施例では、それぞれの三角形の領域の範囲は均一に覆われている。   One aspect of some embodiments of the invention relates to a library of gauges for measuring biochemical targets. In an exemplary embodiment of the invention, the library includes a large number of molecules that are constructed by mounting components on a relatively small number of scaffolds. In an exemplary embodiment of the invention, the components are selected to have as low a molecular weight as possible. Alternatively or additionally, the library is designed to be applied to a set of parametrically defined geometric substructures in a desired manner. Perhaps its geometric substructure is a triangle with different components at the vertices. In one embodiment, the extent of each triangular area is uniformly covered.

本発明の例示的な実施形態では、ライブラリが選択され、幾つかの足場に基づいて及び／又は幾つかの分子中の、同じ（重複する）幾何学的な下位構造を提供し、例えば各下位構造が２回又は３回提供される。選択的に、重複は、異なる足場及び／又はゲージの立体衝突及び／又は異なる化学的性質を考慮して設計される。   In an exemplary embodiment of the invention, a library is selected to provide the same (overlapping) geometric substructure based on several scaffolds and / or in several molecules, for example The structure is provided twice or three times. Optionally, the overlap is designed taking into account different scaffolds and / or steric collisions of gauges and / or different chemistries.

本発明の例示的な実施形態では、使用される足場は、少なくとも２つ、少なくとも５つ、少なくとも７つ、少なくとも１０、又はそれらより多く又は中間であるいずれかの数であり、例えば、以下の足場である：mono-carbone；pyrrole；quinoline；pyrazinoquinazoline；isoindoloindole；酸素の成分が取り付けられたisoindoloindole；indolo[2,3-b]quinoline；pyrrolizine；2,2'-bipyrrolone；indolizine；Thiophene；1H-Pyrrole；Furan；Benzene；Pyridine；Pyrimidine；Pyrazine；6H-Thieno[2,3-b]pyrrole；1,6-Dihydro-pyrrolo[2,3-b]pyrrole；1H-Indole；Thieno[2,3-d]pyrimidine；6,7-Dihydro-pyrazolo[1,5-a]pyrimidine；Quinoline；Isoquinoline；Quinoxaline；3,4-Dihydro-benzo[e][1,4]diazepin-5-one；3,8-Dihydro-4H-pyrrolo[2,3-e][1,4]diazepin-5-one；3,4-Dihydro-thieno[2,3-e][1,4]diazepin-5-one；3,6-Dihydro-4H-pyrrolo[3,2-e][1,4]diazepin-5-one；5H,11H-Dibenzo[b,f][1,5]diazocine-6,12-dione；1,4-Dihydro-10H-1,4,10-1,4,10-triaza-benzo[a]cyclopenta[e]cyclooctene-5,11-dione；4H,10H-1-Thia-4,10-diaza-benzo[a]cyclopenta[e]cyclooctene-5,11-dione；Dipyrrolo[1,2-c;2',1'-e]imidazol-5-one；1,4,7,9-Tetrahydro-1,4,6,9-tetraaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；4,7,9-Trihydro-1-thia-4,6,9-triaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；2,4,9,Trihydro-1lambda*4*,6-dithia-4,9-diaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；6,9-Dihydro-5H-1-thia-5,8,9,triaza-cyclopenta[a]azulen-4-one；3,10,Dihydro-4H-[1,4]diazepino[5,6-b]indol-5-one；3,6-Dihydro-4H-[1,4]diazepino[6,5-b]indol-5-one；7,8-Dihydro-1H-1,7,10-triaza-cyclohepta[e]inden-6-one；8,9-Dihydro-3H-3,6,9-triaza-cyclohepta[e]inden-10-one；7,8-Dihydro-1H-1,5,8-triaza-cyclohepta[f]inden-9-one；8,9-Dihydro-5,6,9,11-tetraaza-cyclohept[b]naphthalene-10-one；3,4-Dihydro-[1,4]diazepino[5,6-b]quinolin-5-one；8,9-Dihydro-4,8,11-triaza-cyclohepta[a]naphthalene-7-one；11H-10,11-Diaza-benzo[b]fluorine；α-hydroxyacids；α-aminoacids；cohels；Bicyclo[2.2.2]octane；2-Methylene-2,3-dihydrobenzo[1,4]dioxine；6,7-Dihydro-2H-pyrazino[1,2-a]pyramidine；9H-Fluorene；1,4-Diaza-bictclo[2.2.2]octane；1-Aza-bicyclo[2.2.2]octane；Pyrido[2,3-d]pyrimidine；5-Methylene-1,5-dihydro-pyrrol-2-one；Bezno[4,5]imidazo[1,2-a]pyrimidine；1,4-Dihydro-benzo[4,5]imidazo[1,2-a]pyrimidine；4,10-Dihydro-1,4a,10-triaza-phenanthren-9-one；1,5-Dihydro-imidazo[1,2-a]pyrimidin-2-one；1,2,3,5-Tetrahydro-imidazo[1,2-a]pyrimidine；Thiazolo[3,2-a]thieno[2,3-d]pyrimidin-5-one；1,9-Dithia-4a,10-diaza-cyclopenta[b]fluoren-4-one；5,6-Dihydro-1-thia-5,7,8,9a-tetraaza-cyclopenta[e]azulen-4-one；6,10-Dihydro-5H-1-thia-5,7,10a-triaza-benzo[e]azulen-4-one；4,5-Dihydro-3-thia-4,5a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；8H-1-Thia-cyclopenta[a]indene；3-Thia-4,5a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；6,7,9,11-Tetrahydro-10-thia-6,9-diaza-indeno[1,2-a]azulene-5,8-dione；2,3,6,7,12a-Hexahydropyrazino[1',2':1,6]pyrido[3,4-b]indole-1,4-dione；5,10-Dihydro-4H-2,3a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；5H-Pyrido[4,3-b]indole；11H-Indolizino[1,2-b]quinolin-9-one；1,2-Dihydro-2,4a,9,-triaza-anthracene-3,10-dione；6H-Isoindolo[2,1-a]indole；1,5-Dihydro-benzo[b][1,4]diazepin-2-one；5,10-Dihydro-dibenzo[b,e][1,4]diazepin-11-one；5,11-Dihydro-benzo[e]pyrido[3,2-b][1,4]diazepin-6-one；4,9-Dihydro-3-thia-4,9-diaza-benzo[f]azulen-10-one；Benzo[g]quinoxaline；Pyrazino[2,3-b]quinoxaline；Pyrido[2,1-b]quinazolin-11-one；l-Thia-4a,9-diaza-cyclopenta[b]naphthalene-4-one；2-Methylene-4H-benzo[1,4]thiazin-3-one   In an exemplary embodiment of the invention, the scaffold used is at least 2, at least 5, at least 7, at least 10, or any number that is more or intermediate, such as Scaffolding: mono-carbone; pyrrole; quinoline; pyrazonoquinazoline; isoindoloindole; isoindoloindole with attached oxygen component; indolo [2,3-b] quinoline; pyrrolizine; 2,2'-bipyrrolone; indolizine; Thiophene; 1H- Pyrrole; Furan; Benzene; Pyridine; Pyrimidine; Pyrazine; 6H-Thieno [2,3-b] pyrrole; 1,6-Dihydro-pyrrolo [2,3-b] pyrrole; 1H-Indole; Thieno [2,3- d] pyrimidine; 6,7-Dihydro-pyrazolo [1,5-a] pyrimidine; Quinoline; Isoquinoline; Quinoxaline; 3,4-Dihydro-benzo [e] [1,4] diazepin-5-one; -Dihydro-4H-pyrrolo [2,3-e] [1,4] diazepin-5-one; 3,4-Dihydro-thieno [2,3-e] [1,4] diazepin-5-one; 3 , 6-Dihydro-4H-pyrrolo [3,2-e] [1,4] diazepin-5-one; 5H, 11H-Dibenzo [b, f] [1,5] diazocine-6,12-dione; 1 , 4-Dihydro-1 0H-1,4,10-1,4,10-triaza-benzo [a] cyclopenta [e] cyclooctene-5,11-dione; 4H, 10H-1-Thia-4,10-diaza-benzo [a] cyclopenta [e] cyclooctene-5,11-dione; Dipyrrolo [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazol-5-one; 1,4,7,9-Tetrahydro-1,4,6, 9-tetraaza-dicyclopenta [a, e] cyclooctene-5,10-dione; 4,7,9-Trihydro-1-thia-4,6,9-triaza-dicyclopenta [a, e] cyclooctene-5,10- dione ； 2,4,9, Trihydro-1lambda * 4 *, 6-dithia-4,9-diaza-dicyclopenta [a, e] cyclooctene-5,10-dione ； 6,9-Dihydro-5H-1-thia -5,8,9, triaza-cyclopenta [a] azulen-4-one; 3,10, Dihydro-4H- [1,4] diazepino [5,6-b] indol-5-one; Dihydro-4H- [1,4] diazepino [6,5-b] indol-5-one; 7,8-Dihydro-1H-1,7,10-triaza-cyclohepta [e] inden-6-one; 8 , 9-Dihydro-3H-3,6,9-triaza-cyclohepta [e] inden-10-one; 7,8-Dihydro-1H-1,5,8-triaza-cyclohepta [f] inden-9-one ; 8,9-Dihydro-5,6,9,11-tetraaza-cyclohept [b] naphthalene-10-one; 3,4-Dihydro- [1,4] diazepino [5,6-b] quinolin-5- one; 8,9-Dihydro-4,8,11-triaza-cyclohepta [a] naphthalene-7-one; 11H-10,11-Diaza-benzo [b] fluorine; α-hydroxyacids; α-aminoacids; ls; Bicyclo [2.2.2] octane; 2-Methylene-2,3-dihydrobenzo [1,4] dioxine; 6,7-Dihydro-2H-pyrazino [1,2-a] pyramidine; 9H-Fluorene; 4-Diaza-bictclo [2.2.2] octane; 1-Aza-bicyclo [2.2.2] octane; Pyrido [2,3-d] pyrimidine; 5-Methylene-1,5-dihydro-pyrrol-2-one; Bezno [4,5] imidazo [1,2-a] pyrimidine; 1,4-Dihydro-benzo [4,5] imidazo [1,2-a] pyrimidine; 4,10-Dihydro-1,4a, 10- triaza-phenanthren-9-one; 1,5-Dihydro-imidazo [1,2-a] pyrimidin-2-one; 1,2,3,5-Tetrahydro-imidazo [1,2-a] pyrimidine; Thiazolo [ 3,2-a] thieno [2,3-d] pyrimidin-5-one; 1,9-Dithia-4a, 10-diaza-cyclopenta [b] fluoren-4-one; 5,6-Dihydro-1- thia-5,7,8,9a-tetraaza-cyclopenta [e] azulen-4-one; 6,10-Dihydro-5H-1-thia-5,7,10a-triaza-benzo [e] azulen-4- one; 4,5-Dihydro-3-thia-4,5a, 10-triaza-cyclopenta [a] fluorine; 8H-1-Thia-cyclopenta [a] indene; 3-Thia-4,5a, 10-triaza- cyclopenta [a] fluorine; 6,7,9,11-Tetrahydro-10-thia-6,9-diaza-indeno [1,2-a] azulene-5,8-dione; 2,3,6,7, 12a-Hexahydropyrazino [1 ', 2': 1,6] pyrido [3,4-b] indole-1,4-dione; 5,10-Dihydro-4H-2, 3a, 10-triaza-cyclopenta [a] fluorine; 5H-Pyrido [4,3-b] indole; 11H-Indolizino [1,2-b] quinolin-9-one; 1,2-Dihydro-2,4a, 9, -triaza-anthracene-3,10-dione; 6H-Isoindolo [2,1-a] indole; 1,5-Dihydro-benzo [b] [1,4] diazepin-2-one; 5,10- Dihydro-dibenzo [b, e] [1,4] diazepin-11-one; 5,11-Dihydro-benzo [e] pyrido [3,2-b] [1,4] diazepin-6-one; 9-Dihydro-3-thia-4,9-diaza-benzo [f] azulen-10-one; Benzo [g] quinoxaline; Pyrazino [2,3-b] quinoxaline; Pyrido [2,1-b] quinazolin- 11-one; l-Thia-4a, 9-diaza-cyclopenta [b] naphthalene-4-one; 2-Methylene-4H-benzo [1,4] thiazin-3-one

一般に、足場の数が多いほど、適切な大きさのゲージを見つけることが容易になり、また、立体衝突の状態及び／又は異なる化学的性質の広い範囲を取り扱うことが容易になる。一方、足場の数が少ないほど、化学反応および合成方法の均一性を促進する。   In general, the greater the number of scaffolds, the easier it will be to find an appropriately sized gauge, and it will be easier to handle steric collision conditions and / or a wide range of different chemistries. On the other hand, the smaller the number of scaffolds, the more uniform the chemical reaction and synthesis method.

本発明の例示的な実施形態では、使用される成分は、以下の成分の全てのうち、少なくとも２、少なくとも４、少なくとも６、又はよりそれらより多数の数を含む：Me、Et、Pr、Ph、CO2H、OH、NH2、ketone、ハロゲン化物（例えばCl又はBr）、他の酸（例えばSO3H 、PO3H2）、及びNH-C=NH(-NH2)（グアニジン）。 In an exemplary embodiment of the invention, the components used include at least 2, at least 4, at least 6, or more than all of the following components: Me, Et, Pr, Ph , CO 2 H, OH, NH 2 , ketone, halides (eg Cl or Br), other acids (eg SO 3 H, PO 3 H 2 ), and NH—C═NH (—NH 2) (guanidine).

一般に、ライブラリサイズの可能な限りの費用において、より多くの成分を使用すると、結合のキャラクタリゼーションの際により高い精度を提供することができる。また、より少ない成分を使用することで、合成方法を単純化することができる。   In general, using more components at the possible cost of library size can provide higher accuracy in characterization of the binding. In addition, the synthesis method can be simplified by using fewer components.

本発明の幾つかの実施形態の一側面は、ターゲットを特徴づける際に使用するゲージライブラリを選択することに関する。本発明の例示的な実施形態では、結合部位の結合タイプと同時に、ターゲットの幾何学的形状の寸法の範囲が推定される。可能な大きさ及び結合タイプの範囲に及ぶ一組の分子は、分子のより大きな利用可能な組から選択される。その選択は、例えば、選択に応じて合成される選択された分子を用いて電子的であるかもしれず、或いは、その選択はすでに利用可能なゲージ分子を用い、物理的である。選択的に、評価はターゲットについて知られている様々な情報を使用する。代替的にまたは付加的に、評価は第一のスクリーニングライブラリを用いてなされ、それは例えば、その結合タイプの親和力に対して柔軟性があり、及び／又はより柔軟性がある分子を使用する。   One aspect of some embodiments of the invention relates to selecting a gauge library for use in characterizing a target. In an exemplary embodiment of the invention, the size range of the target geometry is estimated simultaneously with the binding type of the binding site. A set of molecules spanning a range of possible sizes and binding types is selected from a larger available set of molecules. The selection may be electronic, for example, using selected molecules that are synthesized in response to the selection, or the selection is physical, using already available gauge molecules. Optionally, the evaluation uses various information known about the target. Alternatively or additionally, the assessment is made using a first screening library, which uses, for example, a molecule that is flexible and / or more flexible for the affinity of its binding type.

選択的に、例えば結合を妨げるかもしれない分子の立体衝突及び／又は他の性質を克服するため、ライブラリが多数の繰り返しを有するように、ゲージが選択される。選択的に、ライブラリは、例えば三角形や五角形等の少なくとも幾つかの物理的幾何学形状の、少なくとも１つ或いは場合によっては１つよりも多い多重点結合幾何学的形状を含む。   Optionally, the gauge is chosen so that the library has a large number of iterations, eg to overcome steric collisions and / or other properties of the molecule that may prevent binding. Optionally, the library includes at least one or possibly more than one multi-point coupled geometry of at least some physical geometries such as triangles and pentagons.

本発明の例示的な実施形態によれば、そのようなライブラリは、そのままで、或いは様々な用途に対して異なるライブラリの一部として使用される。本発明の例示的な実施形態では、そのような広いライブラリが使用され、ライブラリ中のいずれかのゲージ、望ましくは多くのゲージのターゲットへの結合率を増加させる。標準のリードライブラリはしばしば全く何の結合も提供しないことが注目される。選択的に、結合結果は、ターゲットについての情報、特に統計情報を集めるために使用される。選択的に、その統計情報は、ターゲットについての構造上の情報を提供するために使用される。選択的に、その構造上の情報は、ターゲットの重要な部分の化学的及び／又は幾何学的な構造、例えばその活性領域からなる。当然のことながら、本発明の例示的な実施形態では、たとえ一度、単一の結合が見つかっても、ターゲットについての有益な情報が利用可能であり、この結合を保証する際に役立ついずれかのライブラリが用途を有する。   According to an exemplary embodiment of the present invention, such a library is used as it is or as part of a different library for various applications. In an exemplary embodiment of the invention, such a large library is used to increase the binding rate of any gauge in the library, preferably many gauges, to the target. It is noted that standard lead libraries often provide no binding at all. Optionally, the combined result is used to gather information about the target, especially statistical information. Optionally, the statistical information is used to provide structural information about the target. Optionally, the structural information consists of the chemical and / or geometric structure of the critical part of the target, for example its active region. Of course, in an exemplary embodiment of the present invention, once a single bond is found, useful information about the target is available and any one that helps in ensuring this bond Library has application.

本発明の幾つかの実施形態の一側面は、幾何学的及び／又は化学的な測定によってターゲット分子を特徴づける際に使用するためのゲージライブラリを設計及び／又は作成することに関する。   One aspect of some embodiments of the invention relates to designing and / or creating a gauge library for use in characterizing a target molecule by geometric and / or chemical measurements.

本発明の例示的な実施形態では、ライブラリの構成は以下を含む：
(a)ゲージとして適切であるかもしれない分子を識別すること；
(b)識別された分子が必要なゲージを提供するかどうか決定すること；及び、
(c)例えば直ちに合成可能である及び／又は所望の化学的挙動を有する等、分子が現実的であることを確かめること。例えば以下に示すように、この順序は融通がきく点に留意する必要がある。 In an exemplary embodiment of the invention, the library structure includes:
(a) identify molecules that may be suitable as gauges;
(b) determining whether the identified molecule provides the necessary gauge; and
(c) Verify that the molecule is realistic, eg, it can be synthesized immediately and / or has the desired chemical behavior. It should be noted that this order is flexible, as shown below, for example.

一つの実施例では、既存のライブラリ上でゲージライブラリの少なくとも一部分の基礎を形成するときに、この方法が使用される。幾つかのライブラリでは、ライブラリが最初に構成されるとき、(c)はすでに実行されている。さらに、幾つかの場合では、分子を選択するよりもむしろ、ゲージを選択し結合親和力を物理的に試験する代わりに、ある分子の既知の既存の結合結果が入力値として使用される。   In one embodiment, this method is used when forming the basis of at least a portion of a gauge library on an existing library. For some libraries, (c) is already executed when the library is first constructed. Further, in some cases, rather than selecting a molecule, instead of selecting a gauge and physically testing the binding affinity, a known existing binding result for a molecule is used as an input value.

代替的に、例えば、新しい足場がライブラリに加えられるとき、候補ゲージはグループとして提供されてもよい。その結果、足場への異なる成分の結合として、多数の候補が現れる。この場合、しかしながら、逆のステップが必要とされる。すなわち、既存のゲージとの重複がないゲージはいずれも（或いは十分に）加えられないので、足場は排斥されるかもしれない。広がる空間のある部分に対しては、ほとんどゲージを生成しない足場が適切であるかもしれない。   Alternatively, candidate gauges may be provided as a group, for example when a new scaffold is added to the library. As a result, a large number of candidates appear as a combination of different components to the scaffold. In this case, however, the reverse step is required. That is, the scaffold may be rejected because none (or enough) of gauges that do not overlap with existing gauges are added. For some parts of the expanding space, a scaffold that generates little gauge may be appropriate.

代替的な方法では、例えば、測定空間の不足部分を満たすために、化学的な設計方法論が適用され、所望の性質及び／又は幾何学的形状を有するゲージ及び／又は足場を設計する。   In an alternative method, chemical design methodologies are applied, for example, to fill a lack of measurement space, to design gauges and / or scaffolds with the desired properties and / or geometry.

本発明の例示的な実施形態では、以下の一つ以上は、ゲージの望ましい性質であると考えられるが、本発明の幾つかの実施形態に利用するために、ゲージは以下の性質の全て或いはいずれかを有する必要はない：
(a)強い固さ。これは測定値をより正確にすることができるが、全空間の完全な適用範囲を得るために、柔軟性は小さいほうが望ましいかもしれない。固さは、結合の長さ及び／又は相対的な角度が重要な量を変化させないことを意味する。
(b)小さい質量。たとえ親和力が低く、ゲージ上の３つの点だけが結合しても、これは結合の可能性を増加させる。
(c)小型。これは、ターゲットをより容易に測定でき、立体衝突をより容易に避けることを可能とする。
(d)非毒性。これは、生きた細胞中でのゲージの使用を可能にする。しかしながら、異なる細胞ごとの相違する感度のために、これはしばしば保証されない。
(e)良好な化学的挙動。これは、ゲージが可溶性であり、ゲージを歪曲させない或いは既知の量によって歪曲させる状況下で結合することを意味する。
(f)強い結合。これは本発明の一つの実施形態において、例えばもし可溶性が低く、毒性が高ければ、１〜１００マイクロモル濃度が実用的であることを意味する。 In exemplary embodiments of the invention, one or more of the following may be considered desirable properties of the gauge, but for use in some embodiments of the invention, the gauge may have all or the following properties: There is no need to have either:
(a) Strong hardness. This can make the measurement more accurate, but it may be desirable to have less flexibility in order to obtain a complete coverage of the entire space. Stiffness means that the length and / or relative angle of the bond does not change a significant amount.
(b) Small mass. This increases the likelihood of binding even if the affinity is low and only three points on the gauge bind.
(c) Small size. This makes it possible to measure the target more easily and to avoid steric collisions more easily.
(d) Non-toxic. This allows the use of gauges in living cells. However, this is often not guaranteed due to the different sensitivity of different cells.
(e) Good chemical behavior. This means that the gauge is soluble and binds in situations where the gauge is not distorted or distorted by a known amount.
(f) Strong binding. This means that in one embodiment of the invention, 1-100 micromolar is practical, for example if it is poorly soluble and highly toxic.

本発明の例示的な実施形態では、以下の一つ以上は、足場の良好な性質であると考えられるが、本発明の幾つかの実施形態に利用するために、足場は以下の特性の全て或いはいずれかを有する必要はない：
(a)成分を取り付け（例えばゲージの合成）、特定のゲージの純粋な溶液を得る容易さ。
(b)広い範囲のサイズを提供する。
(c)多くの（例えば、≧3、好ましくは>4、>5）結合点を有すること。分子内のすべての水素原子は潜在的に結合点であるが、本発明の例示的な実施形態では、有益な結合点は化学的な操作に利用することができる。
(d)足場の包含によって、化学的性質の可能性及び／又はゲージサイズがライブラリに加えられること（他のゲージにおいて比較的珍しい）。
(e)全ての組合せが全ての足場で作用するというわけでないので、成分の様々な組合せの結合を可能にすること。 In an exemplary embodiment of the invention, one or more of the following are considered to be good properties of the scaffold, but for use in some embodiments of the invention, the scaffold has all of the following characteristics: Or you don't need to have either:
(a) Ease of mounting components (eg, gage synthesis) and obtaining a pure solution of a particular gage.
(b) Provide a wide range of sizes.
(c) have many (eg, ≧ 3, preferably>4,> 5) attachment points. Although every hydrogen atom in a molecule is potentially a point of attachment, in an exemplary embodiment of the invention, useful points of attachment can be utilized for chemical manipulation.
(d) The inclusion of scaffolds adds the possibility of chemistry and / or gauge size to the library (relatively rare in other gauges).
(e) Allow the combination of various combinations of components, since not all combinations work on all scaffolds.

本発明の例示的な実施形態では、以下の一つ以上は、ゲージライブラリの望ましい特性であると考えられる：
(a)結合間の距離の範囲の広がり。
(b)化学的な広がり。結合の対向する端部上の点で、成分の広い範囲が提供される。
(c)下位構造の広がり。例えば三角形等の選択された下位構造に関して、ターゲット中の全ての可能な三角形配置は、ライブラリ中の少なくとも一つのゲージに結合することができる。
(d)小ささ。ライブラリはより小さければ小さいほど良い。実際的な理由では、ライブラリはいくら小さくしてもし過ぎるということはないが、あまりに大きいライブラリは通常、必要でない。
(e)例えば不足或いは離れて間隔が置かれた結合に及ぶあまり固くない結合長など、ゲージ適用範囲の密度にマッチングするライブラリ内のゲージ特性の変動。
(f)均一な適用範囲。（例えば、絶対サイズの均一性、又は化学的依存性のために修正される均一性）様々な形式の均一性を提供することができる。例えば、短い結合長に対する距離の密度は、異なる長さに対して同様に正常化された密度を提供するために、長い結合長に対するものよりも大きい。
(g)重複の程度及び種類。より多くの重複は、通常、再現及び化学的な一般化のためより良好であるが、しばしばライブラリサイズのコストの問題が降りかかる。３つの重複（例えば、各々の三角形は、３つのゲージにおいて提供されている）は、例示的な妥協点である。 In an exemplary embodiment of the invention, one or more of the following are considered desirable characteristics of the gauge library:
(a) Widening of the range of distances between bonds.
(b) Chemical spread. A wide range of components is provided at points on the opposite ends of the bond.
(c) Expansion of substructure. For a selected substructure such as a triangle, all possible triangle arrangements in the target can be bound to at least one gauge in the library.
(d) Smallness. The smaller the library, the better. For practical reasons, a library can never be made too small, but a library that is too large is usually not needed.
(e) Variations in gauge properties in the library that match the density of the gauge coverage, for example, less rigid bond lengths that span deficient or spaced bonds.
(f) Uniform coverage. Various types of uniformity can be provided (eg, absolute size uniformity, or uniformity corrected for chemical dependence). For example, the distance density for short bond lengths is greater than for long bond lengths in order to provide a similarly normalized density for different lengths.
(g) The degree and type of duplication. More overlap is usually better due to reproduction and chemical generalization, but often suffers from cost of library size. Three overlaps (eg, each triangle is provided in three gauges) is an example compromise.

一般に、しかしながら、望ましい特性は、ターゲット、環境及び／又は適用されている発見方法の種類に依存するかもしれない。特に、場合によっては、生成されたライブラリが一部分のみであり、例えば、空間の一部分だけに及んでいて、ターゲットの一部分だけに適していて、より低い分解能におけるものであって、重複が少なく（或いは無く）、及び／又はターゲットの幾つかの種類に対して失敗しやすくなっている。   In general, however, the desired characteristics may depend on the target, the environment and / or the type of discovery method being applied. In particular, in some cases, the generated library is only a portion, e.g., covering only a portion of space, suitable only for a portion of the target, at a lower resolution, and with less overlap (or And / or prone to failure for some types of targets.

本発明の幾つかの実施形態の広い側面は、ゲージ及び足場、及びその合成方法のような、分子に関するものであり、本発明の例示的な実施形態によれば、ライブラリの用途を見つけることができる。   A broad aspect of some embodiments of the invention relates to molecules, such as gauges and scaffolds, and methods of synthesis thereof, and according to exemplary embodiments of the invention, one can find uses for libraries. it can.

このように、本発明の例示的な実施形態によれば、ターゲット分子の化学的に活性な領域についての情報を得る方法であって：一組の十分に固い化学的なゲージを提供すること；前記ターゲットを前記一組のゲージ中の複数のゲージと反応させること；複数の定量結果を得るために前記ターゲットを用いて前記ゲージの結合を定量すること；及び、前記化学的に活性な領域についての情報を得るために前記定量結果を分析すること、を含む方法、が提供される。選択的に、前記ゲージは、前記ゲージの成分の回転が可能である。代替的にまたは付加的に、前記ゲージは、固い足場によって構成されている。   Thus, according to an exemplary embodiment of the present invention, a method for obtaining information about a chemically active region of a target molecule: providing a set of sufficiently hard chemical gauges; Reacting the target with a plurality of gauges in the set of gauges; quantifying the gauge binding using the target to obtain a plurality of quantification results; and for the chemically active region Analyzing the quantification result to obtain the following information. Optionally, the gauge is capable of rotating a component of the gauge. Alternatively or additionally, the gauge is constituted by a rigid scaffold.

本発明の例示的な実施形態では、前記ゲージの構成原子は、少なくとも20kcal/モルが前記ゲージに加えられない限り、1オングストロームより大きく移動しない。   In an exemplary embodiment of the invention, the constituent atoms of the gauge do not move more than 1 angstrom unless at least 20 kcal / mol is added to the gauge.

本発明の例示的な実施形態では、分析することが、前記ターゲットの活性な領域中における空間的な及び化学的に特定された複数の結合の配置を識別することを含む。選択的に、前記配置が三角形の配置を含む。代替的にまたは付加的に、識別することが、結合ゲージの配置に一致する配置を識別することを含む。代替的にまたは付加的に、識別することが、結合ゲージの配置に一致しない配置を識別することを含む。選択的に、識別することが、前記定量結果の統計的分析によって識別することを含む。選択的に、識別することが、クラスタ化によって識別することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the analyzing includes identifying a spatial and chemically identified arrangement of bonds in the active region of the target. Optionally, the arrangement comprises a triangular arrangement. Alternatively or additionally, identifying includes identifying an arrangement that matches the arrangement of the coupling gauges. Alternatively or additionally, the identifying includes identifying an arrangement that does not match the coupling gauge arrangement. Optionally, identifying includes identifying by statistical analysis of the quantification results. Optionally, identifying includes identifying by clustering.

本発明の例示的な実施形態では、識別することが、各ゲージが単一の配置を示すということ仮定することを含む。代替的にまたは付加的に、識別することが、少なくともいくつかのゲージが複数の配置を示すということを仮定することを含む。代替的にまたは付加的に、識別することが、前記配置の頂点において化学的な成分を用いてゲージを分類することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, identifying includes assuming that each gauge exhibits a single arrangement. Alternatively or additionally, identifying includes assuming that at least some of the gauges exhibit multiple configurations. Alternatively or additionally, identifying includes classifying the gauge with a chemical component at the apex of the arrangement.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、前記定量結果のうちの少なくとも２つから、前記化学的に活性な領域のうちの少なくとも一部分の空間的なマップを再現し、前記一部分が少なくとも４つの化学的な結合領域を含む。選択的に、前記一部分が、少なくとも６つの化学的な結合領域を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method reproduces a spatial map of at least a portion of the chemically active region from at least two of the quantification results, wherein the portion is at least Contains four chemical binding regions. Optionally, the portion includes at least six chemical binding regions.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、少なくとも２つの配置から、前記化学的に活性な領域のうちの少なくとも一部分の空間的なマップを再現し、前記一部分が少なくとも４つの化学的な結合点を含む。選択的に、前記一部分が、少なくとも６つの化学的な結合領域を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method reproduces a spatial map of at least a portion of the chemically active region from at least two arrangements, the portion comprising at least four chemicals. Includes attachment points. Optionally, the portion includes at least six chemical binding regions.

本発明の例示的な実施形態では、再現することが：前記配置から複数の空間的なマップを試験的に再現し；前記マップに得点をつけ；及び、その得点に基づいて空間的なマップを選択する。代替的にまたは付加的に、再現することが：前記配置から複数の空間的なマップを試験的に再現し；共通の下位構造に従って前記マップをクラスタ化し；及び、それが属しているクラスタの相対的な特性に基づいて空間的なマップを選択する。選択的に、前記相対的な特性が大きさを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the reproduction may include: experimentally reproducing a plurality of spatial maps from the arrangement; scoring the map; and a spatial map based on the scores. select. Alternatively or additionally, it can be reproduced: experimentally reproducing a plurality of spatial maps from the arrangement; clustering the map according to a common substructure; and relative to the cluster to which it belongs Select a spatial map based on specific characteristics. Optionally, the relative characteristic includes a magnitude.

本発明の例示的な実施形態では、前記空間的なマップが、結合点に一致する化学的な特徴をもつ小分子の薬の結合を確実にするために十分な結合点を含む。選択的に、前記空間的なマップが、少なくとも６つの結合点を含む。選択的に、前記空間的なマップが、少なくとも８つの結合点を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the spatial map includes sufficient attachment points to ensure the attachment of small molecule drugs with chemical features matching the attachment points. Optionally, the spatial map includes at least 6 attachment points. Optionally, the spatial map includes at least 8 attachment points.

本発明の例示的な実施形態では、前記一組のゲージが、少なくとも１０，０００のゲージを有する一組のゲージを含む。選択的に、前記一組のゲージが、少なくとも５０，０００のゲージを有する一組のゲージを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the set of gauges includes a set of gauges having at least 10,000 gauges. Optionally, the set of gauges includes a set of gauges having at least 50,000 gauges.

本発明の例示的な実施形態では、前記ゲージが空間的な形状に配置された成分を含み、及び前記ゲージが空間の化学的な形状の仮想空間に及ぶように選択される。   In an exemplary embodiment of the invention, the gauge includes components arranged in a spatial shape, and the gauge is selected to span a virtual space of a chemical shape of space.

本発明の例示的な実施形態では、実質的に、前記ゲージによって広がる仮想空間中の各点が、少なくとも２つのゲージによって対象範囲とされる。選択的に、実質的に、前記ゲージによって広がる仮想空間中の各点が、少なくとも３つのゲージによって対象範囲とされる。   In an exemplary embodiment of the invention, substantially each point in the virtual space that is spread by the gauge is covered by at least two gauges. Optionally, substantially each point in the virtual space extended by the gauge is targeted by at least three gauges.

本発明の例示的な実施形態では、前記ゲージの少なくとも０．５％が前記ターゲットに結合する。選択的に、前記ゲージの少なくとも１％が前記ターゲットに結合する。選択的に、前記ゲージの少なくとも３％が前記ターゲットに結合する。   In an exemplary embodiment of the invention, at least 0.5% of the gauge is bound to the target. Optionally, at least 1% of the gauge binds to the target. Optionally, at least 3% of the gauge binds to the target.

本発明の例示的な実施形態では、前記ゲージの少なくとも５０％が、成分を一組１００未満の足場に加えることによって規定される。選択的に、前記ゲージの少なくとも５０％が、成分を一組５０未満の足場に加えることによって規定される。   In an exemplary embodiment of the invention, at least 50% of the gauge is defined by adding a component to a set of less than 100 scaffolds. Optionally, at least 50% of the gauge is defined by adding the ingredients to a set of less than 50 scaffolds.

本発明の例示的な実施形態では、少なくとも前記一組のゲージが、前記ゲージの化学的な挙動を明確にするために、１５未満の異なる化学的な成分を使用する。   In an exemplary embodiment of the invention, at least the set of gauges uses less than 15 different chemical components to clarify the chemical behavior of the gauges.

本発明の例示的な実施形態では、少なくとも前記一組ゲージが、前記ゲージの化学的な挙動を明確にするために、１０未満の異なる化学的な成分を使用する。   In an exemplary embodiment of the invention, at least the set of gauges uses less than 10 different chemical components to clarify the chemical behavior of the gauge.

本発明の例示的な実施形態では、前記定量が機能的な定量である。代替的にまたは付加的に、前記定量が結合定量である。代替的にまたは付加的に、前記定量が細胞の定量である。代替的にまたは付加的に、前記定量が流水式の定量である。   In an exemplary embodiment of the invention, the quantification is a functional quantification. Alternatively or additionally, the quantification is a binding quantification. Alternatively or additionally, the quantification is a cell quantification. Alternatively or additionally, the quantification is a flow-through quantification.

本発明の例示的な実施形態では、前記機能的な定量が前記ターゲットの天然基質の存在下で実行される。   In an exemplary embodiment of the invention, the functional quantification is performed in the presence of the target natural substrate.

本発明の例示的な実施形態では、前記ターゲットが、基質を拘束するように構成されている生化学的に活性な領域を含むタンパク質を備える。選択的に、前記化学的に活性な領域が、前記生化学的に活性な領域を含む領域を備える。代替的にまたは付加的に、前記化学的に活性な領域が、前記タンパク質の制御領域を備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the target comprises a protein comprising a biochemically active region configured to bind a substrate. Optionally, the chemically active region comprises a region including the biochemically active region. Alternatively or additionally, the chemically active region comprises a regulatory region of the protein.

本発明の例示的な実施形態では、分析することが、少なくとも６０のゲージ中の成功した結合を分析することを含む。代替的にまたは付加的に、分析することが、少なくとも１０のゲージ中の成功した結合を分析することを含む。代替的にまたは付加的に、分析することが、少なくとも１００のゲージ中の成功した結合を分析することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, analyzing includes analyzing successful binding in at least 60 gauges. Alternatively or additionally, analyzing includes analyzing successful binding in at least 10 gauges. Alternatively or additionally, analyzing includes analyzing successful binding in at least 100 gauges.

本発明の例示的な実施形態では、識別することが、少なくとも４０の異なる配置を識別することを含む。代替的にまたは付加的に、識別することが、少なくとも１０の異なる配置を識別することを含む。代替的にまたは付加的に、識別することが、少なくとも１００の異なる配置を識別することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, identifying includes identifying at least 40 different arrangements. Alternatively or additionally, identifying includes identifying at least ten different arrangements. Alternatively or additionally, identifying includes identifying at least 100 different arrangements.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、前記マップをリードのデータベースと比較すること；及び、前記リードと前記マップの間の類似若しくは類似の欠如に対応するより一層の使用のために前記データベースからリードを選択することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method compares the map to a database of leads; and for further use corresponding to a similarity or lack of similarity between the lead and the map. Selecting a lead from the database.

代替的にまたは付加的に、その方法は、前記マップをリードのデータベースと比較すること；及び、前記リードと前記マップの間の類似に対応するより一層の使用のために前記データベースからリードを排斥することを含む。   Alternatively or additionally, the method compares the map to a database of leads; and rejects the lead from the database for further use corresponding to the similarity between the lead and the map. Including doing.

代替的にまたは付加的に、その方法は、前記マップに対する類似を具備するようにリードを構成することを含む。選択的に、構成することが、前記ゲージ又は前記ゲージを規定するために使用される足場を使用して構成することを含む。   Alternatively or additionally, the method includes configuring the leads to have similarities to the map. Optionally, configuring includes using the gauge or a scaffold used to define the gauge.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、前記配置をリードのデータベースと比較すること；及び、前記リードへの前記配置の一致に対応するより一層の使用のために前記データベースからリードを選択することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method compares the placement to a database of leads; and reads leads from the database for further use corresponding to the placement match to the leads. Including selecting.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、前記配置に基づいてリードを構成することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes configuring a lead based on the placement.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、創薬のリードとして少なくとも一つの前記ゲージを選択することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes selecting at least one of the gauges as a drug discovery lead.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、立体的な衝突のデータを得るために、ゲージの結合を類似の結合の幾何学的形状と比較すること；及び、前記ターゲットについての幾何学的な情報を提供するために前記立体的な衝突のデータを分析することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method compares a gauge bond to a similar bond geometry to obtain steric collision data; and a geometry for the target Analyzing the three-dimensional collision data to provide information.

また、本発明の例示的な実施形態では、ターゲット中の複数の化学的−空間的配置の存在を識別する方法であって：複数の定量結果を提供するために、それらの頂点において既知の化学的−空間的配置をもつ複数のゲージを用いてターゲットを定量すること；各配置の頂点の化学的挙動の集合ごとに一つの空間である、一連の空間を定義すること；クラスタを生成するために、前記空間に従って前記結果を示唆すること；及び、前記クラスタから前記ターゲット中の配置の存在を識別すること、を含む方法が提供される。選択的に、示唆することが、拡散作用に応じて示唆を広げることを含む。選択的に、前記拡散作用が、前記ターゲットへのゲージの結合の推定エネルギーに依存する。   An exemplary embodiment of the present invention also provides a method for identifying the presence of multiple chemical-spatial arrangements in a target: known chemistry at their vertices to provide multiple quantitative results. Quantifying targets using multiple gauges with spatial-spatial configuration; defining a series of spaces, one space for each set of chemical behaviors at the vertices of each configuration; to generate clusters Suggesting the result according to the space; and identifying the presence of an arrangement in the target from the cluster. Optionally, suggesting includes expanding the suggestion as a function of diffusion. Optionally, the diffusing action depends on the estimated energy of the gauge binding to the target.

また、本発明の例示的な実施形態では、各々が化学的な結合配置の一部分を示している一組の下位形状からターゲットの前記結合配置の空間的な形状を再現する方法であって：
前記下位形状からベースを選択すること；それらが少なくともその一つの辺に沿って相互に一致する、及び、そのもう一方の辺に沿って前記ベースに一致するという特性を有する少なくとも２つの下位形状を選択すること；前記ベースに対して前記下位形状を蓄積すること；及び、前記下位形状の全てが使用され又は使用できなくなるまで、前記選択すること及び前記蓄積することを繰り返し、その結果、前記ターゲットの結合位置の形状を提供すること、を含む方法が提供される。選択的に、その方法は、下位形状の選択の違った順序を用いて、前記選択すること、蓄積すること、及び繰り返すことを変動的に繰り返すことを含む。選択的に、その方法は、複数の異なるベース選択のために、前記ベースを選択すること及び前記変動的に繰り返すことを繰り返すことを含む。選択的に、その方法は、共通の下位成分形状に従って、複数のそのような形状をクラスタ化することを含む。選択的に、その方法は、前記クラスタ化に基づいてその結果の形状としての下位成分形状を選択することを含む。 Also, in an exemplary embodiment of the invention, a method of reproducing the spatial shape of the target binding configuration from a set of sub-shapes, each representing a portion of the chemical binding configuration:
Selecting a base from the sub-shapes; at least two sub-shapes having the property that they coincide with each other along at least one side and coincide with the base along the other side Selecting; accumulating the sub-shape for the base; and repeating the selection and accumulating until all of the sub-shapes are used or unavailable, so that the target Providing a shape of the coupling location of the two. Optionally, the method includes variably repeating the selecting, storing, and repeating using a different order of selection of sub-shapes. Optionally, the method includes repeatedly selecting the base and variably repeating for a plurality of different base selections. Optionally, the method includes clustering a plurality of such shapes according to a common subcomponent shape. Optionally, the method includes selecting a subcomponent shape as a resulting shape based on the clustering.

本発明の例示的な実施形態では、前記下位形状が三角形を含む。代替的にまたは付加的に、前記下位形状がその頂点において化学的挙動を定義し、２つの辺はその頂点における化学的挙動が一致するかどうかをマッチングさせると考えられる。   In an exemplary embodiment of the invention, the sub-shape includes a triangle. Alternatively or additionally, the sub-shape defines chemical behavior at its vertices, and the two sides are considered to match whether the chemical behavior at that vertex matches.

本発明の例示的な実施形態では、２つの辺は、その長さが同じかどうかをマッチングさせると考えられる。   In an exemplary embodiment of the invention, two sides are considered to match whether their length is the same.

また、本発明の例示的な実施形態では、スクリーニングライブラリの一部を生成するために用いられる足場を選択する方法であって：成分の複数の可能な結合点を含んでいる潜在的な足場の分子を提供すること；その分子の固さを決定すること；及び、前記足場の固さの欠如に応じて前記潜在的な足場の分子を排斥すること、を含む方法が提供される。選択的に、前記固さの欠如が絶対的である。選択的に、前記固さの欠如が他の潜在的な足場に対し相対的である。   In an exemplary embodiment of the invention, there is also a method for selecting a scaffold used to generate a portion of a screening library: a potential scaffold comprising a plurality of possible attachment points of a component. Providing a molecule; determining the stiffness of the molecule; and rejecting the potential scaffold molecule in response to a lack of stiffness of the scaffold. Optionally, the lack of hardness is absolute. Optionally, the lack of stiffness is relative to other potential scaffolds.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、多くの環に基づいて足場を選択することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes selecting a scaffold based on a number of rings.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、前記潜在的な足場の分子に成分を付加することにより生成され得る複数のゲージ分子を決定すること；存在するライブラリの一部分に対して、どんな空間的な化学的配置が前記分子により加えられるかを決定すること；及び、一つ以上の重要な空間的な化学的配置をそれによって前記ライブラリの一部分に加えることができれば、前記潜在的な足場の分子を選択すること、を含む。選択的に、その方法は、前記足場によって加えられる多数の配置に基づいて足場を選択することを含む。代替的にまたは付加的に、前記重要な空間的な配置が、あらかじめ提供されない又は重複しない配置である。   In an exemplary embodiment of the invention, the method determines a plurality of gauge molecules that can be generated by adding a component to the potential scaffold molecule; Determining whether a spatial chemical arrangement is added by the molecule; and if one or more important spatial chemical arrangements can thereby be added to a portion of the library, the potential scaffold Selecting a molecule of Optionally, the method includes selecting a scaffold based on a number of arrangements added by the scaffold. Alternatively or additionally, the important spatial arrangement is an arrangement that is not provided in advance or does not overlap.

また、本発明の例示的な実施形態では、スクリーニングライブラリに加えるためのゲージ分子を選択する方法であって：一組の化学的な分子及び少なくとも一組のスクリーニングライブラリを準備すること；前記一組の化学的な分子から潜在的なゲージ分子を選択すること；前記潜在的なゲージ分子の固さを決定すること；及び、前記ゲージ分子の固さの欠如に応じて前記潜在的なゲージ分子を排斥すること、を含む方法が提供される。選択的に、前記固さの欠如が絶対的である。代替的に、前記固さの欠如が他の潜在的な足場に対し相対的である。   Also, in an exemplary embodiment of the invention, a method for selecting a gauge molecule for addition to a screening library comprising: providing a set of chemical molecules and at least a set of screening libraries; Selecting a potential gauge molecule from: a chemical molecule; determining the hardness of the potential gauge molecule; and determining the potential gauge molecule in response to a lack of hardness of the gauge molecule. A method is provided that includes rejecting. Optionally, the lack of hardness is absolute. Alternatively, the lack of stiffness is relative to other potential scaffolds.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、化学的な配置空間において、前記一組のスクリーニングライブラリの広がりを決定すること；前記潜在的な分子の少なくとも一つの空間的な化学的配置を決定すること；及び、それが少なくとも一つの重要な空間的な化学的配置を前記スクリーニングライブラリに加えれば、前記潜在的なゲージ分子を選択することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method determines the extent of the set of screening libraries in a chemical configuration space; at least one spatial chemical configuration of the potential molecule. Determining; and if it adds at least one important spatial chemical configuration to the screening library, selecting the potential gauge molecule.

選択的に、一組の分子を準備することが、分子が選択的に取り付けられている単一の足場を用いて前記分子を生成することを含む。代替的にまたは付加的に、一組の分子を準備することが、化学的なライブラリを準備することを含む。   Optionally, providing a set of molecules includes generating the molecules using a single scaffold to which the molecules are selectively attached. Alternatively or additionally, preparing a set of molecules includes preparing a chemical library.

本発明の例示的な実施形態では、もしそれがあらかじめ準備されておらず又は準備された配置を重複していない少なくとも一つの空間的な化学的配置を加えるならば、前記ゲージが選択される。   In an exemplary embodiment of the invention, the gauge is selected if it adds at least one spatial chemical arrangement that is not pre-prepared or does not overlap the prepared arrangement.

また、本発明の例示的な実施形態では、スクリーニングライブラリの少なくとも一部を生成する方法であって：成分を加えることができる足場分子を選択すること；成分を前記足場へ取り付けることにより生成され得る複数の潜在的なゲージを決定すること；及び、化学的な配置中で実質上重複しない前記ゲージの一部を選択することを含む方法が提供される。選択的に、その方法は、６つより多くの空間的な化学的配置を加える潜在的なゲージを排斥することを含む。   Also, in an exemplary embodiment of the invention, a method for generating at least a portion of a screening library comprising: selecting a scaffold molecule to which a component can be added; can be generated by attaching a component to the scaffold A method is provided that includes determining a plurality of potential gauges; and selecting a portion of the gauge that does not substantially overlap in a chemical arrangement. Optionally, the method includes rejecting potential gauges that add more than six spatial chemical configurations.

また、本発明の例示的な実施形態では、スクリーニングライブラリを減らす方法であって：前記ライブラリの少なくとも一部分の各分子に対して、分子により提供される結合点の特定の順番の実質上全ての空間的な化学的配置を決定すること；及び、重複する空間的な化学的配置を加える複数の分子を取り除くことを含む方法が提供される。選択的に、前記特定の順番が３つある。   Also, in an exemplary embodiment of the invention, a method for reducing a screening library comprising: for each molecule of at least a portion of said library, substantially all space in a particular order of attachment points provided by the molecule. A method is provided that includes determining a chemical configuration; and removing a plurality of molecules that add overlapping spatial chemical configurations. Optionally, there are three such specific orders.

また、本発明の例示的な実施形態では、スクリーニングライブラリを減らす方法であって：前記ライブラリの少なくとも一部分の各分子に対して、エネルギー的な検討材料に基づいて前記分子の結合確率を計算すること、を含む方法が提供される。選択的に、前記結合確率が、分子の柔軟性に反比例する式を用いて計算される。代替的にまたは付加的に、前記結合確率が、分子の溶解度に基づいて少なくとも見積もられる。   In an exemplary embodiment of the invention, there is also a method for reducing a screening library: for each molecule in at least a portion of the library, calculating the binding probability of the molecule based on energetics. Are provided. Optionally, the binding probability is calculated using an equation that is inversely proportional to the flexibility of the molecule. Alternatively or additionally, the binding probability is at least estimated based on the solubility of the molecule.

また、本発明の例示的な実施形態では、計画されたターゲット分子タスクのためのスクリーニングライブラリを設計する方法であって：前記ライブラリによって直接的に識別されるように、結合点間の距離の所望の範囲を決定すること；前記ライブラリのゲージ分子により提供される物差し間の所望の重複を決定すること；その間で識別される一組の所望の結合タイプを決定すること；及び、複数のゲージが前記所望の重複を用いて前記距離及び複数の結合タイプを含む空間的な化学的配置空間の範囲にわたるように、それぞれが前記結合タイプ及びそれらの間の距離を定義している前記ゲージを生成すること、を含む方法が提供される。選択的に、複数の成分を生成することが、成分を足場に取り付けることによって生成することを含む。代替的にまたは付加的に、前記ゲージが、結合点のトリプレットの空間的な化学的配置空間の範囲にわたる。代替的にまたは付加的に、前記計画されたターゲット分子タスクがタンパク質を含む。   Also, in an exemplary embodiment of the invention, a method for designing a screening library for a planned target molecule task comprising: determining a distance between attachment points as directly identified by the library Determining a desired overlap between the scales provided by the gauge molecules of the library; determining a set of desired binding types identified therebetween; and a plurality of gauges Use the desired overlap to generate the gauges, each defining the bond type and the distance between them, so as to span a spatial chemical configuration space that includes the distance and a plurality of bond types. Is provided. Optionally, generating the plurality of components includes generating by attaching the components to a scaffold. Alternatively or additionally, the gauge spans the spatial chemical configuration space of the triplet of attachment points. Alternatively or additionally, the planned target molecule task comprises a protein.

本発明の例示的な実施形態では、前記重複が少なくとも２つである。代替的に、前記重複が少なくとも４つである。代替的に、前記重複が少なくとも６つである。   In an exemplary embodiment of the invention, the overlap is at least two. Alternatively, there are at least four such overlaps. Alternatively, there are at least six such overlaps.

本発明の例示的な実施形態では、前記ゲージが実質上固い。代替的にまたは付加的に、前記範囲が、結合の固有の柔軟性を考慮する。   In an exemplary embodiment of the invention, the gauge is substantially rigid. Alternatively or additionally, the range allows for the inherent flexibility of the bond.

本発明の例示的な実施形態では、生成することが、異なるゲージにより実質上同じ配置を生成し、その結果前記重複の少なくとも一部分を提供することを含む。選択的に、生成することが、少なくとも２つの繰り返し因子を提供することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, generating includes generating substantially the same arrangement with different gauges, thereby providing at least a portion of the overlap. Optionally, generating includes providing at least two repetition factors.

本発明の例示的な実施形態では、生成することが、異なるゲージによって実質上異なる配置を生成し、その柔軟性の程度に起因して異なる配置が重複し、その結果前記重複の少なくとも一部分を提供することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, generating generates substantially different arrangements with different gauges, and the different arrangements overlap due to their degree of flexibility, thereby providing at least a portion of said overlap Including doing.

本発明の例示的な実施形態では、その方法は、前記情報に基づいて前記ターゲットに対する一組の薬のリードを生成することを含む。選択的に、その方法は、前記一組から前記ターゲットに対する既知の薬のリードを取り除くことを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes generating a set of drug leads for the target based on the information. Optionally, the method includes removing a known drug lead for the target from the set.

また、本発明の例示的な実施形態では、上述の方法により形成されるリードセットが提供される。   An exemplary embodiment of the present invention also provides a lead set formed by the method described above.

また、本発明の例示的な実施形態では、薬のリードであって：複数の実質的に固い足場分子部；前記足場分子部に相互接続する少なくとも一つの結合；及び、前記足場に取り付けられる複数の分子を含む、薬のリードが提供される。   Also, in an exemplary embodiment of the invention, a drug lead comprising: a plurality of substantially rigid scaffold molecules; at least one bond interconnected to the scaffold molecules; and a plurality attached to the scaffold. A drug lead comprising a molecule of

また、本発明の例示的な実施形態では、スクリーニングライブラリであって：
一組５０未満の足場分子に成分を取り付けることによって生成される少なくとも１０，０００の分子、を含むスクリーニングライブラリが提供される。選択的に、２０未満の足場分子が、前記少なくとも１０，０００の分子を生成するために使用される。代替的にまたは付加的に、前記足場が、以下の足場分子：
Thiophene；1H-Pyrrole；Furan；Benzene；Pyridine；Pyrimidine；Pyrazine；6H-Thieno[2,3-b]pyrrole；1,6-Dihydro-pyrrolo[2,3-b]pyrrole；1H-Indole；Thieno[2,3-d]pyrimidine；6,7-Dihydro-pyrazolo[1,5-a]pyrimidine；Quinoline；Isoquinoline；Quinoxaline；3,4-Dihydro-benzo[e][1,4]diazepin-5-one；3,8-Dihydro-4H-pyrrolo[2,3-e][1,4]diazepin-5-one；3,4-Dihydro-thieno[2,3-e][1,4]diazepin-5-one；3,6-Dihydro-4H-pyrrolo[3,2-e][1,4]diazepin-5-one；5H,11H-Dibenzo[b,f][1,5]diazocine-6,12-dione；1,4-Dihydro-10H-1,4,10-1,4,10-triaza-benzo[a]cyclopenta[e]cyclooctene-5,11-dione；4H,10H-1-Thia-4,10-diaza-benzo[a]cyclopenta[e]cyclooctene-5,11-dione；Dipyrrolo[1,2-c;2',1'-e]imidazol-5-one；1,4,7,9-Tetrahydro-1,4,6,9-tetraaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；4,7,9-Trihydro-1-thia-4,6,9-triaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；2,4,9,Trihydro-1lambda*4*,6-dithia-4,9-diaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；6,9-Dihydro-5H-1-thia-5,8,9,triaza-cyclopenta[a]azulen-4-one；3,10,Dihydro-4H-[1,4]diazepino[5,6-b]indol-5-one；3,6-Dihydro-4H-[1,4]diazepino[6,5-b]indol-5-one；7,8-Dihydro-1H-1,7,10-triaza-cyclohepta[e]inden-6-one；8,9-Dihydro-3H-3,6,9-triaza-cyclohepta[e]inden-10-one；7,8-Dihydro-1H-1,5,8-triaza-cyclohepta[f]inden-9-one；8,9-Dihydro-5,6,9,11-tetraaza-cyclohept[b]naphthalene-10-one；3,4-Dihydro-[1,4]diazepino[5,6-b]quinolin-5-one；8,9-Dihydro-4,8,11-triaza-cyclohepta[a]naphthalene-7-one；11H-10,11-Diaza-benzo[b]fluorine；α-hydroxyacids；α-aminoacids；cohels；Bicyclo[2.2.2]octane；2-Methylene-2,3-dihydrobenzo[1,4]dioxine；6,7-Dihydro-2H-pyrazino[1,2-a]pyramidine；9H-Fluorene；1,4-Diaza-bictclo[2.2.2]octane；1-Aza-bicyclo[2.2.2]octane；Pyrido[2,3-d]pyrimidine；5-Methylene-1,5-dihydro-pyrrol-2-one；Bezno[4,5]imidazo[1,2-a]pyrimidine；1,4-Dihydro-benzo[4,5]imidazo[1,2-a]pyrimidine；4,10-Dihydro-1,4a,10-triaza-phenanthren-9-one；1,5-Dihydro-imidazo[1,2-a]pyrimidin-2-one；1,2,3,5-Tetrahydro-imidazo[1,2-a]pyrimidine；Thiazolo[3,2-a]thieno[2,3-d]pyrimidin-5-one；1,9-Dithia-4a,10-diaza-cyclopenta[b]fluoren-4-one；5,6-Dihydro-1-thia-5,7,8,9a-tetraaza-cyclopenta[e]azulen-4-one；6,10-Dihydro-5H-1-thia-5,7,10a-triaza-benzo[e]azulen-4-one；4,5-Dihydro-3-thia-4,5a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；8H-1-Thia-cyclopenta[a]indene；3-Thia-4,5a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；6,7,9,11-Tetrahydro-10-thia-6,9-diaza-indeno[1,2-a]azulene-5,8-dione；2,3,6,7,12a-Hexahydropyrazino[1',2':1,6]pyrido[3,4-b]indole-1,4-dione；5,10-Dihydro-4H-2,3a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；5H-Pyrido[4,3-b]indole；11H-Indolizino[1,2-b]quinolin-9-one；1,2-Dihydro-2,4a,9,-triaza-anthracene-3,10-dione；6H-Isoindolo[2,1-a]indole；1,5-Dihydro-benzo[b][1,4]diazepin-2-one；5,10-Dihydro-dibenzo[b,e][1,4]diazepin-11-one；5,11-Dihydro-benzo[e]pyrido[3,2-b][1,4]diazepin-6-one；4,9-Dihydro-3-thia-4,9-diaza-benzo[f]azulen-10-one；Benzo[g]quinoxaline；Pyrazino[2,3-b]quinoxaline；Pyrido[2,1-b]quinazolin-11-one；l-Thia-4a,9-diaza-cyclopenta[b]naphthalene-4-one；2-Methylene-4H-benzo[1,4]thiazin-3-one、のうち少なくとも一つを含む。 Also, in an exemplary embodiment of the invention, a screening library comprising:
A screening library is provided that includes at least 10,000 molecules generated by attaching components to a set of less than 50 scaffold molecules. Optionally, less than 20 scaffold molecules are used to generate the at least 10,000 molecules. Alternatively or additionally, the scaffold comprises the following scaffold molecule:
1H-Pyrrole; Furan; Benzene; Pyridine; Pyrimidine; Pyrazine; 6H-Thieno [2,3-b] pyrrole; 1,6-Dihydro-pyrrolo [2,3-b] pyrrole; 1H-Indole; Thieno [ 2,3-d] pyrimidine; 6,7-Dihydro-pyrazolo [1,5-a] pyrimidine; Quinoline; Isoquinoline; Quinoxaline; 3,4-Dihydro-benzo [e] [1,4] diazepin-5-one ; 3,8-Dihydro-4H-pyrrolo [2,3-e] [1,4] diazepin-5-one; 3,4-Dihydro-thieno [2,3-e] [1,4] diazepin-5 -one; 3,6-Dihydro-4H-pyrrolo [3,2-e] [1,4] diazepin-5-one; 5H, 11H-Dibenzo [b, f] [1,5] diazocine-6,12 -dione; 1,4-Dihydro-10H-1,4,10-1,4,10-triaza-benzo [a] cyclopenta [e] cyclooctene-5,11-dione; 4H, 10H-1-Thia-4 , 10-diaza-benzo [a] cyclopenta [e] cyclooctene-5,11-dione; Dipyrrolo [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazol-5-one; 1,4,7,9 -Tetrahydro-1,4,6,9-tetraaza-dicyclopenta [a, e] cyclooctene-5,10-dione; 4,7,9-Trihydro-1-thia-4,6,9-triaza-dicyclopenta [a , e] cyclooctene-5,10-dione; 2,4,9, Trihydro-1lambda * 4 *, 6-dithia-4,9-diaza-dicyclopenta [a, e] cyclooctene-5,10-dione; 9-Dihydro-5H-1-thia-5,8,9, triaza-cyclopenta [a] azulen-4-one; 3,1 0, Dihydro-4H- [1,4] diazepino [5,6-b] indol-5-one; 3,6-Dihydro-4H- [1,4] diazepino [6,5-b] indol-5- one; 7,8-Dihydro-1H-1,7,10-triaza-cyclohepta [e] inden-6-one; 8,9-Dihydro-3H-3,6,9-triaza-cyclohepta [e] inden- 10-one; 7,8-Dihydro-1H-1,5,8-triaza-cyclohepta [f] inden-9-one; 8,9-Dihydro-5,6,9,11-tetraaza-cyclohept [b] naphthalene-10-one ； 3,4-Dihydro- [1,4] diazepino [5,6-b] quinolin-5-one ； 8,9-Dihydro-4,8,11-triaza-cyclohepta [a] naphthalene -7-one; 11H-10,11-Diaza-benzo [b] fluorine; α-hydroxyacids; α-aminoacids; cohels; Bicyclo [2.2.2] octane; 2-Methylene-2,3-dihydrobenzo [1,4 ] dioxine; 6,7-Dihydro-2H-pyrazino [1,2-a] pyramidine; 9H-Fluorene; 1,4-Diaza-bictclo [2.2.2] octane; 1-Aza-bicyclo [2.2.2] octane Pyrido [2,3-d] pyrimidine; 5-Methylene-1,5-dihydro-pyrrol-2-one; Bezno [4,5] imidazo [1,2-a] pyrimidine; 1,4-Dihydro-benzo [4,5] imidazo [1,2-a] pyrimidine; 4,10-Dihydro-1,4a, 10-triaza-phenanthren-9-one; 1,5-Dihydro-imidazo [1,2-a] pyrimidin -2-one; 1,2,3,5-Tetrahydro-imidazo [1,2-a] pyrimidine; Thiazolo [3, 2-a] thieno [2,3-d] pyrimidin-5-one; 1,9-Dithia-4a, 10-diaza-cyclopenta [b] fluoren-4-one; 5,6-Dihydro-1-thia- 5,7,8,9a-tetraaza-cyclopenta [e] azulen-4-one; 6,10-Dihydro-5H-1-thia-5,7,10a-triaza-benzo [e] azulen-4-one; 4,5-Dihydro-3-thia-4,5a, 10-triaza-cyclopenta [a] fluorine; 8H-1-Thia-cyclopenta [a] indene; 3-Thia-4,5a, 10-triaza-cyclopenta [ a] fluorine; 6,7,9,11-Tetrahydro-10-thia-6,9-diaza-indeno [1,2-a] azulene-5,8-dione; 2,3,6,7,12a- Hexahydropyrazino [1 ', 2': 1,6] pyrido [3,4-b] indole-1,4-dione; 5,10-Dihydro-4H-2,3a, 10-triaza-cyclopenta [a] fluorine; 5H-Pyrido [4,3-b] indole; 11H-Indolizino [1,2-b] quinolin-9-one; 1,2-Dihydro-2,4a, 9, -triaza-anthracene-3,10-dione 6H-Isoindolo [2,1-a] indole; 1,5-Dihydro-benzo [b] [1,4] diazepin-2-one; 5,10-Dihydro-dibenzo [b, e] [1,4 ] diazepin-11-one ； 5,11-Dihydro-benzo [e] pyrido [3,2-b] [1,4] diazepin-6-one ； 4,9-Dihydro-3-thia-4,9- diaza-benzo [f] azulen-10-one; Benzo [g] quinoxaline; Pyrazino [2,3-b] quinoxaline; Pyrido [2,1-b] quinazolin-11-one; l-Thia-4a, 9- diaza-cyclopenta [b] naphthalene-4-one; 2-Methylene-4H-benzo [1,4] thiazin-3-one.

本発明の例示的な実施形態では、前記足場の少なくとも４つが、正確に１つの環を有する。代替的にまたは付加的に、前記足場の少なくとも４つが、正確に２つの環を有する。代替的にまたは付加的に、前記足場の少なくとも４つが、正確に３つの環を有する。代替的にまたは付加的に、前記足場の少なくとも４つが、正確に４つの環を有する。代替的にまたは付加的に、前記ライブラリが、少なくとも５０，０００の上述の生成される分子を含む。代替的にまたは付加的に、前記ライブラリが、少なくとも１００，０００の上述の生成される分子を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, at least four of the scaffolds have exactly one ring. Alternatively or additionally, at least four of the scaffolds have exactly two rings. Alternatively or additionally, at least four of the scaffolds have exactly three rings. Alternatively or additionally, at least four of the scaffolds have exactly four rings. Alternatively or additionally, the library comprises at least 50,000 of the generated molecules described above. Alternatively or additionally, the library comprises at least 100,000 of the generated molecules described above.

本発明の例示的な実施形態では、前記足場が、前記以下の足場分子のうち少なくとも３つを含む。代替的にまたは付加的に、前記足場が、前記以下の足場分子のうち少なくとも１０を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the scaffold comprises at least three of the following scaffold molecules: Alternatively or additionally, the scaffold comprises at least 10 of the following scaffold molecules.

本発明の例示的な実施形態では、前記生成される分子が実質上固い。代替的にまたは付加的に、前記分子が、結合点種類の空間幾何学パターンの配置空間に及んでおり、タンパク質ターゲット中に存在する該パターンの少なくとも２５％を含む。選択的に、前記分子が、該パターンの少なくとも５０％に及んでいる。   In an exemplary embodiment of the invention, the molecule produced is substantially rigid. Alternatively or additionally, the molecule spans the configuration space of the attachment point type spatial geometric pattern, comprising at least 25% of the pattern present in the protein target. Optionally, the molecules span at least 50% of the pattern.

本発明の例示的な実施形態では、前記分子が、少なくとも４つの区別できる結合点の化学的形状を定義している空間に広がっている。   In an exemplary embodiment of the invention, the molecule extends into a space defining a chemical shape of at least four distinct attachment points.

本発明の例示的な実施形態では、前記分子が、少なくとも５つの区別できる結合点の化学的形状を定義している空間に広がっている。   In an exemplary embodiment of the invention, the molecule extends into a space defining a chemical shape of at least five distinct attachment points.

また、本発明の例示的な実施形態では、スクリーニングライブラリであって：
成分を以下の足場：
Thiophene；1H-Pyrrole；Furan；Benzene；Pyridine；Pyrimidine；Pyrazine；6H-Thieno[2,3-b]pyrrole；1,6-Dihydro-pyrrolo[2,3-b]pyrrole；1H-Indole；Thieno[2,3-d]pyrimidine；6,7-Dihydro-pyrazolo[1,5-a]pyrimidine；Quinoline；Isoquinoline；Quinoxaline；3,4-Dihydro-benzo[e][1,4]diazepin-5-one；3,8-Dihydro-4H-pyrrolo[2,3-e][1,4]diazepin-5-one；3,4-Dihydro-thieno[2,3-e][1,4]diazepin-5-one；3,6-Dihydro-4H-pyrrolo[3,2-e][1,4]diazepin-5-one；5H,11H-Dibenzo[b,f][1,5]diazocine-6,12-dione；1,4-Dihydro-10H-1,4,10-1,4,10-triaza-benzo[a]cyclopenta[e]cyclooctene-5,11-dione；4H,10H-1-Thia-4,10-diaza-benzo[a]cyclopenta[e]cyclooctene-5,11-dione；Dipyrrolo[1,2-c;2',1'-e]imidazol-5-one；1,4,7,9-Tetrahydro-1,4,6,9-tetraaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；4,7,9-Trihydro-1-thia-4,6,9-triaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；2,4,9,Trihydro-1lambda*4*,6-dithia-4,9-diaza-dicyclopenta[a,e]cyclooctene-5,10-dione；6,9-Dihydro-5H-1-thia-5,8,9,triaza-cyclopenta[a]azulen-4-one；3,10,Dihydro-4H-[1,4]diazepino[5,6-b]indol-5-one；3,6-Dihydro-4H-[1,4]diazepino[6,5-b]indol-5-one；7,8-Dihydro-1H-1,7,10-triaza-cyclohepta[e]inden-6-one；8,9-Dihydro-3H-3,6,9-triaza-cyclohepta[e]inden-10-one；7,8-Dihydro-1H-1,5,8-triaza-cyclohepta[f]inden-9-one；8,9-Dihydro-5,6,9,11-tetraaza-cyclohept[b]naphthalene-10-one；3,4-Dihydro-[1,4]diazepino[5,6-b]quinolin-5-one；8,9-Dihydro-4,8,11-triaza-cyclohepta[a]naphthalene-7-one；11H-10,11-Diaza-benzo[b]fluorine；α-hydroxyacids；α-aminoacids；cohels；Bicyclo[2.2.2]octane；2-Methylene-2,3-dihydrobenzo[1,4]dioxine；6,7-Dihydro-2H-pyrazino[1,2-a]pyramidine；9H-Fluorene；1,4-Diaza-bictclo[2.2.2]octane；1-Aza-bicyclo[2.2.2]octane；Pyrido[2,3-d]pyrimidine；5-Methylene-1,5-dihydro-pyrrol-2-one；Bezno[4,5]imidazo[1,2-a]pyrimidine；1,4-Dihydro-benzo[4,5]imidazo[1,2-a]pyrimidine；4,10-Dihydro-1,4a,10-triaza-phenanthren-9-one；1,5-Dihydro-imidazo[1,2-a]pyrimidin-2-one；1,2,3,5-Tetrahydro-imidazo[1,2-a]pyrimidine；Thiazolo[3,2-a]thieno[2,3-d]pyrimidin-5-one；1,9-Dithia-4a,10-diaza-cyclopenta[b]fluoren-4-one；5,6-Dihydro-1-thia-5,7,8,9a-tetraaza-cyclopenta[e]azulen-4-one；6,10-Dihydro-5H-1-thia-5,7,10a-triaza-benzo[e]azulen-4-one；4,5-Dihydro-3-thia-4,5a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；8H-1-Thia-cyclopenta[a]indene；3-Thia-4,5a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；6,7,9,11-Tetrahydro-10-thia-6,9-diaza-indeno[1,2-a]azulene-5,8-dione；2,3,6,7,12a-Hexahydropyrazino[1',2':1,6]pyrido[3,4-b]indole-1,4-dione；5,10-Dihydro-4H-2,3a,10-triaza-cyclopenta[a]fluorine；5H-Pyrido[4,3-b]indole；11H-Indolizino[1,2-b]quinolin-9-one；1,2-Dihydro-2,4a,9,-triaza-anthracene-3,10-dione；6H-Isoindolo[2,1-a]indole；1,5-Dihydro-benzo[b][1,4]diazepin-2-one；5,10-Dihydro-dibenzo[b,e][1,4]diazepin-11-one；5,11-Dihydro-benzo[e]pyrido[3,2-b][1,4]diazepin-6-one；4,9-Dihydro-3-thia-4,9-diaza-benzo[f]azulen-10-one；Benzo[g]quinoxaline；Pyrazino[2,3-b]quinoxaline；Pyrido[2,1-b]quinazolin-11-one；l-Thia-4a,9-diaza-cyclopenta[b]naphthalene-4-one；2-Methylene-4H-benzo[1,4]thiazin-3-one、
の少なくとも一つに取り付けることにより生成される少なくとも１００のゲージ分子を含むスクリーニングライブラリが提供される。 Also, in an exemplary embodiment of the invention, a screening library comprising:
Scaffold with the following ingredients:
1H-Pyrrole; Furan; Benzene; Pyridine; Pyrimidine; Pyrazine; 6H-Thieno [2,3-b] pyrrole; 1,6-Dihydro-pyrrolo [2,3-b] pyrrole; 1H-Indole; Thieno [ 2,3-d] pyrimidine; 6,7-Dihydro-pyrazolo [1,5-a] pyrimidine; Quinoline; Isoquinoline; Quinoxaline; 3,4-Dihydro-benzo [e] [1,4] diazepin-5-one ; 3,8-Dihydro-4H-pyrrolo [2,3-e] [1,4] diazepin-5-one; 3,4-Dihydro-thieno [2,3-e] [1,4] diazepin-5 -one; 3,6-Dihydro-4H-pyrrolo [3,2-e] [1,4] diazepin-5-one; 5H, 11H-Dibenzo [b, f] [1,5] diazocine-6,12 -dione; 1,4-Dihydro-10H-1,4,10-1,4,10-triaza-benzo [a] cyclopenta [e] cyclooctene-5,11-dione; 4H, 10H-1-Thia-4 , 10-diaza-benzo [a] cyclopenta [e] cyclooctene-5,11-dione; Dipyrrolo [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazol-5-one; 1,4,7,9 -Tetrahydro-1,4,6,9-tetraaza-dicyclopenta [a, e] cyclooctene-5,10-dione; 4,7,9-Trihydro-1-thia-4,6,9-triaza-dicyclopenta [a , e] cyclooctene-5,10-dione; 2,4,9, Trihydro-1lambda * 4 *, 6-dithia-4,9-diaza-dicyclopenta [a, e] cyclooctene-5,10-dione; 9-Dihydro-5H-1-thia-5,8,9, triaza-cyclopenta [a] azulen-4-one; 3,1 0, Dihydro-4H- [1,4] diazepino [5,6-b] indol-5-one; 3,6-Dihydro-4H- [1,4] diazepino [6,5-b] indol-5- one; 7,8-Dihydro-1H-1,7,10-triaza-cyclohepta [e] inden-6-one; 8,9-Dihydro-3H-3,6,9-triaza-cyclohepta [e] inden- 10-one; 7,8-Dihydro-1H-1,5,8-triaza-cyclohepta [f] inden-9-one; 8,9-Dihydro-5,6,9,11-tetraaza-cyclohept [b] naphthalene-10-one ； 3,4-Dihydro- [1,4] diazepino [5,6-b] quinolin-5-one ； 8,9-Dihydro-4,8,11-triaza-cyclohepta [a] naphthalene -7-one; 11H-10,11-Diaza-benzo [b] fluorine; α-hydroxyacids; α-aminoacids; cohels; Bicyclo [2.2.2] octane; 2-Methylene-2,3-dihydrobenzo [1,4 ] dioxine; 6,7-Dihydro-2H-pyrazino [1,2-a] pyramidine; 9H-Fluorene; 1,4-Diaza-bictclo [2.2.2] octane; 1-Aza-bicyclo [2.2.2] octane Pyrido [2,3-d] pyrimidine; 5-Methylene-1,5-dihydro-pyrrol-2-one; Bezno [4,5] imidazo [1,2-a] pyrimidine; 1,4-Dihydro-benzo [4,5] imidazo [1,2-a] pyrimidine; 4,10-Dihydro-1,4a, 10-triaza-phenanthren-9-one; 1,5-Dihydro-imidazo [1,2-a] pyrimidin -2-one; 1,2,3,5-Tetrahydro-imidazo [1,2-a] pyrimidine; Thiazolo [3, 2-a] thieno [2,3-d] pyrimidin-5-one; 1,9-Dithia-4a, 10-diaza-cyclopenta [b] fluoren-4-one; 5,6-Dihydro-1-thia- 5,7,8,9a-tetraaza-cyclopenta [e] azulen-4-one; 6,10-Dihydro-5H-1-thia-5,7,10a-triaza-benzo [e] azulen-4-one; 4,5-Dihydro-3-thia-4,5a, 10-triaza-cyclopenta [a] fluorine; 8H-1-Thia-cyclopenta [a] indene; 3-Thia-4,5a, 10-triaza-cyclopenta [ a] fluorine; 6,7,9,11-Tetrahydro-10-thia-6,9-diaza-indeno [1,2-a] azulene-5,8-dione; 2,3,6,7,12a- Hexahydropyrazino [1 ', 2': 1,6] pyrido [3,4-b] indole-1,4-dione; 5,10-Dihydro-4H-2,3a, 10-triaza-cyclopenta [a] fluorine; 5H-Pyrido [4,3-b] indole; 11H-Indolizino [1,2-b] quinolin-9-one; 1,2-Dihydro-2,4a, 9, -triaza-anthracene-3,10-dione 6H-Isoindolo [2,1-a] indole; 1,5-Dihydro-benzo [b] [1,4] diazepin-2-one; 5,10-Dihydro-dibenzo [b, e] [1,4 ] diazepin-11-one ； 5,11-Dihydro-benzo [e] pyrido [3,2-b] [1,4] diazepin-6-one ； 4,9-Dihydro-3-thia-4,9- diaza-benzo [f] azulen-10-one; Benzo [g] quinoxaline; Pyrazino [2,3-b] quinoxaline; Pyrido [2,1-b] quinazolin-11-one; l-Thia-4a, 9- diaza-cyclopenta [b] naphthalene-4-one; 2-Methylene-4H-benzo [1,4] thiazin-3-one,
A screening library comprising at least 100 gauge molecules generated by attaching to at least one of the above is provided.

選択的に、前記分子が以下の足場：
Thiophene；1H-Pyrrole；Furan；Benzene；Pyridine；Pyrimidine；Pyrazine；6H-Thieno[2,3-b]pyrrole；1,6-Dihydro-pyrrolo[2,3-b]pyrrole；1H-Indole；Thieno[2,3-d]pyrimidine；6,7-Dihydro-pyrazolo[1,5-a]pyrimidine；Quinoline；Isoquinoline；Quinoxaline；3,4-Dihydro-benzo[e][1,4]diazepin-5-one；3,8-Dihydro-4H-pyrrolo[2,3-e][1,4]diazepin-5-one；3,4-Dihydro-thieno[2,3-e][1,4]diazepin-5-one；3,6-Dihydro-4H-pyrrolo[3,2-e][1,4]diazepin-5-one；5H,11H-Dibenzo[b,f][1,5]diazocine-6,12-dione；1,4-Dihydro-10H-1,4,10-1,4,10-triaza-benzo[a]cyclopenta[e]cyclooctene-5,11-dione；4H,10H-1-Thia-4,10-diaza-benzo[a]cyclopenta[e]cyclooctene-5,11-dione；Dipyrrolo[1,2-c;2',1'-e]imidazol-5-one、
の少なくとも一つを用いて生成される。 Optionally, the molecule has the following scaffold:
1H-Pyrrole; Furan; Benzene; Pyridine; Pyrimidine; Pyrazine; 6H-Thieno [2,3-b] pyrrole; 1,6-Dihydro-pyrrolo [2,3-b] pyrrole; 1H-Indole; Thieno [ 2,3-d] pyrimidine; 6,7-Dihydro-pyrazolo [1,5-a] pyrimidine; Quinoline; Isoquinoline; Quinoxaline; 3,4-Dihydro-benzo [e] [1,4] diazepin-5-one ; 3,8-Dihydro-4H-pyrrolo [2,3-e] [1,4] diazepin-5-one; 3,4-Dihydro-thieno [2,3-e] [1,4] diazepin-5 -one; 3,6-Dihydro-4H-pyrrolo [3,2-e] [1,4] diazepin-5-one; 5H, 11H-Dibenzo [b, f] [1,5] diazocine-6,12 -dione; 1,4-Dihydro-10H-1,4,10-1,4,10-triaza-benzo [a] cyclopenta [e] cyclooctene-5,11-dione; 4H, 10H-1-Thia-4 , 10-diaza-benzo [a] cyclopenta [e] cyclooctene-5,11-dione; Dipyrrolo [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazol-5-one,
Is generated using at least one of the following.

本発明の例示的な実施形態では、前記少なくとも１００の分子は、少なくとも３００の分子を含む。代替的にまたは付加的に、前記ライブラリ中の前記少なくとも１００の分子が、前記足場の一つを用いて生成される。   In an exemplary embodiment of the invention, the at least 100 molecules comprise at least 300 molecules. Alternatively or additionally, the at least 100 molecules in the library are generated using one of the scaffolds.

また、本発明の例示的な実施形態では、少なくとも１０，０００の実質上固い分子一組を含む、スクリーニングライブラリが提供される。選択的に、前記一組が、少なくとも５０，０００の実質上固い分子を含む。代替的にまたは付加的に、前記一組が、少なくとも１００，０００の実質上固い分子を含む。   Also, in an exemplary embodiment of the invention, a screening library is provided that includes a set of at least 10,000 substantially rigid molecules. Optionally, the set comprises at least 50,000 substantially rigid molecules. Alternatively or additionally, the set comprises at least 100,000 substantially rigid molecules.

本発明の例示的な実施形態では、前記一組が、全般的に、タンパク質ターゲットのライブラリの少なくとも０．１％の期待結合率を持つように選択される。選択的に、前記期待結合率が少なくとも０．５％である。   In an exemplary embodiment of the invention, the set is generally selected to have an expected binding rate of at least 0.1% of the library of protein targets. Optionally, the expected coupling rate is at least 0.5%.

本発明の例示的な実施形態では、前記一組が、全体集合に対して比１：１００以内の一般化ターゲットのヒット率の均一性を有する分子を提供するために設計される。選択的に、前記比が１：１０以内である。   In an exemplary embodiment of the invention, the set is designed to provide molecules that have a generalized target hit rate uniformity within a 1: 100 ratio to the total set. Optionally, the ratio is within 1:10.

本発明の例示的な実施形態では、前記一組が、空間的な化学的配置の空間に及んでおり、各々のそのような配置はそれらの間に距離をもつ特定の複数の結合点を定義し、その一組は所定の範囲の距離中の空間中の全ての可能な配置を実質上対象としている。   In an exemplary embodiment of the invention, the set spans a space of spatial chemical arrangement, each such arrangement defining a particular plurality of attachment points with a distance between them. However, the set is intended for virtually all possible arrangements in space over a range of distances.

また、本発明の例示的な実施形態では、スクリーニングライブラリであって：各々が結合タイプの点の少なくとも一つの空間的な配置を定義している、少なくとも５，０００の複数のケージ分子を含み、そのような配置の空間中の実質上各点が少なくとも２つの異なるゲージ分子により対象範囲とされる、スクリーニングライブラリが提供される。選択的に、各点が、少なくとも２つの実質上同一な空間配置により対象範囲とされる。代替的にまたは付加的に、各点が、少なくとも２つの実質上異なる空間配置により対象範囲とされる。代替的にまたは付加的に、前記空間が、頂点の結合タイプと頂点間の距離により定義される三角形の空間である。選択的に、前記空間が、４オングストロームと８オングストロームの間の距離を含む（オングストロームは10-10メートル）。代替的にまたは付加的に、前記空間が、２オングストロームと１０オングストロームの間の距離を含む。代替的にまたは付加的に、前記空間が、少なくとも５つの異なる結合タイプを含む。選択的に、前記空間が、少なくとも７つの異なる結合タイプを含む。 Also, in an exemplary embodiment of the invention, a screening library comprising: at least 5,000 multiple cage molecules, each defining at least one spatial arrangement of binding-type points; A screening library is provided in which substantially each point in the space of such an arrangement is covered by at least two different gauge molecules. Optionally, each point is targeted by at least two substantially identical spatial arrangements. Alternatively or additionally, each point is covered by at least two substantially different spatial arrangements. Alternatively or additionally, the space is a triangular space defined by the vertex coupling type and the distance between the vertices. Optionally, the space includes a distance between 4 angstroms and 8 angstroms (angstroms are 10 -10 meters). Alternatively or additionally, the space includes a distance between 2 angstroms and 10 angstroms. Alternatively or additionally, the space includes at least five different bond types. Optionally, the space includes at least seven different bond types.

本発明の例示的な実施形態では、前記空間が、全方向性の結合タイプを含む。代替的にまたは付加的に、前記空間が、方向性の結合タイプを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the space includes an omnidirectional coupling type. Alternatively or additionally, the space includes a directional bond type.

本発明の例示的な実施形態では、前記空間中の前記実質上の各点が、少なくとも３つのゲージにより対象範囲とされる。   In an exemplary embodiment of the invention, each of the substantially points in the space is covered by at least three gauges.

本発明の例示的な実施形態では、実質上全てのゲージが、前記空間の中の複数の配置を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, substantially all gauges include a plurality of arrangements in the space.

また、本発明の例示的な実施形態では、ターゲット分子の結合反応についての情報を得る方法であって：多くが前記ターゲットに結合することが期待される、一組の実質上固い化学的なゲージを準備すること；前記ターゲットを前記一組のゲージ中の複数のゲージと反応させること；及び、ゲージに結合する前記ターゲットの構造を物理的に分析すること、を含む方法が提供される。選択的に、物理的に分析することが、ＮＭＲを用いて分析することを含む。代替的にまたは付加的に、物理的に分析することが、Ｘ線結晶学を用いて分析することを含む。代替的にまたは付加的に、物理的に分析することが、一組のゲージとの結合を用いて分析することを含む。代替的にまたは付加的に、その方法は、前記物理的に分析することによって得られる複数の構造を実質的に重ね合わせることを含む。   An exemplary embodiment of the present invention also provides a method for obtaining information about the binding reaction of a target molecule: a set of substantially hard chemical gauges, many of which are expected to bind to the target. Reacting the target with a plurality of gauges in the set of gauges; and physically analyzing the structure of the target coupled to the gauges. Optionally, physically analyzing includes analyzing using NMR. Alternatively or additionally, the physical analysis includes analyzing using X-ray crystallography. Alternatively or additionally, physically analyzing includes analyzing using a combination with a set of gauges. Alternatively or additionally, the method includes substantially overlapping a plurality of structures obtained by the physical analysis.

また、本発明の例示的な実施形態では、リードを構成する方法であって：一組の実質上固い化学的なゲージを準備すること；前記ターゲットを前記一組のゲージ中の複数のゲージと反応させること；複数の定量結果を得るために前記ターゲットを用いて前記ゲージの結合を定量すること；及び、前記定量結果に基づいてリードを構成すること、を含む方法が提供される。選択的に、リードを構成することが、前記定量中に結合することがわかった複数のゲージを結合することを含む。代替的にまたは付加的に、リードを構成することが、前記定量によって見出された結合部位に対応する成分を有するように既存の分子を修正することを含む。   Also, in an exemplary embodiment of the invention, a method for constructing a lead comprising: providing a set of substantially hard chemical gauges; and targeting the target with a plurality of gauges in the set of gauges. A method is provided comprising: reacting; quantifying the gauge binding using the target to obtain a plurality of quantification results; and configuring a lead based on the quantification results. Optionally, configuring the lead includes coupling a plurality of gauges found to bind during the quantification. Alternatively or additionally, configuring the lead includes modifying the existing molecule to have a component corresponding to the binding site found by the quantification.

本発明の実施形態をなんら限定するものでない実施例を、本明細書に添付した図面を参考にして、以下に説明する。この図面は、通常、大きさを示しておらず、どのような測定も例示的なものを意味するのみであり、必ずしも制限されない。この図面では、２つ以上の図に記載されている同一の構造、要素または部品は、それらが記載されている全ての図に、同じ数字で番号が付されている。  Examples that do not limit the embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings attached to the present specification. This drawing is usually not to scale and any measurements are meant to be exemplary only and are not necessarily limited. In this drawing, identical structures, elements or parts described in more than one figure are numbered with the same numerals in all the figures in which they are described.

図１は、複数の結合点を含むターゲットタンパク質の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a target protein containing multiple binding points. 図２は、本発明の例示的な実施形態による、創薬の方法のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of a drug discovery method according to an exemplary embodiment of the present invention. 図３は、本発明の例示的な実施形態による、ターゲット測定の方法のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a method for target measurement, according to an illustrative embodiment of the invention. 図４Ａは、本発明の例示的な実施形態による、典型的なゲージの模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram of an exemplary gauge, according to an illustrative embodiment of the invention. 図４Ｂは、図１のターゲットタンパク質に相互作用する、図４Ａのゲージを示す。FIG. 4B shows the gauge of FIG. 4A interacting with the target protein of FIG. 図５は、本発明の例示的な実施形態による、どの三角形がターゲットに結合したかを決定する方法のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of a method for determining which triangles are bound to a target, according to an illustrative embodiment of the invention. 図６Ａは、本発明の例示的な実施形態による、図５の方法の結果から、結合部位の空間的配置を決定する方法のフローチャートである。6A is a flowchart of a method for determining the spatial arrangement of binding sites from the results of the method of FIG. 5, according to an illustrative embodiment of the invention. 図６Ｂは、本発明の例示的な実施形態による、図５の方法の結果から、結合部位の空間的配置を決定する代替的な方法のフローチャートである。FIG. 6B is a flowchart of an alternative method for determining the spatial arrangement of binding sites from the results of the method of FIG. 5, according to an illustrative embodiment of the invention.

１．総括
２．創薬の典型的なプロセス
３．プロセスの詳細
３．１ ターゲット測定
４．典型的な定量法
４．１ 機能的定量法
４．２ 結合定量法
５．ゲージ‐総則
５．１ 典型的なゲージ
５．２ 物差し中の成分数
５．３ ゲージ中の成分数
５．４ 成分の種類
５．５ 一組の中の物差しの重複
６．再現
６．１ 三角形の抽出
６．２ レイアウト立体配置の再現
６．３ 再現の変形例
６．４ 代替的な再現の方法
７．分析
７．１ 総括
７．２ 再現の照合
７．３ 結合強度
７．４ 中間結合相互作用
７．５ 幾何学的分析
７．６ 立体衝突の測定
７．７ 制御領域の識別
７．８ 他のマップ分析
８．創薬プロセス中の使用
８．１ 総括
８．２ 薬の生成
８．３ リードの生成
８．４ リードの説明
８．５ リードの探索
８．６ リードの排斥
８．７ 目標とされるマッピング
８．８ ターゲットの適切な試験
８．９ ターゲットの区分
８．１０ 薬とリードの分析及びエンハンスメント
８．１１ 薬の選択
８．１２ 薬のエンハンスメント
８．１３ 薬の不良解析及びリエンジニアリング
８．１４ 分析に関する付加的な創薬
８．１５ 発見プロセスの能率化
８．１６ 実用的な生成
９．典型的な発見の応用
９．１ 総括
９．２ スクリーニングベースの薬設計
９．３ 代替的なスクリーニングベースの薬設計
９．４ 構造ベースの薬設計
９．５ リガンドのモジュール・アセンブリ
１０．典型的な非発見用途
１１．従来の情報の使用
１２．反復測定
１３．ゲージ、物理的性質
１３．１ 総括
１３．２ 足場
１３．３ ゲージの体積幾何学的形状
１３．４ 柔軟性
１３．５ ゲージ長
１３．６ 環境安定性
１３．７ ゲージの特徴と辺及び三角形の重複
１３．８ ゲージの質量及び大きさ
１４．特定の及び一般のゲージセット設計
１４．１ ライブラリの大きさの測定例
１４．２ ゲージの部分集合の選択
１４．３ ゲージライブラリ設計
１４．４ ライブラリ構築方法
１４．５ 足場選択方法
１４．６ ゲージ選択方法
１４．７ ゲージ合成
１４．８ 混合ライブラリ設計
１４．９ ライブラリの信頼性の確保
１４．１０ ライブラリ設計中の人間の相互作用
１５．実験及び実施例
１５．１ 実験１
１５．２ 実験２
１６．合成法の資料
１６．１ ベンゼン、ピリミジン６員環足場
１６．２ インドロ[2,3b]キノリン6,6,5,6環状足場
１６．３ isoindoloindoles及びisoindoloindolones 6,5,5,6テトラ環状足場
１６．３．１ Isoindoloindolones
１６．４ 単一原子の足場
１６．５ ベンゾジアゼピン6,7二環系足場
１６．６ Pyrazinoquinazolinone-6,6,6三環系足場
１６．７ ピロール-５員環足場
１６．８ チオフェンおよび関連した足場
１６．８．１ 5,5二環系足場
１６．８．２ 5,6二環系足場
１６．８．３ 5,8,5 5,8,6三環系および5,5,8,6 5,5,8,5四環系足場
１６．８．４ 5,7二環系足場
１６．８．５ 5,6,5,6四環系および5,6,5三環系足場
１６．８．６ 5-6-5-6四環系足場
１６．８．７ 5-6-5三環系足場 1. Summary 2. 2. Typical process of drug discovery 3. Process details 3.1 Target measurement Typical quantitative method 4.1 Functional quantitative method 4.2 Binding quantitative method 5. Gauge-General 5.1 Typical gauge 5.2 Number of components in the ruler 5.3 Number of components in the gauge 5.4 Type of component 5.5 Duplicate ruler in a set 6. Reproduction 6.1 Triangular extraction 6.2 Reproduction of layout configuration 6.3 Reproduction variation 6.4 Alternative reproduction method Analysis 7.1 Summary 7.2 Verification of reproduction 7.3 Bond strength 7.4 Intermediate bond interaction 7.5 Geometric analysis 7.6 Measurement of steric collisions 7.7 Control region identification 7.8 Other maps Analysis 8. Use during the drug discovery process 8.1 Overview 8.2 Drug generation 8.3 Lead generation 8.4 Lead description 8.5 Lead search 8.6 Lead rejection 8.7 Targeted mapping 8. 8 Appropriate Target Testing 8.9 Target Classification 8.10 Drug and Lead Analysis and Enhancement 8.11 Drug Selection 8.12 Drug Enhancement 8.13 Drug Failure Analysis and Reengineering 8.14 Additional Analysis 8.15 Drug discovery 8.15 Streamline discovery process 8.16 Practical generation 9. 9.1 Summary 9.2 Screening-based drug design 9.3 Alternative screening-based drug design 9.4 Structure-based drug design 9.5 Ligand module assembly Typical non-discovery applications11. Use of conventional information12. Repeat measurement 13. Gauge, physical properties 13.1 General 13.2 Scaffold 13.3 Gauge volumetric geometry 13.4 Flexibility 13.5 Gauge length 13.6 Environmental stability 13.7 Gauge features and sides and triangles Overlap 13.8 Gauge mass and size 14. Specific and General Gauge Set Designs 14.1 Examples of Measuring Library Size 14.2 Selecting a Gauge Subset 14.3 Gauge Library Design 14.4 Library Construction Method 14.5 Scaffold Selection Method 14.6 Gauge Selection Method 14.7 Gauge Synthesis 14.8 Mixed Library Design 14.9 Ensuring Library Reliability 14.10 Human Interaction During Library Design 15. Experiments and Examples 15.1 Experiment 1
15.2 Experiment 2
16. Materials for Synthesis 16.1 Benzene and pyrimidine 6-membered ring scaffolds 16.2 Indolo [2,3b] quinoline 6,6,5,6 cyclic scaffolds 16.3 isoindoloindoles and isoindoloindolones 6,5,5,6 tetracyclic scaffolds 16 3.1 Isoindoloindolones
16.4 Single-Atom Scaffold 16.5 Benzodiazepine 6,7 Bicyclic Scaffold 16.6 Pyrazinoquinazolinone-6,6,6 Tricyclic Scaffold 16.7 Pyrrole-5-membered Scaffold 16.8 Thiophene and Related Scaffolds 16.8.1 5,5 Bicyclic Scaffold 16.8.2 5,6 Bicyclic Scaffold 16.8.3 5,8,5 5,8,6 Tricyclic and 5,5,8,6 5.5,8,5 tetracyclic scaffolds 16.8.4 5,7 bicyclic scaffolds 16.8.5 5,6,5,6 tetracyclic and 5,6,5 tricyclic scaffolds 16. 8.6 5-6-5-6 tetracyclic scaffolding 16.8.7 5-6-5 tricyclic scaffolding

１．総括
例えば酵素のような多くの生体分子の高い特異性は、そのような分子中の、結合部位の特有の空間的配置の存在により生み出される。酵素と有効に接触するときに効果を奏する基質分子は、その特有の空間的配置（少なくともその一部）にマッチングしなければならないと考えられている。製薬産業では、基質分子の形状および化学親和力を模倣する小分子を見つけることにより、この特異性を利用することができる。典型的な創薬方法では、そのような小分子は、数百万もの小分子を試験してみることにより見出され、一度、多少の親和力があるように思える分子を発見すると、より良好な結合を見出すまで、化学的にその「リード」を微調整する。本発明の典型的な実施形態では、特定の空間的配置がマッピングされ、このマップが創薬プロセス中、そして最終的に新しく実用的な小分子薬剤を発見するために使用される。なお、一般に、結合部位の空間的な幾何学形状は３次元である。 1. Summary The high specificity of many biomolecules, such as enzymes, is created by the presence of a unique spatial arrangement of binding sites in such molecules. It is believed that a substrate molecule that is effective when in effective contact with an enzyme must match its unique spatial arrangement (at least part of it). In the pharmaceutical industry, this specificity can be exploited by finding small molecules that mimic the shape and chemical affinity of the substrate molecule. In typical drug discovery methods, such small molecules are found by testing millions of small molecules, and once a molecule that appears to have some affinity is better. Chemically tweak the “lead” until you find a bond. In an exemplary embodiment of the invention, a specific spatial arrangement is mapped and this map is used during the drug discovery process and ultimately to find new practical small molecule drugs. In general, the spatial geometric shape of the binding site is three-dimensional.

以下の説明では、分子はターゲットと称され、空間配置はターゲット領域またはファーマコフォア（pharmacophore）と称される。しかし、明らかなように、本発明の典型的な実施形態によるマッピング法及び／又はその派生的な方法は、例えば、除草剤や標的とする抗体の開発等、創薬の範囲を越えて使用される。したがって、使用される用語は便宜上使用されるものであり、別の方法で示す場合を除いて、その目的とする対象を限定するために使用されるものではない。   In the following description, molecules are referred to as targets and spatial arrangements are referred to as target regions or pharmacophores. However, it will be appreciated that the mapping methods and / or derivatives thereof according to exemplary embodiments of the present invention are used beyond the scope of drug discovery, such as the development of herbicides and targeted antibodies. The Accordingly, the terminology used is for convenience only and is not intended to limit the intended subject except where indicated otherwise.

図１は、複数の結合部位１０２（及び１０８）を含む、ターゲットタンパク質１００の概略図である。示されているように、結合部位１０２は、そのタンパク質の基質を受け入れるように作られているターゲット領域１０４中に配置されている。幾つかのタンパク質では、重要なターゲット領域は、タンパク質の制御領域１０６（結合部位１０８を有する）であり、それらは結合時、タンパク質の性質を変化させる（例えば、そのタンパク質の領域を受け入れる基質の配置を変化させる）。あるいは、複数の非機能的結合部位１１０がそのタンパク質の外側で発見される。   FIG. 1 is a schematic diagram of a target protein 100 that includes a plurality of binding sites 102 (and 108). As shown, the binding site 102 is located in a target region 104 that is designed to accept a substrate for the protein. In some proteins, an important target region is the protein's control region 106 (having a binding site 108) that changes the properties of the protein upon binding (eg, the placement of a substrate that accepts that protein region). Change). Alternatively, multiple non-functional binding sites 110 are found outside the protein.

以下の説明は酵素タンパク質に影響を及ぼすための小分子を見出すことに焦点を当てるが、ターゲットタンパク質１００は、それへの分子の結合によりその生物学的性質が望ましく影響を受ける可能性のある、いかなる生体分子でもよい。例えば、ターゲットタンパク質１００は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、例えばホルモン等のシグナル伝達タンパク質、構造上のホルモン、成長因子、他のタンパク質、抗体、細胞受容体、イオン・チャネル、サイトカイン、錯体、膜、毒素（生物学的及び人工的）、小及び大分子の医薬物質、及び炭水化物、のうちの一つ以上であってもよい。また、例えば、洗浄及び産業用途で使用される酵素を評価するため等の、非生物学的な応用も考えられる。さらに、例えばそれがペプチド、タンパク質、抗体、又は金属錯体である可能性のある幾つかの応用では、分子の探索は小分子である必要がない。   While the following description focuses on finding small molecules to affect enzyme proteins, target protein 100 may have its biological properties desirably affected by the binding of molecules to it, Any biomolecule can be used. For example, the target protein 100 may be DNA, RNA, signal transduction proteins such as hormones, structural hormones, growth factors, other proteins, antibodies, cell receptors, ion channels, cytokines, complexes, membranes, toxins (organisms) And one or more of small and large molecular medicinal substances, and carbohydrates. Non-biological applications are also conceivable, for example for evaluating enzymes used in cleaning and industrial applications. Furthermore, in some applications where it may be, for example, a peptide, protein, antibody, or metal complex, the molecular search need not be a small molecule.

本発明の幾つかの典型的な実施形態によれば、ターゲット領域１０４（または１０６）のマッピングは、そのターゲット領域の複数の幾何学図形及び／又は化学親和力の測定を行い、その後、ターゲット領域１０４の３次元モデルを得るための測定を相互に関連づけることによりもたらされる。本発明の典型的な実施形態では、その測定は一組の選択的なゲージ（gauge）分子を用いることにより行われる。本発明の典型的な実施形態では、それらのゲージは、特定の結合幾何学形状及び／又は特定の化学親和力に対して選択的であり、任意の小さい範囲の柔軟性を有する。選択的に、一組のゲージでは、より多数の特定のゲージを使用することにより、広い範囲の幾何学形状、サイズ、及び／又は親和力を得る。   According to some exemplary embodiments of the present invention, the mapping of the target region 104 (or 106) takes a plurality of geometric and / or chemical affinity measurements of the target region, after which the target region 104 Is obtained by correlating the measurements to obtain a three-dimensional model of In an exemplary embodiment of the invention, the measurement is performed by using a set of selective gauge molecules. In an exemplary embodiment of the invention, the gauges are selective for a specific binding geometry and / or a specific chemical affinity and have any small range of flexibility. Optionally, a set of gauges obtains a wider range of geometric shapes, sizes, and / or affinities by using a larger number of specific gauges.

本発明の典型的な実施形態では、各ゲージ分子は同時に複数の測定を行い、異なるゲージ分子により行われた測定間には重複がある。選択的に、後に３次元マップを再現するために使用される個々の測定の表示（indication）をもたらすために、複数のゲージからの複数の測定を相互に関連付ける処理ステップが与えられる。選択的に、その処理のために、及び／又はその処理の結果を分析及び／又は使用するために、付加的な情報が使用される。そのような付加的な情報の様々な例は以下に記載されている。   In an exemplary embodiment of the invention, each gauge molecule makes multiple measurements at the same time, and there is an overlap between measurements made by different gauge molecules. Optionally, a processing step is provided that correlates multiple measurements from multiple gauges to provide an indication of individual measurements that are later used to reproduce a three-dimensional map. Optionally, additional information is used for the process and / or to analyze and / or use the results of the process. Various examples of such additional information are described below.

２．創薬の典型的なプロセス
図２は、本発明の典型的な実施形態による、創薬２００の手順のフローチャートである。２０２では、開発されようとする薬に対応するターゲット１００が供給される。選択的に、２０４では、ターゲット１００の測定のために、ゲージの部分集合が選択される。代替的に、１組のゲージが全ターゲットに対して使用される。 2. Exemplary Process for Drug Discovery FIG. 2 is a flowchart of a procedure for drug discovery 200, according to an exemplary embodiment of the present invention. At 202, a target 100 corresponding to a drug to be developed is supplied. Optionally, at 204, a subset of gauges is selected for measurement of the target 100. Alternatively, a set of gauges is used for all targets.

２０６では、それらのゲージを使用し、相互作用部位１０２及び／又は１０８の空間的な配置を測定する。   At 206, the gauges are used to measure the spatial arrangement of the interaction sites 102 and / or 108.

２０８では、その測定から、ターゲット１００の活性領域及び／又は制御領域の少なくとも一部のモデルが再現される。２１０及び２１２では、その測定にマッチングする一つ以上の分子が決定される。２１４では、そのマッチング分子をさらに処理し、医薬品を提供する。   At 208, a model of at least a portion of the active region and / or control region of the target 100 is reproduced from the measurement. At 210 and 212, one or more molecules that match the measurement are determined. At 214, the matching molecule is further processed to provide a pharmaceutical product.

さらに、この方法の詳細が以下に説明されている。また、代替的な方法も以下に説明されている。   Further details of this method are described below. Alternative methods are also described below.

３．プロセスの詳細
３．１ ターゲット測定
図３は、本発明の典型的な実施形態による、ターゲット測定３００の手順を示すフローチャートである。３０２では、ある量のターゲット１００と一つ以上のゲージを容器中で混合し、ゲージがターゲット１００中の相互作用部位に結合することができるように、可能な限り培養することができる（３０４）。本発明の幾つかの実施形態では、ターゲットはまた、基質分子又は他の分子と培養させる。そのような培養は、例えば、溶解しやすいようにターゲット上でコンフォーマル変化（conformal change）を推し進めること、ターゲットを生存させ続けること、及び／又は機能的定量の一部として等、様々な理由により提供されてもよい。ターゲットは、例えば、精製された複製のＤＮＡ断片等、比較的純粋な状態であってもよい。代替的に、ターゲットは、例えば、生体細胞中等のより自然な環境中に、または関連した分子（例えば、その相互の効果が知られていなくてもよい）を用いて提供される。選択的に、複数の重複するゲージ（すなわち、同様のまたは類似の空間幾何学形状を測定することができるそれらの中で重複しているもの）が、同様の定量において一緒に培養される。 3. Process Details 3.1 Target Measurement FIG. 3 is a flowchart illustrating a target measurement 300 procedure according to an exemplary embodiment of the present invention. At 302, an amount of target 100 and one or more gauges can be mixed in a container and cultured as much as possible so that the gauges can bind to interaction sites in target 100 (304). . In some embodiments of the invention, the target is also incubated with a substrate molecule or other molecule. Such culturing can be for a variety of reasons, for example, driving conformal changes on the target to facilitate lysis, keeping the target alive, and / or as part of a functional quantification. May be provided. The target may be in a relatively pure state, for example, a purified replicated DNA fragment. Alternatively, the target is provided in a more natural environment, eg, in a living cell, or using related molecules (eg, their mutual effects may not be known). Optionally, multiple overlapping gauges (ie, those that overlap among those that can measure similar or similar spatial geometry) are incubated together in a similar quantification.

３０６では、選択的に、ターゲット１００へのゲージの結合度が決定される。使用される方法は、以下に様々な例を示すが、使用される定量法の形式に依存してもよい。代替的にまたは付加的に、３０８では、以下に様々な例を示すが、ターゲット１００の機能への影響が決定される。   At 306, optionally, the degree of gauge coupling to the target 100 is determined. The method used will show various examples below, but may depend on the type of quantification method used. Alternatively or additionally, at 308, various examples are given below, but the impact on the function of the target 100 is determined.

なお、ターゲット分子への試験分子の結合を検出するための適切な定量法は、創薬に関してよく知られており、その多くのものが本発明に関して適切であり、改良の必要がなさそうである。   Appropriate quantification methods for detecting the binding of a test molecule to a target molecule are well known for drug discovery, many of which are appropriate for the present invention and are unlikely to require improvement. .

その後、別のゲージ及び／又は別の状態（例えば溶媒、温度及びpHなど）を用いて定量プロセスが繰り返される（３１０）。例えば、結合の強度を測定するため、及び／又は利用できないゲージ（例えばターゲット１００上のコンフォーマル変化を強いることによるもの）を補正するために、状態を変化させることを行ってもよい。その繰り返すことは、一つ以上のゲージに対する予備的な結合結果によって、及び／又は、予備的な測定または測定の失敗によって決まってもよい。   The quantification process is then repeated (310) using another gauge and / or another condition (eg, solvent, temperature, pH, etc.). For example, the state may be changed to measure the strength of the bond and / or to compensate for unavailable gauges (eg, by forcing a conformal change on the target 100). The repetition may be determined by a preliminary coupling result for one or more gauges and / or by a preliminary measurement or measurement failure.

本発明の典型的な実施形態では、定量は、１〜１００μモル濃度のゲージにおけるものである。しかし、他の濃度も使用することができる。例えば、その濃度は、ゲージの溶解度及び／又は種々の毒性またはゲージに関連する他の効果によって決まってもよい。多くの場合では、使用される濃度は、定量の感度によって決まるであろう。   In an exemplary embodiment of the invention, the quantification is in a 1-100 μmolar gauge. However, other concentrations can be used. For example, the concentration may be determined by the solubility of the gauge and / or various toxicities or other effects associated with the gauge. In many cases, the concentration used will depend on the sensitivity of the assay.

ターゲットの純度は重要であるかどうかわからず、例えば、不純物に対するゲージの親和力、及び／又はその不純物に対する定量の感度に依存する。   It is not known whether the purity of the target is important and depends, for example, on the affinity of the gauge for the impurity and / or the sensitivity of the determination for the impurity.

４．典型的な定量法
４．１ 機能的定量法
この分野では、機能的定量法の多くの種類が知られている。一般に、処理されたターゲットが（タンパク質に対する）標準基質に付与され、酵素活性の測定を利用して、物質のベースラインまたは制御部位に関連するゲージの機能効果を決定する。例えば、Tecan（スイス）、Zymark（米国）、またはCybio（ドイツ）により製造されている自動化された並行定量装置は、例えば、異なるゲージに関して及び／又は単一のゲージ−ターゲットマッチング上のよりよい統計値に関して、複数の機能的定量を並行して行うことができる。 4). Typical Quantification Methods 4.1 Functional Quantification Methods Many types of functional quantification methods are known in this field. In general, the treated target is applied to a standard substrate (to a protein) and measurement of enzyme activity is used to determine the functional effect of the gauge relative to the baseline or control site of the substance. For example, automated parallel quantifiers manufactured by Tecan (Switzerland), Zymark (USA), or Cybio (Germany) can, for example, better statistics on different gauges and / or on a single gauge-target match. With respect to values, multiple functional quantifications can be performed in parallel.

機能的定量法は、例えば、分子、細胞、または生物レベル等の、様々なレベルにおけるものであってもよい。一般に、ゲージの機能性を定量するために、どのような既知の機能的定量法も使用可能である。   Functional quantification methods may be at various levels, for example, at the molecular, cellular, or biological level. In general, any known functional quantification method can be used to quantify the functionality of the gauge.

本発明の典型的な実施形態では、ゲージは、ターゲットのリガンド（ligand）のように振る舞い、競合し、さもなければ、ターゲットの機能性に影響を与える。これらの影響は、例えば、標準基質が結合しようとする場所でゲージが結合し得る、標準基質は結合するが結合からその基質をまだブロックしているという場所に近いところでゲージが結合し得る、基質をブロックしないがもしゲージがもっと大きかったならばブロックするであろうという点でゲージが結合し得る（結合定量法に適している）、及び／又は、基質へのターゲットの親和力を強めるその挙動に、ゲージが対立するよりもむしろ寛容あり得る等の、様々な種類のものであってもよい。   In an exemplary embodiment of the invention, the gauge behaves like a target ligand and competes otherwise it affects the functionality of the target. These effects can include, for example, the gauge can bind where the standard substrate is about to bind, the standard substrate can bind, but the gauge can bind near where it is still blocking the substrate from binding, Can be bound in that it will block if the gauge is larger (suitable for binding quantification) and / or its behavior to enhance the target's affinity for the substrate It can be of various types, such as being able to tolerate rather than conflicting gauges.

ＤＮＡターゲットは、例えば、複製法（例えば、複製が抑制されているか増進されているかを見ること）を用いて定量することができる。代替的に、ＤＮＡターゲットは、試験結合の後に、ＤＮＡチップとの相互作用を測定することによって定量される。そのようなＤＮＡチップは典型的に、検索されたＤＮＡ配列の部分に結合し及び／又は非線形ＤＮＡ断片の区分にマッチングする（例えば、特定する及び補足する）ために選択されたその断片を有する、複数の短いＤＮＡ断片が既知のパターンで組み込まれている基質を含む。ＤＮＡチップ上の種々の短いＤＮＡ区分に結合する種類及び／又は相対的な頻度は、ＤＮＡ分子へのゲージの結合度及び／又は位置によって決まる。例えば、ゲージは、ＤＮＡ分子のある部分がＤＮＡチップ断片とマッチングすることを防ぐことができる。他の例では、ゲージはＤＮＡ分子内のコンフォーマル変化を推し進めることができ、その変化はある一つのＤＮＡチップ断片と結合することを妨げるが、以前の不適当なＤＮＡチップ断片との結合を認容する。   The DNA target can be quantified using, for example, a replication method (eg, seeing whether replication is suppressed or enhanced). Alternatively, the DNA target is quantified by measuring the interaction with the DNA chip after test binding. Such a DNA chip typically has that fragment selected to bind to a portion of the searched DNA sequence and / or match (eg, identify and supplement) a segment of a non-linear DNA fragment; Includes a substrate in which a plurality of short DNA fragments are incorporated in a known pattern. The type and / or relative frequency of binding to various short DNA segments on the DNA chip depends on the degree of binding and / or location of the gauge to the DNA molecule. For example, a gauge can prevent a portion of a DNA molecule from matching with a DNA chip fragment. In another example, the gauge can drive conformal changes in the DNA molecule that prevent it from binding to one DNA chip fragment, but tolerate binding to a previous inappropriate DNA chip fragment. To do.

４．２ 結合定量法
結合定量法では、ターゲットへのゲージの結合が直接的に測定される。しかし、注意すべきことは、ゲージがターゲット領域の外部の位置において結合し、ターゲット領域についての有益な情報を付与しない可能性があるため、結合定量法は機能的定量法よりも表示が少ないかもしれないということである。さらに、結合の検出感度は多くの場合低く、また典型的な結合率も極めて低いので、結合定量法の感度はより低いものであろう。しかし、場合によっては、例えば、ゲージが基質と相互作用する場合、またはターゲット機能が未知の場合、機能的定量法は実行することができず、または例えばその定量法が生きた細胞を必要とする場合に、実行困難であり、或いは実行するために時間がかかる場合がある。また、ゲージは、特定の機能的定量法により測定される際、機能性に影響を及ぼすこの結合なしに、活性領域中で結合することができる。 4.2 Bond quantification In the bond quantification method, the binding of the gauge to the target is directly measured. However, it should be noted that the binding quantification method may display less than the functional quantification method because the gauge may bind at a location outside the target area and not provide useful information about the target area. That is not possible. Furthermore, the sensitivity of binding quantification will be less because the detection sensitivity of binding is often low and the typical binding rate is also very low. However, in some cases, for example, when a gauge interacts with a substrate, or when the target function is unknown, a functional quantification method cannot be performed or, for example, the quantification method requires live cells. In some cases, execution may be difficult, or it may take time to execute. Gauges can also be bound in the active region without this binding affecting functionality as measured by certain functional quantification methods.

様々な種類の結合定量法が技術的に知られており、例えば、Ramakrishna Seethala及びPrabhavathi B. Fernandes著、Drugs and the Pharmaceutical Sciences, Volume 114, New York, NY, Marcel Dekker, 2001等の医薬スクリーニングのハンドブックに記載されており、それらを使用することができる。また、その開示は参照により本明細書に組み込まれている。   Various types of binding quantification methods are known in the art, e.g. by pharmaceutical screening such as Ramakrishna Seethala and Prabhavathi B. Fernandes, Drugs and the Pharmaceutical Sciences, Volume 114, New York, NY, Marcel Dekker, 2001. They are described in the handbook and can be used. That disclosure is also incorporated herein by reference.

機能的定量法及び結合定量法の双方が、ロボット性能の試験である現在の技術及びフロースルー分析である新生の技術（例えば、ＤＮＡチップを用いる）等の多くの方法により実行可能である。なお、１０万の試験のシステムが利用可能になってきており、それは、本発明の幾つかの実施形態において、ゲージライブラリを使用するスクリーニングを１ステップ（１日）で完了可能であることを意味する。選択的に、これは、スクリーニングターゲット間のゲージ搬送システムを一掃する必要性を防ぐために使用される。   Both functional quantification methods and binding quantification methods can be performed by many methods, such as current techniques for testing robot performance and emerging techniques for flow-through analysis (eg, using a DNA chip). It should be noted that a system of 100,000 tests has become available, which means that in some embodiments of the invention, screening using a gauge library can be completed in one step (one day). To do. Optionally, this is used to prevent the need to clean up the gauge transport system between screening targets.

本発明の幾つかの実施形態では、（機能的定量の）結合定量は、例えば、そのゲージに蛍光物質を取り付けること等の、ゲージを改良することを含む。このことは、その取り付け位置に依存して、ゲージの幾つかのコンフォーマル変化を引き起こし、及び／又は、立体衝突を引き起こす可能性がある。少なくともかなりの場合において、ゲージ間の重複がこの問題を打開することが期待される。   In some embodiments of the invention, binding quantification (of functional quantification) includes modifying the gauge, such as attaching a phosphor to the gauge. This can cause some conformal changes in the gauge and / or cause steric collisions depending on its mounting location. In at least a considerable case, it is expected that duplication between gauges will overcome this problem.

本発明の他の実施形態では、ゲージは変化しない、或いは非物質的な方法で変化する。例えば、ＮＭＲ結合定量法またはＸ線結晶学結合定量法では、変化を必要としない。放射能をベースにした定量法では、ゲージ内に放射性同位体を使用することができる。本発明の例示的な実施形態では、結合の検出及び／又はＮＭＲデータのより良好な分析を提供するために、ゲージの生成時に非放射性同位体（１／２のスピンを持つ同位体）を使用する。これらの定量法では、例えばターゲットがある表面に対して拘束されていれば、洗浄により非結合のゲージが除去される等の技術的に既知の方法を用いて、非結合のゲージをターゲットから分離することができる。   In other embodiments of the invention, the gauge does not change or changes in a non-material manner. For example, no changes are required in NMR bond quantification or X-ray crystallography bond quantification. Radioactivity-based quantification methods can use radioisotopes in the gauge. Exemplary embodiments of the invention use non-radioactive isotopes (isotopes with 1/2 spin) when generating gauges to provide better detection of binding and / or better analysis of NMR data To do. In these quantitative methods, for example, if the target is constrained to a certain surface, the unbound gauge is separated from the target using a method known in the art, such as removal of the unbound gauge by washing. can do.

本発明の幾つかの実施形態では、例えば、ゲージまたはターゲットに取り付けられた蛍光体の尾部の振動数に影響を及ぼす等、ゲージの結合はターゲット上で非機能的な効果を有し、それらが検出されまたは測定される。本発明の例示的な実施形態では、ゲージは、ターゲットのリガンドのそれに類似の方法でターゲットに結合する。当技術分野で周知のような（ＮＭＲ、ＩＲ等）、様々な方法を用いて、結合したターゲット／ゲージ構造を分析することができる。選択的に、一度、結合ゲージ或いは他の基質が見つかると、ゲージセットを使用して、その結合したターゲット／リガンド構造を測定する。   In some embodiments of the invention, the coupling of the gauge has a non-functional effect on the target, for example affecting the frequency of the tail of a phosphor attached to the gauge or target, and they are Detected or measured. In an exemplary embodiment of the invention, the gauge binds to the target in a manner similar to that of the target ligand. A variety of methods can be used to analyze the bound target / gauge structure as is well known in the art (NMR, IR, etc.). Optionally, once a bound gauge or other substrate is found, the gauge set is used to measure its bound target / ligand structure.

幾つかの結合定量法では、同時に使用される異なるゲージに対し異なる蛍光のマーカーを取り付けることによって及び／又は異なるゲージに対し異なる放射性同位体を用いることによって、同時にあるいは差をつけて、複数の異なる印のついたゲージを定量することができる。   In some binding quantification methods, several different, simultaneously or differently, by attaching different fluorescent markers to different gauges used simultaneously and / or using different radioisotopes for different gauges The marked gauge can be quantified.

選択的に、結合定量法（及び／又は機能的定量法）は、結合の強さを決定するため等に、例えば、温度、pH、及び／又は他の環境変数などの様々な環境パラメータを変化させることを含む。   Optionally, binding quantification methods (and / or functional quantification methods) vary various environmental parameters such as, for example, temperature, pH, and / or other environmental variables, such as to determine binding strength. Including.

本発明の例示的な実施形態では、結合定量法を使用して、ターゲットの活性領域の外部にあるゲージの結合の基準レベルを決定する。一つの実施形態では、タンパク質中のαへリックスへの特定のゲージの結合度を、ターゲットの類似物質から知ることができる。しかし、ターゲットへの全結合は、タンパク質の非へリックス部分及び／又はターゲットのターゲット領域への結合を含んでいる。   In an exemplary embodiment of the invention, a binding quantification method is used to determine a reference level for binding of a gauge that is outside the active region of the target. In one embodiment, the degree of binding of a particular gauge to an α helix in a protein can be known from the target analog. However, total binding to the target includes binding to non-helical portions of the protein and / or target region of the target.

本発明の例示的な実施形態では、多数のヒットが期待され及び／又はゲージ間の重複が付与されることが注目される。結果として、低結合率により生じるノイズはそれほど問題とはならないので、より低い質及び／又はより速い定量法を使用することができる。一つの実施例では、ボーダーラインは、定量中に使用されるゲージ間の三角形の物差しの繰り返しに基づいて、２つの定量法を組み合わせることにより定められる。   It is noted that in an exemplary embodiment of the invention, multiple hits are expected and / or overlap between gauges is provided. As a result, the noise produced by the low binding rate is not as problematic, so lower quality and / or faster quantification methods can be used. In one embodiment, the border line is defined by combining two quantification methods based on the repetition of a triangular rule between gauges used during quantification.

５．ゲージ‐総則
５．１ 典型的なゲージ
図４Ａは、本発明の実施形態による、典型的なゲージ４００の模式図である。 5. Gauge-General 5.1 Exemplary Gauge FIG. 4A is a schematic diagram of an exemplary gauge 400, according to an embodiment of the present invention.

ゲージ４００は、足場４０２と、それぞれ結合手４０４，４０８，４１２及び４２０を介して足場４０２に取り付けられた４つの化学的な成分（moiety）４０６，４１０，４１４及び４２２を含む。これらの要素の全特性は以下に述べるように変化する可能性があるので、これは単に例示的なゲージである。具体的には、一つ以上の成分の形状、成分の数、結合手の形状、成分と足場の間の距離、足場の形状、及び足場への接続の位置が、それぞれのゲージ、ゲージのセット、及び／又は本発明の実施形態、に対して異なっていてもよい。   Gauge 400 includes a scaffold 402 and four chemical moieties 406, 410, 414, and 422 attached to the scaffold 402 via bonding hands 404, 408, 412 and 420, respectively. This is merely an exemplary gauge because the overall properties of these elements can vary as described below. Specifically, the shape of one or more components, the number of components, the shape of the coupling hand, the distance between the component and the scaffold, the shape of the scaffold, and the position of the connection to the scaffold can be And / or embodiments of the invention may be different.

本発明の例示的な実施形態では、複数の成分が協同して、物差しを定義する。本発明の例示的な実施形態では、ゲージの目的は、成分間の距離で物差しを定義しているそれら成分に結合する相互作用位置を検出することである。ターゲット分子への物差しのマッチングは、ゲージの結合によって示され得る。本発明の例示的な実施形態では、物差しの基本単位は、全成分の部分集合により定義される三角形（または、他の幾何学形状）である。以下に説明するように、三角形の形状は、幾つかの実施形態に対し適切である特定の性質を有する。一般に、ゲージが、物差し中により多くの成分を含んでいれば（例えば、直線の物差しに対して３つ以上の成分、三角形に対して４つ以上の成分）、単一のゲージによって２以上の物差しが提供される。このように、示される本発明の例示的な実施形態では、単一のゲージ中で、複数の異なる三角形の物差しが定義される。幾つかの実施形態及び幾つかの場合では、例えば、ゲージ４００が４つの三角形の物差しを含むのではなく、単一の４点の物差しのみを有するというように、ゲージがただ一つの物差しのみを有するであろう。実際に結合される様々な可能な物差しを決定するための典型的な方法は、以下に説明されている。   In an exemplary embodiment of the invention, multiple components cooperate to define a ruler. In an exemplary embodiment of the invention, the purpose of the gauge is to detect interaction positions that bind to those components defining a rule with the distance between the components. Matching the ruler to the target molecule can be indicated by gauge binding. In an exemplary embodiment of the invention, the basic unit of the ruler is a triangle (or other geometric shape) defined by a subset of all components. As described below, the triangular shape has certain properties that are appropriate for some embodiments. In general, if a gauge contains more components in the ruler (eg, three or more components for a straight ruler, four or more components for a triangle), two or more by a single gauge A ruler is provided. Thus, in the exemplary embodiment of the invention shown, a plurality of different triangular rulers are defined in a single gauge. In some embodiments and in some cases, for example, the gauge has only a single ruler, such as the gauge 400 has only a single four-point ruler rather than four triangle rulers. Would have. Exemplary methods for determining the various possible scales that are actually combined are described below.

三角形の幾何学形状の一つが、ゲージ４００の成分対間の距離を定義する破線４１６，４１８及び４２０により示されている。上述のように、本発明の例示的な実施形態では、ゲージの目的は、破線４１６，４１８及び４２０（三角形の辺）により定義された間隔において、それらの成分（４０６，４１０，４１４）に結合する相互作用部位を検出することである。成分４０６，４１０及び４１４のみを有するゲージ４００を想定すると、その後、ターゲット１００へのゲージ４００の結合は、成分４０６，４１０及び４１４に結合するのに適切な形状の３つの相互作用サイトがゲージ４００により定義されたそれぞれの間隔に近似的であるという表示として使用され得る。ゲージ４００は複数の三角形を定義するので、ゲージ４００の結合は、それらの成分によって定義された三角形の少なくとも一つが結合することを示す。   One of the triangular geometries is shown by dashed lines 416, 418 and 420 that define the distance between the component pairs of the gauge 400. As described above, in the exemplary embodiment of the invention, the purpose of the gauge is to couple its components (406, 410, 414) at intervals defined by dashed lines 416, 418 and 420 (triangular sides). Is to detect the interaction site. Assuming a gauge 400 having only components 406, 410, and 414, the coupling of gauge 400 to target 100 is then followed by three interaction sites that are appropriately shaped to couple to components 406, 410, and 414. Can be used as an indication that each interval defined by is approximate. Since the gauge 400 defines a plurality of triangles, the coupling of the gauge 400 indicates that at least one of the triangles defined by those components is coupled.

図４Ｂは、３つの相互作用部位４５０，４５２及び４５４において、ターゲット１００と相互作用するゲージ４００を示す。   FIG. 4B shows a gauge 400 that interacts with the target 100 at three interaction sites 450, 452 and 454.

５．２ 物差し中の成分数
述べたように、複数の成分の各々は物差しを定義する。２つ、３つ、４つ及び／又は他の数の成分、及び／又は異なる物差しの混合を含んでいるゲージセットを用いる本発明の幾つかの実施形態の測定において本発明は適合するが、本発明の典型的な実施形態では、使用される基本的な物差しは、３つの成分を用いる三角形である。三角形を使用することにより、以下の潜在的な利益の一つ以上を提供することができる：
(a) 三角形は、結合結果から、ターゲット領域の３次元モデルを「構築する」ときに、単位構成要素として役立つ、安定した空間的関係を定義する。
(b) （例えば）４つの辺を持った物差しよりも、可能な三角形は少ない。その結果、全空間を対象範囲とする物差しを有するライブラリを作成することは、時間の浪費を抑える。さらに、本発明の幾つかの実施形態においては、物差し間の重複を提供することが望ましいので、もし物差しがより少なければ、そのような重複する物差しがより簡単に提供される。化学的な制限は高次の物差しゲージライブラリの構築を妨げる可能性がある。
(c) 三角形は常に平面（３点が面を定義する）上に横たわっており、それは幾つかの再現手法に対して数学的に役立つであろう。
(d) 幾つかの応用では、三角形が、ターゲットの活性領域への測定可能な結合をもたらすこととなる結合点の最小の数を示す。標準的な薬は、６点またはそれ以上の点、しばしば１０点かそれ以上の点を含む。反対に、高次の物差しは結合が強すぎるかもしれない。他の応用では、もちろん、物差し中の成分の最適の数はそれより多くまたはより少ない。 5.2 Number of components in the ruler As stated, each of the components defines a ruler. Although the present invention is suitable for measurement in some embodiments of the present invention using a gauge set that includes two, three, four and / or other numbers of components and / or a mixture of different rulers, In an exemplary embodiment of the invention, the basic rule used is a triangle with three components. Using triangles can provide one or more of the following potential benefits:
(a) From the combined results, the triangle defines a stable spatial relationship that serves as a unit component when “building” a three-dimensional model of the target region.
(b) There are fewer triangles possible (for example) than a ruler with four sides. As a result, creating a library with a ruler that covers the entire space reduces time waste. Furthermore, in some embodiments of the present invention, it is desirable to provide overlap between rulers, so if there are fewer rulers, such overlapping rulers are more easily provided. Chemical limitations can prevent the construction of higher-order rule gauge libraries.
(c) The triangle always lies on a plane (three points define the surface), which may be mathematically useful for some reproduction techniques.
(d) For some applications, the triangles indicate the minimum number of binding points that will result in measurable binding to the active region of the target. Standard medicines contain 6 points or more, often 10 or more points. Conversely, higher scales may be too tightly coupled. In other applications, of course, the optimal number of ingredients in the ruler is greater or less.

代替的に、２つの成分を有する物差しが使用され、例えば、直線を定義している。代替的にまたは付加的に、４つ或いはそれ以上のバランス（valance）物差しが使用され、例えば、より一意的に相互作用部位の立体配置を定義する。本発明の幾つかの実施形態では、ゲージセット中及び／又は再現中に、例えば、平面的であるかどうかわからない、２点、３点、４点及び５点の物差しである、異なるバランス物差しの混合を使用することができる。   Alternatively, a ruler with two components is used, eg defining a straight line. Alternatively or additionally, four or more valance scales are used, for example, more uniquely defining the interaction site configuration. In some embodiments of the invention, during the gauge set and / or reproduction, different balance scales, for example, 2-point, 3-point, 4-point and 5-point scales, which may or may not be planar, may be used. Mixing can be used.

５．３ ゲージ中の成分数
本発明の例示的な実施形態では、ゲージ中の成分の数は４から１０であるが、より小さい（例えば、３）または大きい数が与えられる可能性もある。幾つかの足場は、異なる成分の数、成分の位置及び／又は成分の可能な組み合わせで制限されてもよい。成分が、異なる三角形の物差しを定義していれば、成分の数は、通常、より多いほうが望ましい。逆に、複数の取り付け点を有するゲージ及び／又は多くの成分を有するゲージは、結合を妨げることとなる、立体衝突及び／又は成分間の他の不都合な相互作用を引き起こす傾向がさらにあるかもしれない。 5.3 Number of components in the gauge In an exemplary embodiment of the invention, the number of components in the gauge is between 4 and 10, although smaller (eg, 3) or larger numbers may be provided. Some scaffolds may be limited by the number of different components, the location of the components and / or possible combinations of components. If the components define different triangular rulers, the number of components is usually higher. Conversely, gauges with multiple attachment points and / or gauges with many components may be further prone to cause steric collisions and / or other adverse interactions between components that will prevent bonding. Absent.

足場それ自身が化学的な性質を持っており、及び成分を持っていると考えられるが、本発明の幾つかの実施形態では、例えば、ライブラリ設計の間及び／又は結合結果分析の間、これらの性質は無視される。代替的に、足場の性質は、分析の間及び／又はライブラリ設計の間にのみ考慮されてもよい。   While the scaffold itself is thought to have chemical properties and components, in some embodiments of the invention, for example, during library design and / or during binding results analysis, The nature of is ignored. Alternatively, the nature of the scaffold may be considered only during analysis and / or during library design.

５．４ 成分の種類
本発明の例示的な実施形態では、成分が選択され、結合の種類を反映して、薬がターゲットを機能させることが予測される。本発明の例示的な実施形態では、成分はそれらの化学的挙動に基づいて選択される。もし幾つかの成分により特定の挙動が示されれば、本発明の例示的な実施形態では、最も小さい一つの成分のみが選択される。本発明の幾つかの実施形態では、幾つかの異なる結合部位に結合可能な複数の目的を持つ成分が、ターゲット部位の一種類にのみ結合可能な成分の代わりに使用される。選択された成分の特異性は、例えば、化学的プロセスに対する成分の全数、それらのサイズ、及びそれらの従順（amenability）に依存するかもしれない。注目すべきは、成分の幾つかは方向性があり、一方で、その他の成分は非方向性であるという点である。利用可能な場合には、非方向性の結合が方向性の結合よりも好まれるかもしれない。本発明の幾つかの例示的な実施形態では、高分解能レベル及び粗分解能レベルの２つのレベルの測定が使用される。高分解能レベルの測定時に、より特定の成分を使用することができる。本発明の幾つかの実施形態で使用される成分の数を選択的に減少させるための付加的な詳細及び方法を以下に説明する。 5.4 Component Types In an exemplary embodiment of the invention, the components are selected and the drug is expected to function the target, reflecting the type of binding. In an exemplary embodiment of the invention, the components are selected based on their chemical behavior. If a certain behavior is exhibited by several components, in the exemplary embodiment of the invention, only the smallest one component is selected. In some embodiments of the invention, multiple-purpose components that can bind to several different binding sites are used in place of components that can bind to only one type of target site. The specificity of the selected components may depend on, for example, the total number of components for chemical processes, their size, and their amenability. It should be noted that some of the components are directional while other components are non-directional. Where available, non-directional coupling may be preferred over directional coupling. In some exemplary embodiments of the invention, two levels of measurement are used, a high resolution level and a coarse resolution level. More specific components can be used when measuring high resolution levels. Additional details and methods for selectively reducing the number of components used in some embodiments of the invention are described below.

下記は、その一つ以上がゲージに取り付けられる可能性のある成分のリストである：
a. 水素結合ドナー。方向性の結合。
b. 水素結合アクセプタ。方向性の結合。
c. 正電荷。非方向性の結合。
d. 負電荷。非方向性の結合。
e. 芳香環。方向性の結合
f. 疎水基。一般に、非方向性の結合であるが、環などの幾つかは、環の平面に垂直の好ましい方向を持つ方向性であるかもしれない。 The following is a list of ingredients, one or more of which may be attached to the gauge:
a. Hydrogen bond donor. Directional coupling.
b. Hydrogen bond acceptor. Directional coupling.
c. Positive charge. Non-directional bond.
d. Negative charge. Non-directional bond.
e. Aromatic rings. Directional coupling
f. Hydrophobic group. In general, it is a non-directional bond, but some such as rings may be directional with a preferred direction perpendicular to the plane of the ring.

本発明の他の実施形態では、例えば、ハロゲン、カルボニル、リン酸塩、及び硫酸塩の結合の一つ以上を提供することにより、異なる成分を使用することができる。なお、それらの成分はそれらの化学的親和力で大きく異なり、または、それらは僅かにそれ以下または同等の差であるかもしれない。幾つかの例示的なゲージセットでは、成分親和力の間のわずかな差を使用し、結合種類の間の測定値の差異を微調整する。   In other embodiments of the present invention, different components can be used, for example, by providing one or more of halogen, carbonyl, phosphate, and sulfate linkages. It should be noted that the components differ greatly in their chemical affinity, or they may be slightly less than or equal to the difference. Some exemplary gauge sets use slight differences between component affinities to fine tune the measurement differences between binding types.

方向性結合について、本発明の幾つかの実施形態では、少数（例えば７）のそれぞれの方向性結合が、全ての可能な結合方向を対称とするに十分であるように、結合が十分な空間的柔軟性を有していると想定される。代替的に、より小さいまたはより大きい数の結合を使用してもよい。選択的に、それぞれの方向性結合の数は、ゲージライブラリ中で示されているそれぞれの方向の数である。方向の角度分布は例えば均一であり、または不均一であり、それらは例えば、結合種類に依存する。   For directional coupling, in some embodiments of the present invention, the coupling is sufficient space so that a small number (eg, 7) of each directional coupling is sufficient to make all possible coupling directions symmetric. It is assumed that it has a general flexibility. Alternatively, a smaller or larger number of bonds may be used. Optionally, the number of each directional bond is the number of each direction shown in the gauge library. The angular distribution of directions is, for example, uniform or non-uniform, which depends, for example, on the coupling type.

疎水性結合には幾つかの異なるサイズが存在し得る。本発明の例示的な実施形態では、異なる成分によって、２つのサイズが選択され且つ表される。また、芳香環は、特大の疎水性成分としての役目を果たすことができる。代替的にまたは付加的に、芳香環は、芳香族の結合と、他の環及び／又は水素結合の幾つかの種類とをマッチングさせるために使用される。   There can be several different sizes of hydrophobic bonds. In an exemplary embodiment of the invention, two sizes are selected and represented by different components. The aromatic ring can also serve as an oversized hydrophobic component. Alternatively or additionally, aromatic rings are used to match aromatic bonds with several types of other rings and / or hydrogen bonds.

成分及び方向の上述の選択は、結果として２５の独自の成分をもたらし、足場に取り付けることができる。成分の典型的なセットを以下に示す。   The above selection of components and orientations results in 25 unique components that can be attached to the scaffold. A typical set of ingredients is shown below.

本発明の例示的な実施形態では、上述の成分の一部分が使用される。用途は、水素結合のドナー及び／又はレシーバの回転柔軟性からなる。そのような柔軟性は一般に化学的な結合確率を減少させるであろうが、水素結合の成分中に使用される水素原子の質量は、確率の減少が少なくとも幾つかのゲージ及び定量法に対する測定方法の結果に物質的に影響を与えないほど、十分に小さい。   In an exemplary embodiment of the invention, some of the components described above are used. Applications consist of rotational flexibility of hydrogen bond donors and / or receivers. Such flexibility will generally reduce the probability of chemical bonding, but the mass of hydrogen atoms used in the hydrogen bond component is a measurement method for at least some gauges and quantitative methods where the decrease in probability is It is small enough that it does not materially affect the results.

代替的にまたは付加的に、回転柔軟性は、芳香環では許容されている。芳香環の質量は大きいが、その環の大きな結合領域は、その環の回転柔軟性を許容することにより引き起こされる結合強さの減少を相殺する。   Alternatively or additionally, rotational flexibility is allowed for aromatic rings. Although the mass of the aromatic ring is large, the large bond area of the ring offsets the decrease in bond strength caused by allowing the ring's rotational flexibility.

代替的にまたは付加的に、幾つかの極性結合は単一成分（例えばOH）により表され、水素結合ドナーまたはアクセプタの両方として振舞うことができる。   Alternatively or additionally, some polar bonds are represented by a single component (eg OH) and can act as both hydrogen bond donors or acceptors.

選択的に、例えば、もし化学情報がなしで行われれば、より一般の成分が使用され、ライブラリ中のより少数の三角形に及ぶ。   Optionally, for example, if no chemical information is done, more general components are used, spanning fewer triangles in the library.

５．５ １セット中の物差しの重複
本発明の例示的な実施形態では、全体として三角形の空間は、それぞれがそのパラメータ（例えば、結合長、化学親和力）において十分な自由度を有する複数の三角形を提供することにより広がっており、その結果、結合点の各三角形配置は、一つの測定可能な程度に対し、三角形の一つに結合すると期待することができる。選択的に、三角形空間の各三角形の対象範囲は、他の三角形の対象範囲と重複し、その空間は、対象とされずに残っている部分がない。 5.5 Overlapping rulers in a set In an exemplary embodiment of the invention, the overall triangular space is a plurality of triangles each with sufficient degrees of freedom in its parameters (eg, bond length, chemical affinity). As a result, each triangle arrangement of coupling points can be expected to couple to one of the triangles for one measurable degree. Optionally, the target range of each triangle in the triangle space overlaps with the target range of other triangles, and the space has no portion left untargeted.

以下により詳細に説明するように、本発明の例示的な実施形態では、ゲージライブラリは、結合点の各可能な三角配置が一つよりも多いゲージに表れる（またはそれらのパラメータにマッチングする）ように設計される。幾つかの場合では、正確に一致する三角形を提供することができず、その代わりに、おおよそ一致する三角形が提供される（例えば、同様な成分、辺の長さ）。これらの一致する三角形は、三角形空間中に、同じ対象範囲を有するかもしれないし或いはそうでないかもしれない。例えば、同様な成分と仮定すると、以下の辺の長さを有する２つの三角形が提供される。（3,4,5）及び（3.1,3.9,5.2）。単位はオングストロームである。これらの三角形は、例えば、（2,3,4）から（4,5,6）までの三角形空間の部分を対象とする。   As will be described in more detail below, in an exemplary embodiment of the invention, the gauge library is such that each possible triangular arrangement of attachment points appears in more than one gauge (or matches those parameters). Designed to. In some cases, exact matching triangles cannot be provided, instead, roughly matching triangles are provided (eg, similar components, side lengths). These matching triangles may or may not have the same coverage in triangle space. For example, assuming similar components, two triangles with the following side lengths are provided: (3,4,5) and (3.1,3.9,5.2). The unit is angstrom. These triangles, for example, target the portion of the triangular space from (2,3,4) to (4,5,6).

本発明の幾つかの実施形態では、三角形空間の少なくとも幾つかが、対象範囲を重複している一組の三角形により、及んでいる。例えば、三角形空間の同じ部分に対して供給される三角形は（2,3,4.5）及び（2.5,3.5,5,3）であり、重複を有するが、異なる対象範囲である。   In some embodiments of the present invention, at least some of the triangular space spans a set of triangles that overlap the range of interest. For example, the triangles supplied for the same part of the triangle space are (2,3,4.5) and (2.5,3.5,5,3), which have overlapping but different target ranges.

様々な理由で重複は便利であるが、例えば、以下に述べるように、それはライブラリの大きさを増加させる。重複が与えられたとき、使用される再現方法は選択的に、その重複を考慮に入れる。   Although duplication is convenient for various reasons, it increases the size of the library, for example, as described below. When duplicates are given, the reproduction method used optionally takes into account the duplicates.

６．再現
所望のゲージの数だけ処理３００（図３）が繰り返された後、ターゲット１００へのゲージ４００の測定された親和力を選択的に使用して、相互作用領域１０２の空間的な分布のモデルを再現する。例示的な方法を以下に述べる。 6). Reproduction After the process 300 (FIG. 3) has been repeated for the desired number of gauges, the measured affinity of the gauge 400 to the target 100 is selectively used to model the spatial distribution of the interaction region 102. Reproduce. An exemplary method is described below.

７万５千のゲージライブラリを使用する、特定のターゲット分子に対する典型的な（理論的な）マッピング過程では、約４００のゲージがターゲットに結合するであろうことが予測される。ライブラリ中の三角形の繰り返しのために、及び／又は、典型的なライブラリ中の非合同三角形の対象範囲中の重複のために、ターゲット領域により定義され及びゲージにより束縛される実際の三角形の数は、より少なくなることが予測される。一つの（理論的な）例では、ターゲット領域により定義され、且つゲージにより束縛される「実際の」三角形の数は、１００個の異なる三角形である。   In a typical (theoretical) mapping process for a particular target molecule using a 75,000 gauge library, it is expected that about 400 gauges will bind to the target. Due to the repetition of triangles in the library and / or due to overlap in the coverage of non-congruent triangles in a typical library, the actual number of triangles defined by the target area and bound by the gauge is , Expected to be less. In one (theoretical) example, the number of “real” triangles defined by the target region and bound by the gauge is 100 different triangles.

例えば１０点のファーマコフォアを取ると、そのようなファーマコフォアは例えば１０×９×８÷６個、つまり１２０個の三角形を含むであろう。本発明の幾つかの実施形態では、例えば、三角形間の高い類似性（以下、識別能力）のために、または結合の欠如（例えば、立体衝突による）のために、これらの三角形は全てが同一ではない。その１０点の構造は、もちろん三角形の１００％よりも少ないもので再現され、特に、行方の分からない三角形は不規則に欠落している。例えば、５０％の三角形で十分であるかもしれない。   For example, taking 10 pharmacophores, such a pharmacophore would include, for example, 10 × 9 × 8 ÷ 6, or 120 triangles. In some embodiments of the invention, these triangles are all identical, for example due to high similarity between triangles (hereinafter discriminating ability) or due to lack of coupling (eg due to steric collisions). is not. The 10-point structure is, of course, reproduced with less than 100% of the triangles, and in particular, the missing triangles are irregularly missing. For example, a 50% triangle may be sufficient.

しかし、実際の状況はより寛大である。典型的なファーマコフォアは２０点からなり、通常は、良好な結合を提供するために８から１０のみを識別することが必要とされる。その結果、８から１０の正確な点を含むファーマコフォアのどのような構造も、薬の生成に対し良好な出発点としての役目を果たすことが可能である。また、より少なく識別された点は、例えば以下に述べるように、有益である。   But the actual situation is more generous. A typical pharmacophore consists of 20 points, and usually only 8 to 10 need to be identified to provide good coupling. As a result, any structure of the pharmacophore that contains 8 to 10 precise points can serve as a good starting point for drug production. Also, fewer identified points are beneficial, for example, as described below.

レイアウトを再現するために、様々な方法を使用することができ、本発明の例示的な実施形態では、２段階の方法が使用される。第一に、選択的にクラスタ化のアルゴリズムを使用して、定量の結果から「実際の」三角形が見積もられる。その後、選択的に、採点に基づく探索アルゴリズムまたはクラスタ化アルゴリズムを用いて、その三角形を使用する適切なレイアウトが見出される。他の実施例では、単ステップまたは複数ステップの方法を使用することができる。   Various methods can be used to reproduce the layout, and in an exemplary embodiment of the invention, a two-stage method is used. First, the “real” triangles are estimated from the quantification results, optionally using a clustering algorithm. Then, optionally, a scoring based search algorithm or clustering algorithm is used to find an appropriate layout using that triangle. In other embodiments, single-step or multi-step methods can be used.

６．１ 三角形の抽出
本発明の例示的な実施形態では、この処理段階は２段階であるが、他の実施例では、この段階は１段階または２つよりも多い段階を有する。第一段階は、どの三角形単位がマッチングするのかを決定する。この段階は、例えば、各ゲージが複数の三角形を含むという事実のために、決してささいなことではない。しかし、ゲージの間の三角形の繰り返しは、差別化に役立つ。もう一方の、選択的な、処理段階は、物差しにより定義される距離よりもむしろ、実際の距離が関与するということを決定する。例えば、２つの成分間の実際の距離が4.3オングストロームであると、一方で、結合三角形物差しは、その距離が4及び5オングストロームである。本発明の幾つかの実施形態では、結合結果から、実際の距離、4.3オングストローム、を見積もることが望ましい。選択的に、これは、異なる三角形物差しの対象範囲中の重複により提供される。 6.1 Triangular Extraction In an exemplary embodiment of the invention, this processing stage is two stages, but in other examples, this stage has one stage or more than two stages. The first stage determines which triangle units are matched. This stage is by no means trivial, for example due to the fact that each gauge contains multiple triangles. However, the repetition of triangles between gauges helps differentiate. The other, selective, processing step determines that the actual distance is involved rather than the distance defined by the ruler. For example, if the actual distance between the two components is 4.3 angstroms, the combined triangle ruler is 4 and 5 angstroms in distance. In some embodiments of the present invention, it may be desirable to estimate the actual distance, 4.3 Angstroms, from the combined results. Optionally, this is provided by the overlap in the scope of different triangle rulers.

本発明の例示的な実施形態では、例えばクラスタ化を用いる単一の合成過程において、２段階の処理が提供される。代替的に、２段階の方法を使用してもよい。選択的に、実際の距離を見積もるために使用することによりいずれの物差しが拘束されるかの推定値、及びいずれの物差しが拘束されるかの以前の推定値を改善するために使用される実際の距離を用いて反復方法を使用する。   In an exemplary embodiment of the invention, a two-stage process is provided, for example, in a single synthesis process using clustering. Alternatively, a two-stage method may be used. Optionally, an estimate used to estimate the actual distance and which measure is constrained, and the previous estimate used to improve which measure is constrained Use an iterative method with a distance of.

図５は、本発明の例示的な実施形態よる、どの三角形がターゲットに結合したのかを決定する方法５００のフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart of a method 500 for determining which triangle has bound to a target, according to an illustrative embodiment of the invention.

５０２では、それぞれの三角形の種類（三角形の成分により定義される）ごとに空間が定義される。それぞれのそのような空間は３次元であり、各空間は三角形の辺の長さを表す。   At 502, a space is defined for each triangle type (defined by the components of the triangle). Each such space is three dimensional and each space represents the length of a triangle side.

５０４では、もし、辺の長さ{x,y,z}を有する三角形の種類を含むゲージが、ターゲットに結合するために示されているならば、表記法は、位置{x,y,z}において空間中に作成される。なお、２つの異なる足場に対し、正確に一致する三角形を生成することは困難であろう。その代わりに、三角形は、例えば、わずかに異なる辺の長さを持つことにより、ほぼ一致するであろう。   At 504, if a gauge including a triangle type with side length {x, y, z} is shown to be coupled to the target, the notation is given at position {x, y, z } Is created in space. Note that it would be difficult to generate exactly matching triangles for two different scaffolds. Instead, the triangles will approximately match, for example, by having slightly different side lengths.

本発明の例示的な実施形態では、定量結果は結合か非結合の２進法の入力値として使用される。代替的に、例えば、もしコンフォーマル（conformal）変化が観測され、または、活性及び／又は結合の物差しがあれば、ヒット表記法を使って、連続の或いは複数段階の振幅によって結合長を表すことができる。   In an exemplary embodiment of the invention, the quantification result is used as a combined or unbound binary input value. Alternatively, for example, if a conformal change is observed, or if there is an activity and / or binding ruler, use hit notation to represent the binding length by a continuous or multi-step amplitude. Can do.

本発明の例示的な実施形態では、もし単一ゲージが複数の三角形を含んでいれば、それぞれの関連する空間の一つにヒットが記録される。代替的にまたは付加的に、もし単一の三角形が、例えば成分の親和力の間の重複により、２つの異なる種類の三角形に一致可能であれば、複数の空間中にもそれが記録される。選択的に、その記録の大きさは、ゲージによって記録された空間の数に対して標準化される。代替的にまたは付加的に、異なる大きさが、結合の先天的な確率に応じて、それぞれの空間において提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, if a single gauge contains multiple triangles, a hit is recorded in one of each associated space. Alternatively or additionally, if a single triangle can match two different types of triangles, eg, due to overlap between component affinities, it is also recorded in multiple spaces. Optionally, the size of the record is normalized to the number of spaces recorded by the gauge. Alternatively or additionally, different sizes are provided in each space depending on the innate probability of coupling.

５０６では、ヒット表記法は空間の広がり関数に代替される。本発明の例示的な実施形態では、広がり関数は、その広がりにより表される異なる距離における結合を形成しているその三角形の確率を表す。代替的にまたは付加的に、例えば、２つの成分がそれらの親和力中で重複していれば、その広がりは空間の間である。   At 506, the hit notation is replaced with a spatial spread function. In an exemplary embodiment of the invention, the spread function represents the probability of that triangle forming a bond at different distances represented by that spread. Alternatively or additionally, for example, if two components overlap in their affinity, the spread is between spaces.

代替的に、ヒット表示は、広がり関数として、そもそも提供されている。   Alternatively, the hit indication is provided in the first place as a spread function.

本発明の例示的な実施形態では、広がりは、

Figure 0005498416
として定義される。ここで、Δxは辺の長さ間の差であり、σxは結合を行うことができるように分子を歪曲する際の難しさを表す値である。本発明の例示的な実施形態では、σxはxの関数であり、例えば、σx＝a√xである。例示的な応用では、パラメータ「a」は1.414である。もしかすると、広がり関数は、空間中で不均一であり、例えば、結合の不均一な特性を反映する。選択的に、既知のモデルを有するターゲットとともに、結合間の制御された距離を有するゲージを結合することによって、少なくとも幾つかの広がり関数が実験的に導き出される。代替的にまたは付加的に、そのような実証的定量が、例えば、結合長の柔軟性、成分の複数の化学親和力、及び／又は広がり関数の対称性を決定する等、他の目的に対して使用される。選択的に、ターゲットもそれらの柔軟性に従って分類される。選択的に、反復過程では、モデルが見積もられるとすぐに、ターゲットの柔軟性が見積もられ及び／又は決定され、例えば、テーブルを作成し、そして、使用される広がり関数を補正する。 In an exemplary embodiment of the invention, the spread is
Figure 0005498416
 Is defined as Here, Δx is the difference between the lengths of the sides, and σx is a value that represents the difficulty in distorting the molecule so that bonding can be performed. In an exemplary embodiment of the invention, σx is a function of x, for example, σx = a√x. In the exemplary application, the parameter “a” is 1.414. Perhaps the spread function is non-uniform in space and reflects, for example, non-uniform characteristics of coupling. Optionally, at least some spread functions are derived experimentally by coupling a gauge having a controlled distance between the bonds with a target having a known model. Alternatively or additionally, such empirical quantification may be used for other purposes, such as determining bond length flexibility, multiple chemical affinities of components, and / or symmetry of spreading functions, etc. used. Optionally, the targets are also classified according to their flexibility. Optionally, in an iterative process, as soon as the model is estimated, target flexibility is estimated and / or determined, eg, a table is created and the spread function used is corrected.

その後、広がりのヒットは、例えば加算により結合され、結果として、ピークが見出される（５０８）。本発明の例示的な実施形態では、ピークはそれらの形状に基づいて選択される。代替的にまたは付加的に、ピークは、しきい値を通り過ぎるそれらの振幅に基づいて選択される。このしきい値は、例えば、可能なマッチングを示すために、結合に必要な三角形の数を示すことが可能である。そのしきい値は全ての空間に対して等しくてもよく、或いは異なっていてもよい。選択的に、方法を作り出しているしきい値及び／又は判定は、例えば、上述の実証的定量のテーブルからの、クラスタ化統計データに基づいて選択される。代替的にまたは付加的に、そのしきい値は最小の一致数が見出されるように選択される。選択的に、もし多数の下位しきい値の一致があれば、異なるゲージセットを結合処理に使用する。なお、本発明の幾つかの実施形態では、どのような所定の３重結合点においても、通常、結合することが予測されうる、約１２またはそれ以上の三角形がある。例えば、より短い辺及びより長い辺の両方が、それらの間の中間距離にある一対の結合部位に結合することが期待される。さらに、各三角形の種類が複数回（例えば、３回）、そのセット中に現れることができる。幾つかのセットでは、もし各三角形が３倍されれば、三角形空間中のそれぞれの（或いは幾つかの）三角形の点が２４個の三角形（すなわち、様々な組み合わせ中でより長い及びより短い辺を有する８個の三角形デザインに３をかける）により対象範囲とされる。付加的な重複があいまいな成分により提供されてもよい。   The spread hits are then combined, for example by addition, resulting in a peak (508). In exemplary embodiments of the invention, the peaks are selected based on their shape. Alternatively or additionally, the peaks are selected based on their amplitude passing a threshold. This threshold can indicate, for example, the number of triangles required for the combination to show possible matches. The threshold may be equal for all spaces or may be different. Optionally, the thresholds and / or decisions creating the method are selected based on clustered statistical data, eg, from the empirical quantitation table described above. Alternatively or additionally, the threshold is selected so that the minimum number of matches is found. Optionally, if there are multiple lower threshold matches, different gauge sets are used for the join process. It should be noted that in some embodiments of the present invention, there are typically about 12 or more triangles that can be expected to join at any given triple attachment point. For example, both shorter and longer sides are expected to bind to a pair of binding sites that are at an intermediate distance between them. Further, each triangle type can appear multiple times (eg, three times) in the set. In some sets, if each triangle is tripled, each (or several) triangle points in the triangle space will have 24 triangles (ie longer and shorter edges in various combinations). (Multiply 3 to 8 triangle designs with). Additional overlap may be provided by ambiguous components.

選択的に、空間とゲージ間の相関関係を分析することにより、幾つかの４点幾何学マッチング（あるいはもっと高い）もまた見出される。   Optionally, some four-point geometric matches (or higher) are also found by analyzing the correlation between space and gauge.

６．２ レイアウト立体配置の再現
図６Ａは、本発明の例示的な実施形態による、図５の方法の結果から結合部位の空間的なレイアウトを決定する方法６００のフローチャートである。本発明の例示的な実施形態では、その方法は、同定された三角形から構築され得る全立体配置（例えば、三次元形状）を構築すること、及び、採点法を使用して立体配置をランク付けし、最終的に最高点を有する立体配置を選択すること、を含む。 6.2 Reproduction of Layout Configuration FIG. 6A is a flowchart of a method 600 for determining the spatial layout of binding sites from the results of the method of FIG. 5 according to an exemplary embodiment of the invention. In an exemplary embodiment of the invention, the method builds a full configuration (eg, a three-dimensional shape) that can be constructed from the identified triangles, and ranks the configuration using a scoring method. And finally selecting the configuration having the highest point.

６０２では、図５で見出された三角形で構成され得る全ての可能な立体配置が構築される。代替的に、全ての可能な立体配置のコンピュータモデルを構築する際に、本発明の例示的な実施形態では、その立体配置がその場限りで生成される。例えば、以下に述べる採点法を用いて、もし有用な点数を得そうなときにのみ、立体配置が構築され、或いはその構築が進展される。例えば、立体配置の解が今までのところ見出された最高点以下の点数であれば、そのより低い解は無視される。   At 602, all possible configurations that can be composed of the triangles found in FIG. 5 are constructed. Alternatively, in constructing a computer model of all possible configurations, in an exemplary embodiment of the invention, that configuration is generated ad hoc. For example, using the scoring method described below, a configuration is constructed or progressed only if a useful score is likely to be obtained. For example, if the configuration solution is a score below the highest point found so far, the lower solution is ignored.

本発明の例示的な実施形態では、構築方法は、一つ一つ構造を築き上げることによるものである。例えば、辺の長さと構造上の一対の成分とが一致している辺及び／又は成分を三角形が有する場合にのみ、存在する立体配置に三角形が加えられる。サイズ差のしきい値は、２つの辺の一致を許容するために定義されてもよい。代替的にまたは付加的に、成分間のマッチングのしきい値が定義されてもよい。選択的に、一致する辺の端部において一致するように、または重複する化学的挙動を有するように、成分が必要とされる。そのようなしきい値は、成分の長さ及び／又は種類、及び／又は、ゲージ及び／又はターゲットの他の性質に依存する可能性もある。注目すべきは、結合部位が両方の結合方法を支持する限り、第一のゲージは、第二のゲージからの異なる結合方法を用いて特定の結合部位に結合する可能性があるという点である。   In an exemplary embodiment of the invention, the construction method is by building up structures one by one. For example, a triangle is added to the existing configuration only if the triangle has sides and / or components where the length of the side matches a pair of structural components. A size difference threshold may be defined to allow matching of two sides. Alternatively or additionally, a threshold for matching between components may be defined. Optionally, the components are required to match at the ends of the matching sides or to have overlapping chemical behavior. Such a threshold may depend on the length and / or type of component and / or other properties of the gauge and / or target. It should be noted that as long as the binding site supports both binding methods, the first gauge may bind to a specific binding site using a different binding method from the second gauge. .

本発明の例示的な実施形態では、立体配置の構築は、全ての三角形が少なくとも一回使用されるまで、利用可能な（結合）三角形のリストから連続して選択することによるものである。使用される三角形は、度重なる使用のためにリスト中に存在し続ける。代替的に、立体配置は分子を使用することで築き上げられ、それらの各々は下位分子、及び最終的には三角形、から構築される。   In an exemplary embodiment of the invention, the construction of the configuration is by successively selecting from a list of available (joined) triangles until all triangles have been used at least once. The triangle used will continue to exist in the list for repeated use. Alternatively, the configuration is built using molecules, each of which is constructed from submolecules and ultimately triangles.

６０４では、各立体配置に対し、点数が計算される。その点数は、選択的に、立体配置を持つターゲットから導かれる定量結果の妥当性を示している発見的な値である。様々な採点法が使用されてもよい。本発明の例示的な実施形態では、その採点法は、立体配置中の三角形の特定の結合、及び／又は、最初の場所に正確である三角形それら自身の確率、に基づいている。   At 604, a score is calculated for each configuration. The score is a heuristic value that selectively indicates the validity of the quantitative result derived from a target having a configuration. Various scoring methods may be used. In an exemplary embodiment of the invention, the scoring method is based on a specific combination of triangles in the configuration and / or their own probability of being accurate in the first place.

本発明の例示的な実施形態では、点数はそれぞれ共有する三角形の辺における点数の積である。本発明の例示的な実施形態では、２つの三角形の間で共有される三角形の辺における点数は、同じ対の結合部位に結合する２つの三角形の２辺の推定される確率である。本発明の例示的な実施形態では、点数は上述の広がり関数のｘ、ｙ、ｚ軸に対する積である。代替的にまたは付加的に、例えば、辺の長さの差にのみ基づいて、他の、より簡単な点数を使用してもよい。   In an exemplary embodiment of the invention, the score is the product of the scores on each shared triangle side. In an exemplary embodiment of the invention, the score on a side of a triangle shared between two triangles is the estimated probability of the two sides of the two triangles binding to the same pair of binding sites. In an exemplary embodiment of the invention, the score is the product of the above spreading function with respect to the x, y and z axes. Alternatively or additionally, other, simpler scores may be used, for example based solely on edge length differences.

本発明の例示的な実施形態では、点数は、三角形の欠如に依存しない。例えば、もし生成された立体配置がどの適当なゲージも適合しない３点を含むならば、立体配置が不正確であることが想定されず、点数も減少されない。代替的に、点数は、例えばその総数に基づいて、立体配置中に見出された及びいずれの適合するゲージ上にも見出されなかった、三角形の存在に応じて減少されてもよい。   In an exemplary embodiment of the invention, the score does not depend on the lack of triangles. For example, if the generated configuration contains three points that do not fit any suitable gauge, the configuration is not assumed to be inaccurate and the score is not reduced. Alternatively, the score may be reduced depending on the presence of triangles found in the configuration and not found on any suitable gauge, for example based on the total number.

代替的にまたは付加的に、幾つかの立体配置は、例えば、レイアウトが典型的にどのように見えるかについて記述している規則等の、経験則に基づいて除外される。代替的にまたは付加的に、例えば、一部分のモデル、または、ターゲットによく結合する分子の知識等、先の情報を使用して、幾つかの立体配置を除外する。   Alternatively or additionally, some configurations are excluded based on empirical rules, such as, for example, rules describing how a layout typically looks. Alternatively or additionally, some configurations are excluded using previous information such as, for example, partial models or knowledge of molecules that bind well to the target.

６０６では、最高点を持つ構造が、ターゲットへの結合部位のマップレイアウトとして選択される。上述のように、６０２から６０６は、例えば、探索が進行するにつれてその場限りで築かれる構造を用いて、反復探索及び構築方法として実行され、ある構造がしきい値を越える点数を持つことを示す（その結果、その依存性を示すであろう）。多くの適切な探索方法が、例えば、グラフ探索の技術及びゲームツリーを探索する技術（例えば、チェスをプレーするプログラムに関するもの）等の技術分野で周知である。   At 606, the structure with the highest point is selected as the map layout of the binding site to the target. As described above, 602 to 606 are performed as an iterative search and construction method, for example, using a structure that is built on the fly as the search progresses, and that a structure has a score that exceeds a threshold. Show (and will show its dependence as a result). Many suitable search methods are well known in the art such as, for example, graph search techniques and game tree search techniques (e.g., relating to programs that play chess).

６．３ 再現の変形例
本発明の例示的な実施形態では、ターゲットは幾つかの活性領域を有する可能性がある。本発明の例示的な実施形態では、再現は、一つのターゲット領域のマップを表すそれぞれのバラバラの部分を用いて、バラバラの立体配置構造を再現することができる。選択的に、もし、十分な三角形（例えば、ゲージ成分）が（種々の理由のために）結合されないバラバラの部分を相互に接続し及び／又は使用されるゲージセット中で利用可能ではなかったのであれば、そのような再現は、単一の活性領域に対してでさえ要求される可能性があり、その結果、連続する構造は適合した三角形から再現不可能である。 6.3 Reproduction Variation In an exemplary embodiment of the invention, the target may have several active regions. In the exemplary embodiment of the present invention, the reproduction can reproduce a disjoint three-dimensional configuration structure using each disjoint portion representing a map of one target region. Optionally, if sufficient triangles (eg, gauge components) were not available in the gauge set that interconnected and / or used disjointed parts (for various reasons) If present, such a reproduction may be required even for a single active region, so that successive structures are not reproducible from the fitted triangle.

選択的に、上述の再現は、再現される立体配置中で三角形が一度だけ現れるようにすることができる。たとえ実際の立体配置中に実際に三角形が２回（或いはそれ以上）現れても、同じ三角形の過剰は、通常、その構造を再現することをその後もなお依然として可能とするであろう。代替的にまたは付加的に、三角形は、一回よりも多く現れることができるが、これは例えば減点する等、得点に影響を与えるかもしれない。代替的に、以下に示すような反復実験の方法は、（例えば、適切な抗体または小分子薬剤を用いて）ターゲットの一部分を妨げるために、及び三角形がさらに適合するかどうかを見るために、使用される。   Optionally, the above reproduction can cause the triangle to appear only once in the reproduced configuration. Even if the triangle actually appears twice (or more) in the actual configuration, the excess of the same triangle will usually still allow the structure to be reproduced thereafter. Alternatively or additionally, a triangle can appear more than once, but this may affect the score, for example by deducting points. Alternatively, iterative methods such as those shown below can be used to block a portion of the target (e.g., using an appropriate antibody or small molecule drug) and to see if the triangle fits further. used.

選択的に、例えば、最終構造またはいくつかの候補の構造を見るために、ユーザの介入が許容される。例えば、もし決定されなければ、例えば、人間の経験と判断、及び／又は様々な種類のターゲットについての付加的な情報等に基づいて、人間は、選択肢の間で選択し、特定の適合及び／又は立体配置部分を強要し、及び／又は考察からいくらかの可能性を取り除くことを要求されるであろう。   Optionally, user intervention is allowed, for example to view the final structure or some candidate structures. For example, if not determined, based on human experience and judgment, and / or additional information about various types of targets, etc., a human can choose between options, a specific fit and / or Or it may be required to force configuration and / or remove some possibilities from consideration.

注目すべきことは、クラスタ化及び／又は形状再現方法の可能な限りの出力は、双方向の処理への及び／又はさらなる医薬品開発への入力であるという点である。例えば、上述の方法の応用は、完全な結果を形成するためにより正確なデータが不足している点、及び／又は可能な解の間にあいまいさがある点、を示すことができる。   It should be noted that as much output as possible of the clustering and / or shape reproduction method is an input to bidirectional processing and / or further drug development. For example, application of the above method can indicate that there is a lack of more accurate data to form a complete result and / or that there is ambiguity between possible solutions.

なお、結果としての構造は、三角形の単独使用のために、ミラー（例えば、対称）の両義性を有するかもしれない。選択的に、この両義性は、選択的に可能性の一つとしてのみで結合するために構築されまたは選択された、少なくとも４点またはそれ以上の点を持つ物差しを使用することにより解決される。代替的にまたは付加的に、立体衝突の影響は、２つの可能性の間を区別するために使用される。代替的にまたは付加的に、事前の情報はそれらの間を区別するために使用される。   Note that the resulting structure may have mirror (eg, symmetry) ambiguity due to the single use of the triangle. Optionally, this ambiguity is resolved by using a ruler with at least four or more points that are constructed or selected to join only as one of the possibilities selectively. . Alternatively or additionally, the effects of steric collisions are used to distinguish between the two possibilities. Alternatively or additionally, prior information is used to distinguish between them.

６．４ 代替的な再現の方法
図６Ｂは、本発明の例示的な実施形態における、形状再現のためのクラスタ化を使用する代替的な再現方法のフローチャート６２０である。 6.4 Alternative Reproduction Method FIG. 6B is a flowchart 620 of an alternative reproduction method that uses clustering for shape reproduction in an exemplary embodiment of the invention.

６２２では、図５の定量法及びクラスタ化で結合することが見出された、その見出された三角形のセットから三角形が選択される。この三角形は、構造を構築するための基礎として使用される。   At 622, a triangle is selected from the found set of triangles found to combine with the quantification method and clustering of FIG. This triangle is used as the basis for building the structure.

６２４では、残りの見出された三角形から、一組の三角形が選択され、その結果、２つの三角形が辺を互いに共有し、また各三角形が辺を構造の一部と共有する（例えば、構造の２つの辺のいずれが、例えば実施形態に依存する同じ三角形の辺であるかどうかわからない）。三角形の対がその構造に加えられるとき、その構造は空間中の一点によって増大する。   At 624, a set of triangles is selected from the remaining found triangles so that the two triangles share sides with each other and each triangle shares sides with a portion of the structure (eg, structure It is not known which of the two sides of the same is a side of the same triangle, for example depending on the embodiment). When a triangle pair is added to the structure, the structure grows by a point in space.

６２４は、三角形の対を加えることができなくなるまで（６２６）、繰り返される。これは、一つの潜在的な構造を完成する。   624 is repeated until no more triangle pairs can be added (626). This completes one potential structure.

しばしば、三角形の対を選択するために及び／又はそれらをどこに加えればよいかを決定するために、６２４において為される幾つかの可能な選択がある。６２８では、三角形の対とそれらの位置とのそれぞれ可能な選択に関して６２４及び６２６を繰り返すことによって、可能な構造のツリーが実行される。このプロセスは、選択に対して複数の三角形対を利用可能な度に及び／又は異なる位置にそのような対を取り付けることができる度に、複数のスレッドを発生させることにより、推測的に行われてもよい。   Often, there are several possible choices made at 624 to select pairs of triangles and / or to determine where to add them. At 628, a tree of possible structures is performed by repeating 624 and 626 for each possible choice of triangle pairs and their positions. This process is done speculatively by generating multiple threads whenever multiple triangle pairs are available for selection and / or whenever such pairs can be attached at different positions. May be.

６３０では、基礎として全ての可能な三角形を選択することによって、６２２から６２８までが順に（または並列に）繰り返される。代替的に、三角形から全ての可能な構造を生成する他の方法が使用されてもよい。選択的に、例えば、もし構造が明らかに不適切であり或いは三角形の大部分の割合（例えば、30%、50%、70%、またはそれらのより少ない、中間、より大きい値）を利用することができなければ、その構造は切り離されるという、切り取り方法（pruning method）が使用される。一般的に、無視することができる三角形の数が多ければ多いほど、構造を提供することがより簡単になるであろう（例えば、ノイズのある状況の下でさえ）。しかし、その構造は、定量結果による束縛があまりないであろうし、信頼性が低いかもしれない。   At 630, steps 622 through 628 are repeated in order (or in parallel) by selecting all possible triangles as the basis. Alternatively, other methods for generating all possible structures from triangles may be used. Optionally, for example, if the structure is clearly inappropriate or use a large percentage of triangles (eg, 30%, 50%, 70%, or less, intermediate, greater values) If not, a pruning method is used in which the structure is cut off. In general, the more triangles that can be ignored, the easier it will be to provide a structure (eg, even under noisy conditions). However, the structure will be less constrained by quantitative results and may be less reliable.

６３２では、全ての下位構造が、生成された潜在的な構造中で見つけられる。選択的に、例えば、最大のものだけ又はあるサイズを越えるものだけ等、その下位構造の幾つかのみが見出される。本発明の例示的な実施形態では、応用される方法は、最もありそうな構造を見つけるための最大の見込みアルゴリズム（maximum likelihood algorithm）である。   At 632, all substructures are found in the generated potential structure. Optionally, only some of its substructures are found, for example, only the largest or only over a certain size. In an exemplary embodiment of the invention, the applied method is a maximum likelihood algorithm for finding the most likely structure.

６３４では、下位構造が見出された構造を表す各点を用いて、これらの下位構造がクラスタ化される。本発明の例示的な実施形態では、クラスタ化空間が三角形の種類（例えば、三角形上の成分の種類）ごとに定義され、その空間は三角形の辺にまで及んでいる。その結果、例えば、それぞれの点の３つのデカルト位置により決定される空間中の位置を用いて、下位構造と同数の成分の種類を有する空間中で、２０点の構造のうち１０点の下位構造がマークされる（例えば、１０点の下位構造に対して３０の次元）。一つの方向を持つ基礎の三角形となるある三角形を選択することにより、選択的に様々な方向が取り扱われる。代替的にまたは付加的に、異なる方向から導かれる結果を比較できるように、回転対称方式中の（或いはその結果分析された）構造を用いて空間がマークされる。典型的なアルゴリズムは、R. Nussinov, H.J. Wolfson, “Efficient Detection of Three Dimensional Structural Motifs in Biological Macromolecules by Computer Vision Techniques”, PNAS, volume 88, pp. 10495-10499, December 1991に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれている。   At 634, these substructures are clustered using each point representing the structure in which the substructure was found. In an exemplary embodiment of the invention, a clustering space is defined for each triangle type (eg, the type of components on the triangle), and that space extends to the sides of the triangle. As a result, for example, using a position in the space determined by the three Cartesian positions of each point, the substructure of 10 points out of the structure of 20 points in a space having the same number of component types as the substructure Are marked (eg, 30 dimensions for a 10 point substructure). By selecting a triangle that is a base triangle with one direction, various directions are selectively handled. Alternatively or additionally, the space is marked with structures in a rotationally symmetric manner (or as a result of analysis) so that results derived from different directions can be compared. A typical algorithm is described in R. Nussinov, HJ Wolfson, “Efficient Detection of Three Dimensional Structural Motifs in Biological Macromolecules by Computer Vision Techniques”, PNAS, volume 88, pp. 10495-10499, December 1991. The disclosure is incorporated herein by reference.

６３６では、最良の下位構造が選択される。もし下位構造が十分に一般的で且つ十分大きければ、それは正確であり有用なものであることが想定される。本発明の例示的な実施形態では、しきい値が適用され、最小のサイズを越える構造及びクラスタを有するそれらの下位構造のみを選択する。例えば、三角形の対のマッチアップ（このマッチアップは、前もってセットされたしきい値を用いて、構築中にしきい値が設定されてもよい）の蓄積された点数に基づくスコアリング等、他の選択方法も使用されるかもしれない。   At 636, the best substructure is selected. If the substructure is sufficiently general and sufficiently large, it is assumed to be accurate and useful. In an exemplary embodiment of the invention, thresholds are applied and only those substructures having structures and clusters that exceed the minimum size are selected. For example, scoring based on the accumulated score of a triangle pair matchup (this matchup may be thresholded during construction using a preset threshold), etc. A selection method may also be used.

代替的に、多数の共通な下位構造を見出すための他の方法が使用される。   Alternatively, other methods are used to find a number of common substructures.

なお、クラスタ化法は、全ての三角形を使用しない構造を生成し完全ではないが、ファーマコフォアの完全なマップは、例えば、リードの生成及び発見に関する、本発明の多くの実施形態にとって本質的要素ではない。   It should be noted that the clustering method is not complete, producing a structure that does not use all triangles, but a complete pharmacophore map is essential for many embodiments of the present invention, for example related to lead generation and discovery. It is not an element.

７．分析
７．１ 総括
ターゲット領域を測定し再現する上述のプロセスを使用して、幅広い範囲の情報を提供することができる。情報の質及びその種類は、性質を変化させるためのものである。以下は、その情報を分類するために使用することができるパラメータの典型的な種類である：
(a) 完全性。例えば完全なターゲット領域モデルか領域の一部分のみのモデルかなど、完全または不完全であるかという情報。
(b) 事実上か統計上か。事実にもとづく情報の見本は正確なモデルである。統計にもとづく情報の見本は可能なモデルの組に対する相対的な確率の組である。
(c) 非依存性。例えば正確なモデル等の他の情報とは独立している情報、或いは、例えばその正確な値が付加的な情報によって決まるというパラメータ的なモデル等に依存している情報。さらに、上述の方法を使用して導かれる情報が、異なる過程に対する部分的な情報として使用され得る。
(d) 具体性。情報が他の情報により支持され、或いは、情報がそれ自身に基づき又はまさに他の情報と対立しているかもしれない。
(e) 肯定性。もし望ましければ、何が存在しているかを示すという点で、肯定的である情報、または、ある確率をたたき出すために最初に使用することができるという点で、否定的である情報。 7). Analysis 7.1 Summary The process described above for measuring and reproducing the target area can provide a wide range of information. The quality and type of information is for changing properties. The following are typical types of parameters that can be used to classify that information:
(a) Completeness. Information about whether it is complete or incomplete, such as a complete target area model or a model of only a part of the area.
(b) Is it de facto or statistical? A sample of factual information is an accurate model. A sample of information based on statistics is a set of probabilities relative to a set of possible models.
(c) Independence. For example, information that is independent of other information such as an accurate model, or information that depends on a parametric model whose accurate value is determined by additional information, for example. Further, information derived using the above method can be used as partial information for different processes.
(d) Specificity. The information may be supported by other information, or the information may be based on itself or just in conflict with other information.
(e) Positive. Information that is positive in that it indicates what is present if desired, or information that is negative in that it can be used first to knock out a certain probability.

集められた情報は結合部位についてのものであるかもしれないが、幾つかの場合では、その情報は同様に、非結合部位におけるターゲットの幾何学形状に関係している。以下に説明するように、例えば、幾何学的な構造もまた、薬のリードの実用性に影響を与え得る。   The information gathered may be about the binding site, but in some cases the information is also related to the target geometry at the non-binding site. As explained below, for example, the geometric structure can also affect the utility of the drug lead.

本発明の幾つかの実施形態では、例えば、ゲージの相対的な結合親和力、及び／又はそれらの化学的挙動（例えば、pH依存）等、ゲージそれら自身についての情報を得るために、分析が使用される。そのような情報は全体的であるか、または、例えばタンパク質のグループによって異なり且つグループ内で同じ、ターゲットのグループに対してのものであるかもしれない。   In some embodiments of the invention, analysis is used to obtain information about the gauges themselves, such as, for example, the relative binding affinity of the gauges and / or their chemical behavior (eg, pH dependent). Is done. Such information may be global or may be for a group of targets that vary, for example, between protein groups and are the same within a group.

理解できるように、そのように幅広く変化する情報の範囲は、それらの幾つかが以下に記載されている多くの分析方法に対し、及びまたそれらの幾つかが以下に記載されている多くの応用に対して影響を受けやすい。特に、幾つかの典型的な分析方法が、ターゲット領域についての、また誤差検出および分析に対してのさらなる情報を集めるために導かれ、幾つかの典型的な応用が創薬プロセスの一部分として組み込まれる。   As can be appreciated, the range of such widely varying information is for many analytical methods, some of which are described below, and also for many applications, some of which are described below. Susceptible to. In particular, several typical analytical methods are guided to gather further information about the target area and for error detection and analysis, and several typical applications are incorporated as part of the drug discovery process. It is.

幾つかの場合では、分析の結果が、幾何学的及び／又は化学的な情報として再現に組み込まれる。代替的にまたは付加的に、情報は、例えば、薬のリードに使用されるそれと同様な方法で、再現及び／又はターゲットに関連付けられる。この方法は、通常、情報を記憶するために使用されるデータベースの形式に依存する。   In some cases, the results of the analysis are incorporated into the reproduction as geometric and / or chemical information. Alternatively or additionally, the information is reproduced and / or associated with the target in a manner similar to that used, for example, for drug leads. This method usually depends on the type of database used to store the information.

７．２ 再現の照合
本発明の例示的な実施形態では、誤差の大きさ及び／又はレイアウトの形状が決定される。一つの実施例では、再現されたレイアウトが分析され、使用されたゲージセットに対する理論上の結合の値が生成される。これらの理論上の結合の値と実際の結合の値の間の差を使用して、正確でないレイアウトの一部を示すこと、及び／又は、レイアウト及び／又は再現プロセスの不正確さを全体として示すことが可能である。 7.2 Reproduction Verification In an exemplary embodiment of the invention, the error magnitude and / or layout shape is determined. In one embodiment, the reproduced layout is analyzed to generate a theoretical coupling value for the gauge set used. The difference between these theoretical and actual coupling values is used to indicate parts of the layout that are not accurate and / or overall layout and / or inaccuracy of the reproduction process. It is possible to show.

代替的にまたは付加的に、例えば、付加的な試験方法を適用することにより及び／又は選択肢間でまたは照合に対して選択するためにライブラリを定量することにより、物理的な照合が適用される。   Alternatively or additionally, physical verification is applied, for example, by applying additional test methods and / or quantifying the library to select between options or for verification .

７．３ 結合強度
本発明の例示的な実施形態では、生成されたレイアウトが分析され、ターゲット領域中の結合点の相対的な結合強度が見積もられる。本発明の例示的な実施形態では、再現されたレイアウトがモデル化され、ゲージセットに対する理論上の結合の値が計算される。ターゲット領域の減少するまたは増加する親和力によって、実際の結合の値の変動が部分的に生じ得る。結合の確率に影響を与える多くの変数があるので、そのような見積もりは一般的に事実上、統計的である。しかし、もし結合長と種類が知られており、ターゲット領域中のゲージの正確な位置を決定（例えば、そのエネルギー的な因果関係）することができれば、それよりもむしろ、結合強度の少なくとも一つの統計的な分析が提供されるであろうということが期待される。選択的に、既知の挙動を有する分子を分析することにより、また、異なるまたは同様なゲージ三角形の結合を比較することにより、ベースラインが提供される。 7.3 Bond Strength In an exemplary embodiment of the invention, the generated layout is analyzed to estimate the relative bond strength of the bond points in the target area. In an exemplary embodiment of the invention, the reproduced layout is modeled and a theoretical coupling value for the gauge set is calculated. Due to the decreasing or increasing affinity of the target area, variations in the actual binding value may occur in part. Such estimates are generally statistical in nature because there are many variables that affect the probability of coupling. However, if the bond length and type are known and the exact position of the gauge in the target region can be determined (eg, its energetics), rather than at least one of the bond strengths It is expected that a statistical analysis will be provided. Optionally, a baseline is provided by analyzing molecules with known behavior and comparing the binding of different or similar gauge triangles.

７．４ 中間結合相互作用
本発明の例示的な実施形態では、分析を用いて、異なる結合点の結合の間の相互作用を決定する。例えば、そのような分析は、予測されること（例えば、エネルギー及び他の計算に基づくこと）と比較されるので、及び／又は、異なるゲージの結合に対するその結合点の明白な寄与と比較されるので、結合点の寄与をあるゲージの結合と比較することができる。これは、例えば、隣接する相互作用部位の親和力に基づく一つの相互作用部位への結合の影響を示すかもしれない。選択的に、そのような相互作用は、ターゲット中の電荷分布のモデルを用いて、見積もられ及び／又はモデル化される。 7.4 Intermediate Bond Interaction In an exemplary embodiment of the invention, analysis is used to determine the interaction between bonds at different points of attachment. For example, such an analysis is compared to what is predicted (eg, based on energy and other calculations) and / or compared to the obvious contribution of that point of attachment to different gauge bonds. Therefore, the contribution of the bond point can be compared with the bond of a certain gauge. This may indicate, for example, the effect of binding to one interaction site based on the affinity of adjacent interaction sites. Optionally, such interactions are estimated and / or modeled using a model of charge distribution in the target.

７．５ 幾何学的分析
幾つかの目的に対して、及びある程度の精度のために、決定されたレイアウトが検討され、ターゲット領域の外観（cast）になる。本発明の例示的な実施形態では、ターゲット領域の幾何学形状が分析される。より低い親和力を用いて、どのゲージが結合しなかったか或いは結合されなかったかを決定することによって、付加的な情報が提供されるかもしれない（結合幾何学形状が同様であれば、それらは、本発明の幾つかの実施形態において、立体衝突によるものであると想定される）。これは、ターゲット領域の幾何学形状をさらに明確にする際に役立つかもしれない。なお、レイアウトの幾何学形状から幾つかの立体衝突を予測することができる。他の明らかな理由を有さず及び決定された幾何学形状に一致させるべきであったどのような不成功の結合も、顕著な結合点を定義しないという問題の予測に起因するものと考えることができる。このことは以下でより詳細に説明する。 7.5 Geometric Analysis For some purposes and for some degree of accuracy, the determined layout is considered and becomes the cast of the target area. In an exemplary embodiment of the invention, the geometry of the target area is analyzed. Using lower affinity, additional information may be provided by determining which gauges did or did not bind (if the binding geometry is similar, they are In some embodiments of the invention, it is assumed to be due to steric collisions). This may help in further clarifying the geometry of the target area. Note that several solid collisions can be predicted from the geometric shape of the layout. Think of any unsuccessful connection that should have been matched to the determined geometry without any other obvious reason due to the prediction of the problem of not defining a significant connection point Can do. This will be explained in more detail below.

本発明の例示的な実施形態では、幾何学的な分析を使用して、領域１０４（例えば、図４Ｂ中で矢印４００が示す場所）への入り口穴の大きさを決定する。その穴の入り口における小さい穴及び／又は特定の成分は、ある薬の大きさ及び／又は種類の可能性を除外することができる。代替的にまたは付加的に、幾何学的分析は、例えば、それが作用することができる基質の大きさに基づいてターゲットを分類するために使用される。本発明の例示的な実施形態では、幾何学的分析（例えば、基質決定に対するもの）は、ターゲット領域１０４中の成分の化学的な分析により支援される。また、幾何学形状の決定は、小分子及び／又はゲージのマーク付けの方法が（例えば、もし入り口穴が小さければ、大きな蛍光マーカーを使用しないように）機能可能であるということを決定するのに役立つかもしれない。   In an exemplary embodiment of the invention, geometric analysis is used to determine the size of the entrance hole to region 104 (eg, where indicated by arrow 400 in FIG. 4B). Small holes and / or specific components at the entrance of the hole can rule out the possibility of certain drug sizes and / or types. Alternatively or additionally, geometric analysis is used, for example, to classify targets based on the size of the substrate on which it can act. In an exemplary embodiment of the invention, geometric analysis (eg, for substrate determination) is assisted by chemical analysis of components in the target region 104. Geometry determination also determines that the method of marking small molecules and / or gauges is functional (eg, if the entrance hole is small, not using a large fluorescent marker). May help.

当然のことながら、幾つかの場合では、ターゲット領域の幾何学形状を再現することが、逆にその化学的結合パターンよりもむしろ簡単であるかもしれない。   Of course, in some cases, it may be easier to reproduce the geometry of the target region, rather than its chemical bonding pattern.

７．６ 立体衝突の測定
本発明の例示的な実施形態では、分析過程中に立体衝突が検出され、及び／又はターゲットについての付加的な幾何学形状及び／又は化学情報を提供するために使用される。本発明の例示的な実施形態では、結合プロセス中の立体衝突は同じ三角形を有する異なるゲージの親和力を比較することにより決定される。この比較は、選択的に、一つ以上の入り口穴の大きさ、ゲージの化学的挙動、結合幾何学形状及び／又は他の結合部位へのマッチングの程度を考慮に入れる。立体衝突は、例えば、ゲージとターゲット分子の近似又は可能な重複が結合の親和力を減少させるときに生じる。 7.6 Measurement of steric collisions In an exemplary embodiment of the invention, steric collisions are detected during the analysis process and / or used to provide additional geometric and / or chemical information about the target. Is done. In an exemplary embodiment of the invention, steric collisions during the binding process are determined by comparing the affinity of different gauges having the same triangle. This comparison optionally takes into account the size of one or more inlet holes, the chemical behavior of the gauge, the binding geometry and / or the degree of matching to other binding sites. Steric collisions occur, for example, when an approximation or possible overlap between the gauge and the target molecule reduces the binding affinity.

ゲージの形状がわかっているので、本発明の幾つかの実施形態では、比較的硬い立体衝突が、ゲージ及び／又は足場自身の無関係な成分に起因していることを予測することができる。   Since the shape of the gauge is known, in some embodiments of the invention it can be predicted that the relatively hard steric collision is due to an irrelevant component of the gauge and / or the scaffold itself.

本発明の例示的な実施形態では、立体衝突を使用して、ゲージ原子に干渉するターゲットに近い位置のマップを生成し、その結果、場合により、ターゲットの（例えば、原子、電界により）占有された部分を示すことが、或いは示さないことが、顕著な程度に、任意のゲージとの結合の相互作用を明らかに引き起こす。   In an exemplary embodiment of the invention, steric collisions are used to generate a map of the location close to the target that interferes with the gauge atom, so that it is optionally occupied by the target (eg, by an atom, an electric field). Showing or not showing a clear portion clearly causes a binding interaction with any gauge to a significant extent.

本発明の例示的な実施形態では、そのマップが使用され、ターゲット１００中の活性領域の形状についてのさらなる情報を提供する。代替的にまたは付加的に、例えば、同じ立体衝突を有する可能性のある薬をフィルタリングすることにより、そのマップを使用して、医薬品の開発に役立つようにする。選択的に、薬の幾何学形状を、良好な結合を有すべきまたは結合しなかったゲージの幾何学的形状にマッチングさせることによって、フィルタリングの幾つかのレベルが簡単に達成され得る。   In an exemplary embodiment of the invention, the map is used to provide further information about the shape of the active area in target 100. Alternatively or additionally, the map is used to aid in drug development, for example by filtering drugs that may have the same steric collision. Optionally, several levels of filtering can be easily achieved by matching the drug geometry to the gauge geometry that should have had good bonding or not.

また、幾何学的な及び／又は化学的な親和力の分析を使用し、例えば、明らかに知られていなければターゲットの天然基質の形状を決定し、及び／又は、基質のどの部分が領域１０４によりはめ込まれるかを決定する。   Geometric and / or chemical affinity analysis may also be used, for example, determining the shape of the target natural substrate if it is not clearly known, and / or which portion of the substrate depends on region 104. Decide whether to fit.

７．７ 制御領域の識別
本発明の例示的な実施形態では、結合の結果及び／又は再現が分析されて、ターゲットの一つ以上の制御領域を検出する。通常、制御領域は、ターゲットの「主要な」基質に結合せず、その代わりに、個々のホルモンまたは他の修飾分子に結合する。この補助的な結合は、典型的に、ターゲット領域の結合の挙動に影響を与える。 7.7 Identification of Control Regions In an exemplary embodiment of the invention, the binding results and / or reproduction are analyzed to detect one or more control regions of the target. Usually, the control region does not bind to the “major” substrate of the target, but instead binds to individual hormones or other modifying molecules. This supplemental coupling typically affects the coupling behavior of the target area.

本発明の例示的な実施形態では、制御領域は、それらのサイズによって、及び主要なターゲット領域レイアウトの再現からのそれらの分離によって、特定される。代替的にまたは付加的に、制御領域は、ゲージ内部の結合依存性を検出するために、ゲージの対を用いて結合を試験することにより特定される（または、選択的に選択された先験的なまたは制御領域の存在の検出後の種々の分子の存在中で）。代替的にまたは付加的に、制御領域は、再現されたレイアウトの形状から特定される。代替的にまたは付加的に、制御領域の存在は、再現中に必要とされない及び／又は適合しない残りのゲージ結合があることにより検出される。   In the exemplary embodiment of the invention, the control areas are identified by their size and by their separation from a reproduction of the main target area layout. Alternatively or additionally, the control region is identified by testing the bond with a pair of gauges (or selectively selected priors) to detect bond dependency within the gauge. In the presence of various molecules after detection of the presence of a specific or control region). Alternatively or additionally, the control area is identified from the shape of the reproduced layout. Alternatively or additionally, the presence of the control region is detected by having a remaining gauge coupling that is not needed and / or does not fit during the reproduction.

本発明の例示的な実施形態では、制御領域に結合することが望ましい或いは望ましくないかどうかに依存するとき、制御領域の差分同定を使用して、潜在的な薬のリードをスクリーニングすることができる。   In an exemplary embodiment of the invention, differential identification of the control region can be used to screen potential drug leads when it depends on whether it is desirable or undesirable to bind to the control region. .

７．８ 他のマップ分析
本発明の例示的な実施形態では、ターゲットのマップまたはモデルが分析され、他の情報を生み出す。例えば、上述のように、制御領域または活性領域からの結合点の距離は、発展された薬の種類に影響を与える可能性がある。例えば、アゴニスト等の、制御領域中で結合する薬は、ターゲット上で増進する効果を有するかもしれない。制御領域または活性領域の近く、または活性領域内部で結合する分子は、ターゲットに信号への感度の低下をもたらし、及び／又は例えばアンタゴニスト作用等、作用することができなくなるかもしれない。その結果、本発明の例示的な実施形態では、ターゲット上の結合領域の位置を使用し、どの程度の治療の効果を開発された薬から期待すべきかを決定する際に役立てる。例えば、ターゲット領域に近い結合領域は、そのテールがターゲット領域へのアクセスを妨げる薬を示しているかもしれない。 7.8 Other Map Analysis In an exemplary embodiment of the invention, a target map or model is analyzed to produce other information. For example, as described above, the distance of the binding point from the control region or active region can affect the type of drug developed. For example, drugs that bind in the control region, such as agonists, may have an enhancing effect on the target. Molecules that bind near the control region or within the active region or within the active region may result in reduced sensitivity to the signal and / or may be unable to act, eg, antagonism. As a result, exemplary embodiments of the invention use the location of the binding region on the target to help determine how much therapeutic effect should be expected from the developed drug. For example, a binding region close to the target region may indicate a drug whose tail prevents access to the target region.

他の実施例では、ターゲット領域の外部にある結合領域を、薬の設計を増進させるために使用することができる。薬は、ターゲット領域に結合する部分、及びターゲット領域の外部に結合する部分を含んで構築される（または、発見される）。結合領域の組み合わせは、それぞれの領域により個々に提供されるよりも大きい結合活性を提供し、同時に、ターゲット領域中で結合する分子の一部は所望の治療効果を提供することができる。代替的にまたは付加的に、２つの別々の領域に結合する分子は、ターゲット分子中で、コンフォーマル変化を引き起こす或いはそのような変化を妨げる。   In other embodiments, binding regions that are external to the target region can be used to enhance drug design. The drug is constructed (or discovered) including a portion that binds to the target region and a portion that binds outside the target region. The combination of binding regions provides greater binding activity than that provided individually by each region, while at the same time, some of the molecules that bind in the target region can provide the desired therapeutic effect. Alternatively or additionally, molecules that bind to two separate regions cause or prevent conformal changes in the target molecule.

８．創薬プロセス中の使用
８．１ 総括
創薬は、病気を治療するための医薬品を見出すために、非常に長期且つ費用のかかるプロセスである。そのプロセスは、薬により影響を受けるターゲットを明らかにすることから始まり、ターゲットに影響を与える潜在的な薬を見つけ、その後、その潜在的な薬のどれが安全で且つ信頼できるかを決定する。しばしば、適切な薬が見出されず、薬の候補の一つが、より適切なものとされるために様々な方法で改良正される。創薬プロセスの困難さの一つの原因は、何の分子がターゲットに影響を与えるかを知る際の困難さである。以下に述べるように、本発明の幾つかの実施形態では、本発明の方法は、この困難さを一部分だけでも減らすために使用される。困難さの他の原因は、それらを不適当及び／又は予測不可能なものにならしめる潜在的な薬の多くの予期せぬ副作用である。さらに、以下に述べるように、本発明の幾つかの方法を使用して、この困難さを一部分だけでも減少させる。 8). 8.1 Use during the drug discovery process 8.1 Summary Drug discovery is a very long and expensive process to find medicines to treat disease. The process begins by identifying the target affected by the drug, finds potential drugs that affect the target, and then determines which of the potential drugs are safe and reliable. Often, no suitable drug is found and one of the drug candidates is refined in various ways to be more appropriate. One source of difficulty in the drug discovery process is the difficulty in knowing what molecules affect the target. As described below, in some embodiments of the present invention, the method of the present invention is used to reduce this difficulty, in part. Other causes of difficulty are the many unexpected side effects of potential drugs that make them inappropriate and / or unpredictable. In addition, as described below, some of the methods of the present invention are used to reduce this difficulty in part.

典型的に、創薬方法は、２つの問題に解答しようと試みている。第一は、ターゲット分子に強く結合し且つ影響を与える薬分子が何であるかということである。第二は、これらの薬分子が、臨床試験中に結果として成功となる、適切なADMETプロファイル（ADMETは、吸収（Absorption）、分布（Distribution）、代謝（Metabolism）、排出（Excretion）、毒性（Toxicity））を有するということをどのように確かめればよいのかということである。本発明の例示的な実施形態では、以下に記載される方法、物質、及び／又は装置を使用し、ADMETを改善するものと知られまたは信じられている化学的な特徴を持つ潜在的な薬分子を選択、設計、及び／又は目的とする。Lipinskiの法則が一つの例である。当然のことながら、分子のどの部分が結合に関係していて、どの部分が関係していないかを知ることによって（例えば、分子とターゲットのモデルとを比較することによって提供されるように）、その一つが、潜在的な薬のリード化合物を、しっかりと結合するように及び／又は任意の明確な性質に対応するように、より簡単に改良する（または予め計画を立てておく）ことができる。   Typically, drug discovery methods attempt to answer two questions. The first is what are the drug molecules that strongly bind to and affect the target molecule. Second, these drug molecules will have a successful ADMET profile (ADMET Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicity (ADMET) that will result in successful clinical trials. Toxicity)) How do we make sure we have In an exemplary embodiment of the invention, a potential drug with chemical characteristics known or believed to improve ADMET using the methods, materials, and / or apparatus described below. Select, design, and / or target molecules. Lipinski's law is an example. Of course, by knowing which parts of the molecule are involved in binding and which parts are not (eg as provided by comparing the molecule and the target model) For one, potential drug lead compounds can be more easily modified (or pre-planned) to be tightly bound and / or to accommodate any well-defined nature. .

一般に、上述の方法と特にターゲットの様々なモデルとは、マップと一致する分子または探索方法を選択する際、及びマッチングしないそれらを排斥する際に役立つ。例えば、理論を確認するためにマッピングの付加的なステップを使用する等、上述の測定プロセスの他の使用もまた、以下に記載されている。予測できるように、創薬のそれぞれの方法（従来のまたは新規の）は、本発明の例示的な実施形態の使用により、異なって影響を受けるかもしれない。   In general, the methods described above and in particular the various models of the target are useful in selecting molecules or search methods that match the map and in rejecting those that do not match. Other uses of the above measurement process are also described below, such as using additional mapping steps to confirm the theory. As can be expected, each method of drug discovery (conventional or novel) may be affected differently by the use of exemplary embodiments of the present invention.

当然のことながら、本発明の種々の実施形態は、自動化した方法で実施することができる。しかし、莫大な費用を検討しなければならないため、本発明の幾つかの実施形態では、その適用は、半自動化である。例えば、特定の一般化された及び漠然とした基準がマッチするかどうかを決定することである人間の判断の使用をいまだ許容すると同時に、フィルタリング段階或いは候補生成段階等を加えることにより発見プロセスを変更するための方法を使用する。幾つかの場合では、例えば、リードのマッピング及び／又は排斥が手動で行われる、種々の段階を用いる、人的知能を用いて全プロセスが制御される。例えば、しきい値を変更すること及びあるステップをやり直すことは、人間に用意された決定の例である。   Of course, the various embodiments of the present invention can be implemented in an automated manner. However, in some embodiments of the present invention, the application is semi-automated because enormous costs must be considered. For example, it still allows the use of human judgment, which is to determine whether certain generalized and vague criteria are matched, while at the same time modifying the discovery process by adding a filtering or candidate generation stage, etc. To use the method. In some cases, the entire process is controlled using human intelligence, eg, using various stages where lead mapping and / or elimination is performed manually. For example, changing the threshold and redoing a step are examples of human prepared decisions.

８．２ 薬の生成
創薬の一つの比較的新しい種類は実際には、所望の機能を持つように新しい分子が設計される、薬の生成である。本発明の例示的な実施形態では、上述のターゲットの化学的及び／又は幾何学的マップを使用して、このプロセスを援助する。例えば、薬の活性な部分がどんな形状を持たなければならないか（または、可能な形状の範囲を制限する）ということを示すことにより、合成を援助することができる。 8.2 Drug Generation One relatively new type of drug discovery is actually drug generation, where new molecules are designed to have the desired function. In an exemplary embodiment of the invention, a chemical and / or geometric map of the target described above is used to assist this process. For example, synthesis can be aided by indicating what shape the active part of the drug must have (or limit the range of possible shapes).

本発明の例示的な実施形態では、薬の合成は、ライブラリからゲージを取得すること、そして、例えば、成分に置き換える等、それらを改良することを含み、その結果、それらはターゲットにさらに適合する。幾つかの場合では、その置換した成分は、同じ親和力を持つが、異なる結合活性を持つ。それは例えば、水素結合ドナーに対してNH2またはOHを選択し、疎水性の成分に対して最適なサイズを選ぶことである。当然のことながら、成分の分類に基づく強度はまた、例えば、水素ドナーの複合的な強度または疎水性の成分の複合的なサイズ等を提供することにより、ライブラリ構成中に使用される。一つの可能性のある使用は、成分間の結合活性のより良い均一性を達成することである。他の使用は、より精度の高いライブラリを提供することである。 In an exemplary embodiment of the invention, drug synthesis includes obtaining gauges from a library and modifying them, eg, replacing them with components, so that they are more compatible with the target . In some cases, the substituted components have the same affinity but different binding activities. For example, choosing NH 2 or OH for the hydrogen bond donor and choosing the optimal size for the hydrophobic component. Of course, the intensity based on the component classification is also used in the library construction, for example by providing the combined strength of the hydrogen donor or the combined size of the hydrophobic component. One possible use is to achieve better uniformity of binding activity between components. Another use is to provide a more accurate library.

本発明の例示的な実施形態では、薬の合成に使用するための足場及び／又は分子の部分が、ターゲットマッピングプロセスの結果として構成される。例えば、ターゲットの幾何学形状を分析することによって、（取り付けられた成分を有する）ターゲット空間のほとんどに広がる一組の足場が見出されるかもしれない。特定の足場は、例えば、ライブラリ中のゲージを見つけるための以下に記載されるプロセスと同様なプロセスを用いて、予備の足場から構成されるかもしれず、また化学物質のライブラリから選択されるかもしれない。成分のセットまたは成分のクラスタは、ターゲットグループ中でまたはターゲットの全般リスト中で成分がどのように同時にクラスタ化するかの統計的な分析に基づいて、選択されるかもしれない。選択的に、その統計は、多くのターゲットのマッピング全体から収集されるかもしれない。選択的に、ターゲットは、期待される今後のターゲットのために模範的となるように選択される。もちろん、幾つかの場合では、完全な薬はそのような合成方法を用いて生成されないが、合成薬物は、薬の増強にとって良好な出発点となり得ることが期待される。   In an exemplary embodiment of the invention, scaffolds and / or molecular parts for use in drug synthesis are constructed as a result of the target mapping process. For example, by analyzing the target geometry, a set of scaffolds that span most of the target space (with attached components) may be found. A particular scaffold may consist of a spare scaffold, for example, using a process similar to that described below for finding gauges in a library, and may be selected from a library of chemicals. Absent. A set of components or a cluster of components may be selected based on a statistical analysis of how the components cluster simultaneously in the target group or in the general list of targets. Optionally, the statistics may be collected from many target mappings as a whole. Optionally, the target is selected to be exemplary for expected future targets. Of course, in some cases, complete drugs are not produced using such synthetic methods, but synthetic drugs are expected to be a good starting point for drug enhancement.

８．３ リードの生成
しばしば、薬物合成よりも簡単なのがリードの生成である。リードは適切な薬となることが期待されていないが、生成され、その後技術的に周知のプロセスを用いて、増進され、改良される。本発明の例示的な実施形態では、マップは、薬のリードとしての合成に対し、潜在的な分子を表現するために使用される。本発明の例示的な実施形態では、マップは、結合のセットとして使用され、探索は制約を満たす分子を見つけるためになされる。付加的な制約は、例えば既知の合成方法等であり、出発点として使用されている基礎分子の形式である。使用できる典型的なソフトウェアはMSI（米国）により販売されているLUDIである。LUDIシステムは、要求されたファーマコフォアのマッチングまたは他の分子を得るために、基礎化学の化合物を同時に取り付けることにより機能する。 8.3 Lead Generation Often, lead generation is simpler than drug synthesis. The lead is not expected to be an appropriate drug, but is generated and then enhanced and improved using processes well known in the art. In an exemplary embodiment of the invention, the map is used to represent potential molecules for synthesis as a drug lead. In an exemplary embodiment of the invention, the map is used as a set of bonds and a search is made to find molecules that satisfy the constraints. An additional constraint is, for example, the known synthetic method and the form of the basic molecule used as a starting point. A typical software that can be used is LUDI sold by MSI (USA). The LUDI system works by simultaneously attaching basic chemistry compounds to obtain the required pharmacophore matching or other molecules.

その後、潜在的な分子は、当技術分野で周知の方法で、合成され、薬に発展する。   The potential molecule is then synthesized and developed into a drug by methods well known in the art.

代替的な方法では、潜在的な薬分子は、ゲージライブラリの分子または適切な成分または構造を有する他の分子を同時に結合することによって構成されてもよく、その結果、生じる分子は単一ゲージよりも高い親和力を有する。その後、この分子は、例えば、種々の所望の性質を提供するために、不必要な成分を取り除くことにより及び／又は成分を加えることにより、最適化されるかもしれない。選択的に、ゲージは、互いに直接的にというよりはむしろ、足場を用いて取り付けられる。選択的に、（例えば、クラスタ化を用いて）ゲージが結合するものを分析することにより、結合する断片の所望のサイズ及び／又は化学的性質のよりよい見積もりを行うことが可能である。例えば、同時に結合するための２つのゲージの選択は、例えば２，４，５，６またはそれ以上の、付加的なゲージ（または他のゲージ）の実際の結合に基づくものであるかもしれない。結合するそのようなゲージのセットに対して、最良のゲージまたは他の分子が結合のために選択される。代替的にまたは付加的に、より高度な特定のゲージを使用して、実際に結合されているゲージの幾つかの可能な三角形の物差しのいずれかを決定する。そのようなより高度な特定のゲージは、例えば、既存のゲージから成分を取り除くことによって（または当技術分野において周知のいずれの方法をも使用するそのようなゲージを生成することによって）、生成されるかもしれない。また、そのようなより高度の特定のゲージは、例えば、クラスタ化統計値を改善するため等、本発明の他の実施形態において使用され得る。しかしながら、一般的に、可能なそのようなゲージの数が比較的多いために、それらは、可能な三角形の範囲を制限する方法があるときに使用される。代替的に、多数のより特定のゲージ、例えば、１，２，３または４つの三角形を有するゲージは、ゲージのライブラリとしてまたはライブラリの一部として使用するために作られる。   In an alternative method, potential drug molecules may be constructed by simultaneously conjugating molecules from a gauge library or other molecules with the appropriate components or structures so that the resulting molecule is more than a single gauge. Also has a high affinity. The molecule may then be optimized, for example, by removing unnecessary components and / or adding components to provide various desired properties. Optionally, the gauges are attached using a scaffold rather than directly to each other. Optionally, by analyzing what the gauge binds (eg, using clustering), it is possible to make a better estimate of the desired size and / or chemistry of the bound fragments. For example, the selection of two gauges for simultaneous coupling may be based on the actual coupling of additional gauges (or other gauges), for example 2, 4, 5, 6 or more. For such a set of gauges that bind, the best gauge or other molecule is selected for binding. Alternatively or additionally, a higher specific gauge is used to determine any of several possible triangular scales of the gauge that are actually coupled. Such higher specific gauges are generated, for example, by removing components from existing gauges (or by generating such gauges using any method known in the art). It may be. Also, such higher specific gauges can be used in other embodiments of the present invention, for example to improve clustering statistics. However, in general, because of the relatively large number of such gauges possible, they are used when there is a way to limit the range of possible triangles. Alternatively, a number of more specific gauges, for example gauges having 1, 2, 3 or 4 triangles, are made for use as a library of gauges or as part of a library.

本発明の例示的な実施形態では、ターゲットの構造の知識を使用して、リンカーを正確に位置づけ、及び／又は、ターゲットとの立体衝突を受けない適切なリンカーを選択する。   In an exemplary embodiment of the invention, knowledge of the target structure is used to accurately locate the linker and / or select an appropriate linker that does not undergo steric collision with the target.

本発明の例示的な実施形態では、ゲージが選択され、実際にモデルを構築することなしに結合する。その代わりに、実際に結合するゲージは、同時に選択され結合される。代替的に、モデルを使用して、どのゲージが結合するか、どのようにそれらに結合するかを決定する。また、そのようなモデルは、例えば、どの断片が結合するか、結合のどのような長さを提供するか、どこに取り付けるか及び／又はどの向きに取り付けるのかの選択を導くため、背景技術に記載したような他のリード結合スキーム中で使用される。選択的に、リードは、段階中にゲージから構成され、そして、各段階が試験され、それがその期待される挙動に合うかどうかを見る。   In an exemplary embodiment of the invention, gauges are selected and combined without actually building a model. Instead, the actual bonding gauges are selected and bonded at the same time. Alternatively, the model is used to determine which gauges are coupled and how they are coupled. Such models are also described in the background art, e.g., to guide the selection of which fragments are attached, what length of attachment is provided, where and / or in which orientation. Used in other lead coupling schemes. Optionally, the lead is composed of gauges during the stage and each stage is tested to see if it meets its expected behavior.

代替的にまたは付加的に、以下に提供されるようなモデルを使用する代わりに、例えば、Ｘ線結晶学及び／又はNMRを用いて生成される、ゲージが結合するターゲットのモデル、モデルの異なるタイプが使用される。複数のゲージのそれぞれに対して一度生成されるこのモデルを使用して、例えば、いつゲージからリードを作るかを提供するためにどんな結合距離及び種類かを決定する。代替的にまたは付加的に、新たな分子は、例えば２つ、３つまたはそれ以上のゲージに結合するように結晶学的モデルにより示される位置の幾つかまたは全てにおいて結合点を持つように設計され、構築されてもよい。一般に、この種類の方法は、実際の適合情報が利用可能なので、いったん結合したターゲット−ゲージ対の立体配置がわかれば、正確なモデルは不必要であるかもしれない。代替的にまたは付加的に、以下に示されるように、測定値を、結合ターゲットから得ることができる。   Alternatively or additionally, instead of using a model as provided below, for example, a model of the target to which the gauge is bound, generated using X-ray crystallography and / or NMR, a different model The type is used. This model, once generated for each of a plurality of gauges, is used to determine, for example, what coupling distance and type to provide when to make a lead from the gauge. Alternatively or additionally, the new molecule is designed to have attachment points at some or all of the positions indicated by the crystallographic model, eg, to bind to two, three or more gauges. And may be constructed. In general, this type of method can use actual fitting information, so once the configuration of the combined target-gauge pair is known, an accurate model may be unnecessary. Alternatively or additionally, measurements can be obtained from the bound target, as shown below.

８．４ リードの説明
本発明の例示的な実施形態では、マップを使用して、ターゲット上に影響を持つことが期待される分子の一つ以上のプロファイルを記述する。本発明の例示的な実施形態では、その生成されたプロファイルは、一つ以上の以下のことを考慮している：
(a) 相互作用部位レイアウトの幾何学形状；
(b) 相互作用部位の親和力；
(c) 活性領域への入り口の大きさ；
(d) ポテンシャル制御領域の同定；
(e) 合成能力；及び、
(f) 拡張性、例えば、付加的な成分を取り付けることができることに対するもの。 8.4 Lead Description In an exemplary embodiment of the invention, a map is used to describe one or more profiles of molecules that are expected to have an effect on a target. In an exemplary embodiment of the invention, the generated profile considers one or more of the following:
(a) the geometry of the interaction site layout;
(b) the affinity of the interaction site;
(c) the size of the entrance to the active area;
(d) identification of the potential control region;
(e) synthetic ability; and
(f) For extensibility, eg the ability to attach additional components.

典型的に、分子は、ナノモル濃度でターゲットに影響を与えるために、ターゲット中でドッキングするのに十分な強度を形成するための少なくとも５つまたは６つの結合を必要とする。正確な数は、例えば、相互作用部位の親和力により決定されてもよい。単一のターゲットは、一般に、多数の可能なプロファイルを提供するであろう。これらのプロファイルは、例えば、当技術分野において周知の方法を用いて、ライブラリに対してマッチングさせることができる。   Typically, a molecule requires at least 5 or 6 bonds to form sufficient strength to dock in the target to affect the target at nanomolar concentrations. The exact number may be determined, for example, by the affinity of the interaction site. A single target will generally provide a large number of possible profiles. These profiles can be matched against the library using, for example, methods well known in the art.

本発明の例示的な実施形態では、そのプロファイルは、特定の探索ソフトウェア及び／又はライブラリデータ構造に適合するフォーマットを用いて生成される。本発明の例示的な実施形態では、ファーマコフォアを用いてによって探索することは、例えば、（３Ｄデータベースを探索するときに）MDLからのISISベース中で知られるように、提供されている。   In an exemplary embodiment of the invention, the profile is generated using a format that matches the particular search software and / or library data structure. In an exemplary embodiment of the invention, searching by using a pharmacophore is provided, for example, as known in the ISIS base from MDL (when searching a 3D database).

８．５ リードの探索
本発明の例示的な実施形態では、マップを使用して、可能なマッチングに対し、既知の分子のライブラリを介して探索する。場合により、マップは、周知の仮想のスキャン技術において、ターゲットの分析的なモデルの代わりに使用される。本発明の例示的な実施形態では、ライブラリが前処理され、そのライブラリ中の分子は、レイアウトモデルの成分及び幾何学形状、及び／又はターゲット測定時に使用されるゲージに関連して表現される。代替的にまたは付加的に、既存のライブラリが前処理され、例えば各分子が測定ゲージに基づくパラメータモデルとして定義されている等、その内容の互換性のあるゲージの記述を生み出す。なお、この記述は、例えば、化学的挙動を持つ成分間に幾つかの重複があるので、同じ分子が２つの異なるセットの成分を用いて記述され得る等、一対一のマッピングではないかもしれない。 8.5 Searching for Leads In an exemplary embodiment of the invention, a map is used to search through a library of known molecules for possible matches. In some cases, maps are used in place of analytical models of targets in well-known virtual scanning techniques. In an exemplary embodiment of the invention, a library is preprocessed and the molecules in the library are represented in terms of layout model components and geometry and / or gauges used during target measurements. Alternatively or additionally, an existing library is preprocessed to produce a compatible gauge description of its contents, eg, each molecule is defined as a parametric model based on the measurement gauge. Note that this description may not be a one-to-one mapping, eg, the same molecule can be described using two different sets of components because there are some overlaps between components with chemical behavior. .

本発明の例示的な実施形態では、潜在的なリードが、マップによって示されるように、要求された位置において多数の成分を含んでいるまたは含むことが可能であるそれらに基づいて識別される。一つの実施例では、探索は３点またはそれよりも多い（例えば、４，５，６，７またはそれ以上）マッチングに対して為されている。他の実施例では、ライブラリ中の各分子は、要求される位置中にある成分の数に対して、及び不足している成分を取り付けるための取り付け点の有効性に対して、試験される。本発明の例示的な実施形態では、不足している成分は、適切な薬のリード（例えば、十分に強い結合）が創出されるまで、一つずつ加えられる。   In an exemplary embodiment of the invention, potential leads are identified based on those that contain or can contain multiple components at the required location, as indicated by the map. In one embodiment, the search is done for 3 or more (eg, 4, 5, 6, 7 or more) matches. In other embodiments, each molecule in the library is tested for the number of components in the required position and for the effectiveness of the attachment point to attach the missing component. In an exemplary embodiment of the invention, the missing ingredients are added one at a time until an appropriate drug lead (eg, sufficiently strong binding) is created.

典型的な探索は、MDLによるISISベースによって実行される。   A typical search is performed on an ISIS basis by MDL.

探索の一つの可能な形式は、それらをファーマコフォア点の集合及び／又は部分集合に分け、クエリー中に定義された許容範囲内でのフィットを探して、探索する全ての利用可能な３Ｄ構造を詳しく調べることを含む。   One possible form of search is to split them into a set and / or subset of pharmacophore points, search for fits within the tolerances defined in the query, and all available 3D structures to search for Including a closer look.

８．６ リードの排斥
本発明の例示的な実施形態では、上述の方法の結果は、適切であると思われないリードを排斥する際に使用される。一つの実施例では、上述のモデルが結合及び／又は立体衝突の不足を暗に意味する場合に、リード（またはリード群）が排斥される。他の実施例では、もしリードが適切であれば、リード上の成分の一つの（または他の数の）三角形に対応するゲージがターゲットに結合すると期待されるという仮説が作られる。もしそのようなゲージが見つけられない、若しくはデータの分析がゲージ中の３つの成分の三角形の結合の確率が起こりそうでなかったということを暗に意味すれば、そのリードは排斥され、または付加的な精密調査がなされなければならない。また、代替的にまたは付加的に、あるゲージのマッチングは、リードが不適切であることを示すかもしれない。 8.6 Lead Removal In an exemplary embodiment of the invention, the results of the above method are used in rejecting leads that do not appear appropriate. In one embodiment, leads (or groups of leads) are rejected when the above model implies a lack of coupling and / or steric collisions. In other embodiments, a hypothesis is made that if the lead is appropriate, a gauge corresponding to one (or other number) of triangles of components on the lead is expected to bind to the target. If no such gauge is found, or the analysis of the data implies that the probability of a three-component triangle combination in the gauge is unlikely, the lead is rejected or added Detailed investigation must be done. Alternatively or additionally, certain gauge matching may indicate that the lead is inappropriate.

一つの実施例では、当業者は提供される情報を使用して、特定のリードが（適度に）最適化されることが可能であるかもしれないかどうかを決定することができる。例えば、一つは、特定の成分を直接的に付加するまたは取り除くことにより（例えば、分子中での小さな変化の主な種類となるためにしばしば考慮されること）、親和力を著しく改善できることが期待される（しばしば、少なくとも３から４桁が要求される）。変化があるべき或いはあり得ることを知ることによって（例えば、どこで付加的な点が加えられることを必要とするか、どの情報が本発明の幾つかの実施形態によって提供されるかもしれないか等）、それは、例えば正しい位置で推測上の取り付け点を有して、一つの特定のリードがその要求される変化を経ることができるかどうかを見ることができる。（例えば、拘束される）特定のゲージは、その要求される変化が可能であることを示すであろう。   In one embodiment, one of ordinary skill in the art can use the information provided to determine whether a particular lead may be (reasonably) optimized. For example, one expects that affinity can be significantly improved by adding or removing specific components directly (eg, often considered to be a major type of small change in a molecule). (Often at least 3 to 4 digits are required). By knowing that there should or should be a change (e.g. where additional points need to be added, what information may be provided by some embodiments of the invention, etc.) ), It can for example have a speculative attachment point in the correct position to see if one particular lead can go through its required changes. A particular gauge (e.g., restrained) will indicate that the required change is possible.

また、これらの方法は、リード増進プロセス中に生じる、あるリードの改良を排斥するために使用されるかもしれない。   These methods may also be used to eliminate certain lead improvements that occur during the lead enhancement process.

なお、幾つかのリード排斥方法は、利用可能である全ての可能なゲージ及び／又は三角形の物差しを必要としない。どちらかといえば、たとえ部分的なライブラリであっても、例えばあるリードを排斥するために利用される。一つの実施例では、部分的な範囲のライブラリが、部分的なマップ（例えば、空間、非結合及び／又は全く結合していない点の一部等）を生成して使用され、幾つかのリードを排斥するために、及び／又は他のものの潜在的な安定性を示すために、また探索用に、使用される。さらに、単一ゲージの結合または結合の失敗でさえ、リードの安定性または安定性の欠如を示すかもしれない。一般的に、この段階での全ての化学的プロセスに関する不確かさのために、決定は単一結合定量法に基づいてなされない。   It should be noted that some lead removal methods do not require all possible gauges and / or triangular rulers that are available. If anything, even a partial library is used, for example, to reject a certain lead. In one embodiment, a partial range library is used to generate a partial map (eg, part of a point that is spatial, unconnected and / or not connected at all), and several leads It is used to eliminate and / or to show the potential stability of others and for searching. Furthermore, even single gauge bonding or bonding failures may indicate lead stability or lack of stability. In general, due to the uncertainties associated with all chemical processes at this stage, decisions are not made based on single bond quantification methods.

８．７ 目標とされるマッピング
本発明の幾つかの実施形態では、ゲージの結合は、発見プロセスの中に定量される。一つの実施例では、その結合は、リードに関する理論または想定を検証するために使用される。例えば、もしあるリードが適切なものであると予測されれば、幾つかの特定のゲージのうちの少なくとも一つが結合することが予測される。リードは、例えば、そのような目的とされる結合がどれくらい良好であるかに基づいてランク付けされる。代替的にまたは付加的に、レイアウトの一部は、発見プロセスの結果として再マッピングされてもよい。例えば、発見プロセスは、レイアウト構造の矛盾している証拠を示すかもしれない。他の実施例では、例えば、２つの成分間の距離をより正確に決定するために、レイアウトの一部のより高分解能なマッピングが要求されるかもしれない。幾つかの場合では、ゲージの全集合を用いて分析する代わりに、ゲージは、レイアウトの特定の所望の部分に最も結合しようとする（または結合しようとしない）ものに基づいて選択される。例えば、レイアウト上の２点間の距離を決定することが必要であれば、レイアウトの他の点においてより結合しなさそうなゲージが選択される。他の実施例では、使用される成分は、例えば化学的挙動のより限定された能力の範囲を有し及び／又はより大きな方向性を有することで、より特定される。これは、異なる足場を使用することを必要とするかもしれない。場合により、そのような再マッピングのために使用されるゲージは、例えば予期しない結合確率を減少させるために、１つから３つの間である、ゲージごとにより少ない三角形を有している。代替的にまたは付加的に、好ましくない位置で立体衝突が結合を妨害しないように、ゲージが選択される。幾つかの場合では、これらのゲージは、最初にレイアウトを決定するために使用される基本的なマッピングのライブラリ中にはない。幾つかの場合では、要求されるゲージは、既存のライブラリから選択されるというよりはむしろ、その場限りで合成される。 8.7 Targeted Mapping In some embodiments of the present invention, gauge binding is quantified during the discovery process. In one embodiment, the combination is used to verify a theory or assumption about the lead. For example, if a lead is predicted to be appropriate, it is predicted that at least one of several specific gauges will bind. Leads are ranked, for example, based on how good such a targeted bond is. Alternatively or additionally, portions of the layout may be remapped as a result of the discovery process. For example, the discovery process may show inconsistent evidence of the layout structure. In other embodiments, a higher resolution mapping of a portion of the layout may be required, for example, to more accurately determine the distance between two components. In some cases, instead of analyzing with the entire set of gauges, the gauges are selected based on what is most likely (or will not) be coupled to a particular desired portion of the layout. For example, if it is necessary to determine the distance between two points on the layout, a gauge is selected that is less likely to couple at other points in the layout. In other embodiments, the components used are more specific, for example, having a more limited range of chemical behavior and / or greater directionality. This may require using a different scaffold. In some cases, the gauges used for such remapping have fewer triangles per gauge, for example between 1 and 3, to reduce unexpected coupling probabilities. Alternatively or additionally, gauges are selected so that steric collisions do not interfere with binding at unfavorable locations. In some cases, these gauges are not in the basic mapping library used to initially determine the layout. In some cases, the required gauge is synthesized on the fly rather than selected from an existing library.

８．８ ターゲットの適切な試験
本発明の例示的な実施形態では、マップを使用して、薬に対するターゲットとなるためのターゲットの適切性を決定する。適切性の値は例えば２進法であり、または等級分け（不連続或いは連続）されるかもしれない。本発明の幾つかの実施形態では、適切性の値はスカラー量ではなく、例えば、適切性の異なる側面を示すベクトルのそれぞれの要素を持つベクトル量である。同様な構造が、リード及び潜在的な薬の適切性を示すために使用され得る。 8.8 Appropriate Testing of Targets In an exemplary embodiment of the invention, a map is used to determine the suitability of a target to become a target for a drug. Appropriate values may be binary, for example, or may be graded (discontinuous or continuous). In some embodiments of the invention, the suitability value is not a scalar quantity, but a vector quantity with each element of a vector exhibiting different aspects of suitability, for example. Similar structures can be used to indicate the suitability of leads and potential drugs.

ターゲット適切性試験の用途の一つの実施例は、複数の潜在的なターゲットがある場合である。例えば、ある種の病気では、複数のターゲットタンパク質の間で選択する、或いは一連のタンパク質合成の異なる部分を選択する可能性がある（例えば、DNA転写、タンパク鎖の創造、タンパク質の折り畳み、タンパク質の後処理、及びタンパク質の配置など）。これらの潜在的なターゲットの幾つかは不適当であるかもしれない。   One example of a target suitability test application is when there are multiple potential targets. For example, certain diseases may select between multiple target proteins, or select different parts of a series of protein synthesis (eg, DNA transcription, protein chain creation, protein folding, protein Post-processing, protein placement, etc.). Some of these potential targets may be inappropriate.

本発明の例示的な実施形態では、マップが分析され、例えば（幾つかの処置形式に対し）大き過ぎる活性領域を持つターゲットを排斥することによって、そのような適切性を検出することができる。ターゲット領域の大きさは、レイアウトの幾何学的形状から見抜くことができる。代替的にまたは付加的に、ターゲットは、大きすぎる活性の（非特定の）ターゲット領域を持つために、不適当であると判断されるかもしれず、またそれは、例えば決定されたターゲットレイアウトの特異性を分析することにより、決定され得る。代替的にまたは付加的に、ターゲットは、親和力が非常に弱い活性領域のために、不適当であるとみなされるかもしれない（例えば、多くの結合点をもつ大きな薬分子を必要とするかもしれない）。代替的にまたは付加的に、ターゲットは、ハウスキーピングタンパクとの類似点のために、不適当であると見なされるかもしれない。この類似点は、ターゲットのレイアウトを既知のハウスキーピングタンパクのレイアウトと比較することにより決定することができる。任意の人間のタンパク質との類似点は、前もって潜在的副作用を決定する際に役立つ可能性がある。リードの等級付けでは、リードは、ハウスキーピングタンパクを妨げるその可能性に基づいて評価され、選択的に、ハウスキーピングタンパクのモデルレイアウトに対しリードの結合をチェックすることにより決定される。   In an exemplary embodiment of the invention, the map is analyzed and such suitability can be detected, for example, by rejecting targets with active areas that are too large (for some treatment types). The size of the target area can be seen from the layout geometry. Alternatively or additionally, the target may be judged unsuitable because it has an active (non-specific) target area that is too large, and it may be, for example, determined target layout specificity Can be determined by analyzing. Alternatively or additionally, the target may be considered inappropriate due to the active region with very weak affinity (eg, may require large drug molecules with many binding points) Absent). Alternatively or additionally, the target may be considered unsuitable due to similarities with housekeeping proteins. This similarity can be determined by comparing the target layout to a known housekeeping protein layout. Similarities with any human protein may help in determining potential side effects in advance. In lead grading, leads are evaluated based on their potential to interfere with housekeeping proteins and, optionally, determined by checking lead binding against a model layout of housekeeping proteins.

本発明の例示的な実施形態では、ハウスキーピングタンパクのレイアウトのデータベースが提供される。そのようなデータベースは、当技術分野において周知の方法を用いて得ることができる。代替的にまたは付加的に、そのデータベースの少なくとも一部分が、ハウスキーピングタンパクを体系的にマッピングすることによって提供される。代替的にまたは付加的に、そのデータベースの少なくとも一部分が、タンパク質により影響を受ける基質の構造の知識に基づいて、活性領域に関する幾何学形状または可能な幾何学形状の範囲の「最悪な状態の」ターゲット領域を生成することによって提供される。また、そのような最悪の状態のターゲット領域は、幾つかの再現のうちどれが正しいかを決定する際に役立つ事前の情報として使用されるかもしれない。   In an exemplary embodiment of the invention, a database of housekeeping protein layouts is provided. Such a database can be obtained using methods well known in the art. Alternatively or additionally, at least a portion of the database is provided by systematically mapping housekeeping proteins. Alternatively or additionally, at least a portion of the database is “worst state” of the geometry for the active region or a range of possible geometries based on knowledge of the structure of the substrate affected by the protein. Provided by generating a target area. Also, such worst-case target areas may be used as a priori information to help determine which of several reproductions is correct.

８．９ ターゲットの区分
本発明の例示的な実施形態では、マップは、潜在的な「正確な」ターゲットになるようなターゲットの部分を識別するために使用され、その上で、創薬方法に焦点を当てることができる。ターゲットは、全体として、薬により影響を受けるものであるが、例えば、異なる薬が活性領域の異なる部分をブロックする等、多くの方法で影響を受けるかもしれない。代替的にまたは付加的に、幾つかの薬はコンフォーマル変化を引き起こす。代替的にまたは付加的に、幾つかの薬は、ターゲット上の制御領域と相互作用する。代替的にまたは付加的に、幾つかの薬はアゴニストであり、一方で幾つかはアンタゴニストである。代替的にまたは付加的に、幾つかの結合領域は、直接の活性よりも、（例えば、分子をターゲット領域のより近くに取り付けるための基礎として）中継に利用される。結合領域は、それらの領域に結合する分子から予測することができる効果の種類に基づいて、分類されてもよい。この分類は例えば手作業であってもよい。代替的にまたは付加的に、例えばターゲットのテンプレート構造（例えば、タンパク質の特定のクラスに対して、タンパク質の各領域が何をする可能性があるか示されるもの等）に基づいて、自動的な分類が行われる。 8.9 Target Segmentation In an exemplary embodiment of the invention, a map is used to identify portions of a target that are potential “exact” targets, and then to drug discovery methods. Can focus. The target as a whole is affected by the drug, but it may be affected in many ways, for example, different drugs block different parts of the active region. Alternatively or additionally, some drugs cause conformal changes. Alternatively or additionally, some drugs interact with a control region on the target. Alternatively or additionally, some drugs are agonists, while some are antagonists. Alternatively or additionally, some binding regions are utilized for relaying (eg, as a basis for attaching molecules closer to the target region) than direct activity. Binding regions may be classified based on the type of effect that can be predicted from molecules that bind to those regions. This classification may be manual, for example. Alternatively or additionally, for example, based on the template structure of the target (e.g., what is indicated for each region of the protein for a particular class of protein) Classification is performed.

選択的に、ターゲットを変化させることができる潜在的な制御領域が識別される。場合によっては、そのような制御領域は結合定量法中の結合に基づいて識別される。選択的に、ターゲットのモデルは、例えば、タンパク質の異なる隣接した部分上の相互作用部位の接近に基づいて、潜在的な制御位置における結合がコンフォーマル変化を引き起こすことができるかどうかを評価するために使用される。   Optionally, potential control areas that can change the target are identified. In some cases, such control regions are identified based on binding in the binding quantification method. Optionally, the target model can be used to assess whether binding at potential control positions can cause conformal changes based on, for example, the proximity of interaction sites on different adjacent portions of the protein. Used for.

本発明の例示的な実施形態では、活性領域は、例えばそれらの幾何学的形状に基づいて、薬物相互作用の可能性を有する下位領域に基づく異なる「正確なターゲット」に分割される。代替的にまたは付加的に、分割は、ハウスキーピングタンパクの類似する下位領域に共通していないそのような下位領域を選択することに基づく（例えば、特別な及び共通の結合領域への分割）。   In an exemplary embodiment of the invention, the active regions are divided into different “exact targets” based on subregions that have the potential for drug interaction, eg, based on their geometry. Alternatively or additionally, partitioning is based on selecting such subregions that are not common to similar subregions of housekeeping proteins (eg, splitting into special and common binding regions).

８．１０ 薬とリードの分析及びエンハンスメント
本発明の例示的な実施形態では、上述のレイアウトは、例えば、薬を改善する際または再設計する際にまたはスクリーニングの際に、既存の薬または薬のリードを分析するために使われる。 8.10 Drug and Lead Analysis and Enhancement In an exemplary embodiment of the invention, the layout described above can be used, for example, to improve existing or redesigned drugs, or to screen existing drugs or drugs. Used to analyze leads.

本発明の例示的な実施形態では、レイアウトを用いて、ターゲット上の複数のターゲット領域のどれが薬と相互作用するのか、または複数の可能なターゲットからどのターゲットが所定の薬と相互作用するのかを決定する。この方法論は、例えばその工程方法が明らかでない薬の効果を分析するために使用することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, a layout is used to determine which target areas on a target interact with a drug or which target from a plurality of possible targets interact with a given drug. To decide. This methodology can be used, for example, to analyze the effects of a drug whose process method is not clear.

他の実施例では、薬を分析して、薬のどの部分がターゲットに結合するのかを決定する。これは、薬を改良するためのプロセスの基礎としての役目を果たすことができ、その中で、薬の結合部位が維持され、薬の他の部分が改良される。代替的にまたは付加的に、薬を改良するとき、薬の活性部分が変形して結合しない、または全体としての薬が変形して立体衝突が生じるということがないように、注意が払われる。   In other examples, the drug is analyzed to determine which portion of the drug binds to the target. This can serve as the basis for a process to improve the drug, in which the drug binding site is maintained and other parts of the drug are improved. Alternatively or additionally, care is taken when modifying the drug so that the active part of the drug is not deformed and bound, or the drug as a whole is deformed and steric collisions do not occur.

なお、単一の薬は、各ターゲットが薬の異なる、場合によっては重複している、部分と相互作用するという、所望の方法で２つの異なるターゲットと相互に作用する可能性がある。薬のそのような働きは、選択的に、薬の構造をターゲットのそれと比較することによって決定される   It should be noted that a single drug may interact with two different targets in the desired manner, with each target interacting with a different, sometimes overlapping, portion of the drug. Such action of a drug is selectively determined by comparing the structure of the drug with that of the target

幾つかの場合では、薬（またはタンパク質の基質）の正確な空間的及び化学的性質が知られていない。しかし、薬に結合するターゲットのレイアウトを決定することによって、薬（または基質）の活性部分の空間的及び化学的なレイアウトを見積もることができる。   In some cases, the exact spatial and chemical properties of the drug (or protein substrate) are not known. However, by determining the layout of the target that binds to the drug, the spatial and chemical layout of the active part of the drug (or substrate) can be estimated.

他の実施例では、レイアウトは、合成副生成物の薬物活性を決定するために使用される。薬が特定のプロセスにより生成されるとき、様々な副生成物もまた生成され、あるものは有益な活性を有し、あるものは有益でない活性を有する。本発明の例示的な実施形態では、そのような副生成物の構造は、それらが引き起こす可能性のある副作用を見積もろうとして、ターゲットの及びハウスキーピングタンパクのターゲット領域と比較される。もし特定のプロセスによって生成される副生成物の種類及び量を決定することができるならば、製薬のプロセスは、選択的に、副生成物のそのような見積もられた作用に基づいて、選択されまたは排斥される。代替的にまたは付加的に、そのような比較は、製造方法を改善する際に及び／又はどの合成パラメータを使用すればよいのかを決定する際に役立つ。この試験はまた、例えばジェネリック薬品を承認または不可とするため等の、規制目的にも使用することができる。   In other examples, the layout is used to determine the drug activity of a synthetic byproduct. When a drug is produced by a particular process, various by-products are also produced, some with beneficial activity and some with non-beneficial activity. In an exemplary embodiment of the invention, the structure of such byproducts is compared to the target region of the target and housekeeping proteins in an attempt to estimate the side effects they can cause. If the type and amount of by-products produced by a particular process can be determined, the pharmaceutical process can optionally choose based on such estimated effects of the by-products. Or rejected. Alternatively or additionally, such comparisons are useful in improving the manufacturing process and / or in determining which synthesis parameter to use. This test can also be used for regulatory purposes, for example to approve or disallow generic drugs.

８．１１ 薬の選択
多くの場合では、ある病気を治療することができる複数の薬が存在するかもしれない。どのターゲット（及び、ハウスキーピングタンパク及び／又はその他の人間のタンパク質）が薬の影響を受けるか、どのようにそれが相互作用するかの知識は、選択的な処置間の選択時、副作用の防止時、薬の相互作用を防止または制御時、及び／又は正確な薬が選定されていない病気（例えば外来の熱帯病及び何らかのウイルス性疾患など）に対する処置の選択時に、有益であるかもしれない。 8.11 Drug selection In many cases, there may be multiple drugs that can treat a disease. Knowledge of which targets (and housekeeping proteins and / or other human proteins) are affected by the drug and how they interact is to prevent side effects when choosing between selective treatments Sometimes it may be beneficial when preventing or controlling drug interactions, and / or when choosing treatment for diseases for which the exact drug is not selected (eg, exogenous tropical diseases and some viral diseases).

本発明の例示的な実施形態では、ターゲットのレイアウトは、複数の利用可能な薬または薬のリードのうちのどれが、ターゲットと相互作用するために最も適切であるように見えるかを選択するために使用される。薬の場合では、これは、選択的な処置手順を選定することを可能にする。また、幾つかの場合では、相互作用法の知識は、薬が最も効果的であり及び／又は副作用が最小である、それらの回数、及び／又は関連した手順、及び／又は薬の組み合わせを選択する際に役立つであろう。   In an exemplary embodiment of the invention, the target layout selects which of a plurality of available drugs or drug leads appears to be most appropriate for interacting with the target. Used for. In the case of drugs, this makes it possible to select a selective treatment procedure. Also, in some cases, the knowledge of the interaction method selects those times, and / or associated procedures, and / or drug combinations where the drugs are most effective and / or have the least side effects. Will help in doing.

代替的にまたは付加的に、薬は複数のターゲットと相互作用するように設計される。例えば、（例えば、同じまたは異なる、病気または症候群の）複数のターゲットまたはターゲット領域部分と相互作用するリードは、さらにその他のリードを処理するために、より高い得点を取るかもしれない。   Alternatively or additionally, the drug is designed to interact with multiple targets. For example, a lead that interacts with multiple targets or target area portions (eg, of the same or different, disease or syndrome) may score a higher score to process further other leads.

場合により関連する使用は、古い薬に関する新たな使用の発見事項であり、及び／又は新たな使用に対して古い薬をどのように改良すればよいのかの決定をする際に役立つ。例えば、テンプレートにマッチングするリードを探索するとき、探索はまた、どの薬が、良好な結合を提供するためのモデル化プロセスにより予言された構造を持っているかを見るために、薬のデータベースを通じて為されるかもしれない。既存の薬は、一般に、他の性質を有する（ADMET）。   The optionally relevant use is a finding of a new use for an old drug and / or helps in determining how to improve an old drug for a new use. For example, when searching for a lead that matches a template, the search can also be performed through the drug database to see which drugs have the structure predicted by the modeling process to provide good binding. May be. Existing drugs generally have other properties (ADMET).

８．１２ 薬のエンハンスメント
上述のように、相互作用法の知識及び／又はターゲット領域との相互作用の問題は、薬となるリードを改良する際に利用できる。代替的にまたは付加的に、そのような知識は、既存のターゲットに関連するターゲットと相互作用するために、既存の薬を増進する際及び／又は薬を改善する際の使用に供され得る。２つのターゲットのレイアウトを比較することによって、例えば、薬中の有用でありそうな変化を決定することができる。代替的にまたは付加的に、ターゲット領域のレイアウトを使用して、ターゲットへの薬の結合に関連する問題を評価するため（例えば、強すぎるまたは弱すぎる等）、及び／又はそのような結合の挙動に基づく薬の改良の効果を決定することができる。本発明の例示的な実施形態では、成分が理論的に付加されて存在するかどうかを決定するために、結合時の潜在的な薬がモデルに対して評価され、結合領域中の他の点に結合するであろう。 8.12 Drug Enhancement As mentioned above, knowledge of interaction methods and / or the problem of interaction with the target area can be exploited in improving drug leads. Alternatively or additionally, such knowledge may be provided for use in enhancing an existing drug and / or in improving a drug to interact with a target associated with an existing target. By comparing the layout of the two targets, for example, changes that are likely to be useful in the drug can be determined. Alternatively or additionally, the layout of the target area is used to evaluate problems associated with drug binding to the target (eg, too strong or too weak) and / or for such binding The effect of drug improvement based on behavior can be determined. In an exemplary embodiment of the invention, the potential drug at binding is evaluated against the model to determine whether the component is present theoretically added and other points in the binding region. Would be bound to.

代替的にまたは付加的に、薬のエンハンスメントは、例えばHIV中において幾つかのタンパク質が２つの主要な種類及び無数の部分集合の種類を有し、一つの突然変異体に結合する一つの成分、及び他の突然変異体に結合する一つの成分を含む、一つよりも多くのターゲットに、またはターゲットの突然変異の種類にマッチングするように、薬の効果を高めることを含む。このエンハンスメントは、薬の他の性質を妨げるかもしれないが、その交換条件は、有益であるとみなすことができる。   Alternatively or additionally, drug enhancement is a component that, for example, in HIV, some proteins have two major types and innumerable subset types and bind to one mutant, And enhancing the effectiveness of the drug to match more than one target or target mutation type, including one component that binds to other mutants. This enhancement may interfere with other properties of the drug, but the exchange conditions can be considered beneficial.

代替的にまたは付加的に、薬は、例えば複数のターゲットのモデルを分析して共有される結合点を決定し、複数のターゲットまたは突然変異体に共通している結合点の部分集合に結合するように設計される。その結果、これらの結合点のみが存在すると仮定して、様々な創薬方法が選択的に適用される。潜在的な薬の実際の定量法は、薬の種々の改良がターゲットの一つと結合し損なうことがないようにするということを確かめるために、複数のターゲット上で実行することができる。代替的にまたは付加的に、改良がなされるとき、その改良される薬が共通の結合部位に結合する及び／又は立体衝突を有するであろうかどうかが決定される。なお、例えば、突然変異体が結合点の一つにおいて予測されれば、可能な結合点の一部分にのみ結合する薬を発見するための、及び／又は、たとえ阻害分子が結合点の一つに結合されても薬が作用可能であるための、他の理由があるかもしれない。   Alternatively or additionally, the drug binds to a subset of binding points common to multiple targets or mutants, for example, by analyzing a model of multiple targets to determine shared binding points Designed as such. As a result, assuming that only these attachment points exist, various drug discovery methods are selectively applied. The actual quantification of potential drugs can be performed on multiple targets to ensure that the various improvements in the drug do not fail to bind to one of the targets. Alternatively or additionally, when improvements are made, it is determined whether the improved drugs will bind to a common binding site and / or have steric collisions. It should be noted that, for example, if a mutant is predicted at one of the attachment points, to find a drug that binds only to a portion of the possible attachment points and / or an inhibitory molecule is There may be other reasons for the drug to be able to work when combined.

８．１３ 薬の不良解析及びリエンジニアリング
しばしば、薬は市場に出て、その後機能しなくなることがある。以下に記載された方法は、その失敗の理由を決定する際に、またその後場合によっては薬を救済するために役立つかもしれない。本発明の例示的な実施形態では、薬が相互作用を及ぼしたと考えられる（例えば、副作用の種類に基づいて）薬及び／又は他のタンパク質のターゲットのレイアウトが生成される。その後、薬がターゲットと比較され、正しいターゲットへの結合及び／又は非ターゲットへの望ましくない結合の不具合を決定する。当然のことながら、そのような比較は理論的には他の方法を使用することが可能であるかもしれないが、ターゲットマッピングが提供される以前は、時間とコストの限界のためにターゲットの活性領域のそのような大きなスケールのモデル化は実用的ではなかった。 8.13 Drug Failure Analysis and Reengineering Often, drugs are on the market and then fail. The methods described below may be useful in determining the reason for the failure, and in some cases to rescue the drug thereafter. In an exemplary embodiment of the invention, a target layout of drugs and / or other proteins is generated where the drugs are believed to have interacted (eg, based on the type of side effects). The drug is then compared to the target to determine the failure of binding to the correct target and / or undesirable binding to the non-target. Of course, such comparisons may theoretically be possible to use other methods, but before target mapping was provided, target activity was limited due to time and cost limitations. Such large scale modeling of the region has not been practical.

本発明の代替的な実施形態では、薬は、例えば個人差のために、一般の人々の一部にのみ適切であるということが知られている。本発明の例示的な実施形態では、不用意なターゲット及び／又はターゲットを表現する遺伝子を使用して、ターゲットのモデルまたはサンプルを再現し、その後、モデルの活性領域をマッピングする。その結果は、ある人はその薬に感度がよく、及び／又は、別の人はその薬の効能に抵抗するということを示すかもしれない。代替的にまたは付加的に、その試験は、薬の差別的な感度を決定するために、病原体の重圧に対抗してなされるかもしれない。幾つかの場合では、遺伝子の差は、例えばサルフェートに対する感度がサルフェートに対するG6PD欠陥と関係のある、既知のマーカと関係があり、その結果、薬と相性の良いような人々を分類することが簡単になるかもしれない。代替的に、遺伝子の試験は、その人にどの薬を使えばよいのかを選定する前に適用される。   In alternative embodiments of the invention, it is known that drugs are only suitable for some of the general population, for example due to individual differences. In an exemplary embodiment of the invention, an inadvertent target and / or a gene that represents the target is used to reproduce a model or sample of the target and then map the active region of the model. The results may indicate that one person is sensitive to the drug and / or another person resists the efficacy of the drug. Alternatively or additionally, the test may be done against pathogen pressure to determine the differential sensitivity of the drug. In some cases, genetic differences are related to known markers, for example, sensitivity to sulfate is related to G6PD deficiency for sulfate, and as a result, it is easy to classify people who are compatible with drugs Might be. Alternatively, genetic testing is applied before selecting which drugs to use for the person.

８．１４ 分析に関する付加的な創薬
また、付加的な分析方法が創薬プロセスを増進させる。例えば、多くの薬は、ハウスキーピングタンパク或いはもし相互作用すれば不快感を引き起こすタンパク質との相互作用のために、副作用を有する。実施例は、GIタンパク質および肝臓のタンパク質を含む。幾つかの薬ターゲットが、そのようなタンパク質と同様であると知られている。本発明の例示的な実施形態では、そのような潜在的な副作用の発生要因に対してモデルが作成される。どのような潜在的な薬のリードも、もしこれらの禁止モデルの一つに結合することが示されるならば、排斥される（またはより低い点数が付される）。代替的にまたは付加的に、既知の副作用をもつ薬が分析され、それらがタンパク質に結合するのかを決定し、このタンパク質及び／又は特定の結合部位を使用して、潜在的な薬の結合の禁止を規定する。 8.14 Additional drug discovery for analysis Additional analytical methods also enhance the drug discovery process. For example, many drugs have side effects due to interactions with housekeeping proteins or proteins that, if interacted, cause discomfort. Examples include GI protein and liver protein. Several drug targets are known to be similar to such proteins. In an exemplary embodiment of the invention, a model is created for the factors that cause such potential side effects. Any potential drug lead is rejected (or given a lower score) if it is shown to bind to one of these ban models. Alternatively or additionally, drugs with known side effects are analyzed to determine if they bind to a protein and this protein and / or a specific binding site can be used to bind potential drugs. Specify prohibition.

分析の他の実施例では、潜在的な薬分子を分析して、それらが特定の酵素に対する基質として結合するかどうかを見る。そのような結合は、薬またはその排出物を無効にする速度を示すかもしれない。代替的にまたは付加的に、そのような結合は、例えば肝臓の酵素等、特定の酵素との相互作用により活性化されるプロドラッグの識別に役に立ち得る。この場合では、薬は２つの活性領域を含むかもしれず、一つは、薬の活性化に関するものであり、一つは、そのターゲットへの薬の結合に関するものである。選択的に、プロテアーゼ（または他の操作タンパク質）への結合は、成分またはゲージを適切な位置の薬分子に結合させることを付加することによって確実にされる。   In another example of the analysis, potential drug molecules are analyzed to see if they bind as a substrate for a particular enzyme. Such binding may indicate a rate of nullifying the drug or its discharge. Alternatively or additionally, such conjugation may be useful in identifying prodrugs that are activated by interaction with specific enzymes, such as, for example, liver enzymes. In this case, the drug may contain two active regions, one related to drug activation and one related to drug binding to its target. Optionally, binding to a protease (or other engineered protein) is ensured by adding attachment of a component or gauge to the drug molecule at the appropriate location.

他の実施例では、同じタンパク質または分子により影響を受けることが完全に知られているターゲット分子のセットを分析し、それらが結合する共通の結合幾何学的形状を有することを決定する。これは、例えば、他のターゲット分子を妨害するであろう及び／又は特定のターゲット分子に結合するときに利用されるであろう、成分を加えることによって、より選択的に結合している分子を微調整する際に役立つかもしれない。   In another example, a set of target molecules that are fully known to be affected by the same protein or molecule is analyzed and determined to have a common binding geometry to which they bind. This can be achieved by, for example, adding more selectively bound molecules by adding components that would interfere with other target molecules and / or be utilized when binding to specific target molecules. May be useful for fine tuning.

８．１５ 発見プロセスの能率化
上記から分かるように、発見プロセスは、典型的に、様々な行き詰まりを経ることを含んでいる。本発明の例示的な実施形態では、ターゲットのマッピングを利用して、試みを破壊し且つ妨害しそうな発見プロセスの一部を選択する。幾つかの実施例は（それらの幾つかはこの出願中の、他の場所に記載されているが）、改善に関して適切であるとは思われないターゲットを切り捨てること、副作用を持っていそうなターゲットを識別すること、及びライブラリを取り除くことを含んでいる。本発明の例示的な実施形態では、既存のライブラリを取り除くことは、低い結合率が予測されている及び／又は他の分子に対して余剰であると思われるライブラリのリードを取り除くことによって行われる。例えば、非常に柔軟である分子は結合しなさそうである。結合率は、例えば、分子の自由度に基づくエネルギー的な検討材料を用いて、見積もられてもよい。 8.15 Streamlining the discovery process As can be seen from the above, the discovery process typically involves going through various deadlocks. In an exemplary embodiment of the invention, target mapping is utilized to select portions of the discovery process that are likely to destroy and interfere with attempts. Some examples (though some of them are described elsewhere in this application) are truncating targets that are not considered appropriate for improvement, targets that are likely to have side effects Identifying and removing the library. In an exemplary embodiment of the invention, removing an existing library is done by removing library reads that are predicted to have a low binding rate and / or are surplus to other molecules. . For example, molecules that are very flexible are unlikely to bind. The binding rate may be estimated using, for example, an energetics consideration material based on molecular degrees of freedom.

８．１６ 実用的な生成
多くのタンパク質と分子は一覧表に入れられるが、それらの多くは有用性が知られていない。タンパク質または分子に関する正確な有用性を決定することは、非常に大きな費用を必要とするかもしれない。本発明の例示的な実施形態では、分子に関する及びタンパク質に関する潜在的な有用性は、以下の方法において大きな規模上で生成されるかもしれない。分子はゲージとしての有用性をもつことが可能であり、或いはリードまたは薬としての有用性をもつことが可能である。本発明の例示的な実施形態では、例えば、１０，５０，１００，１０００またはそれらより小さい、大きい、または中間の数である、既存のターゲット領域レイアウトが、結合しそうかどうかを見るために、分子にマッチングさせられる。多くの分子が潜在的な有用性を持つことになるであろうことが期待される。一般に、より多くのマッチングはより大きな労力となるが、成功の確率を増加させる。 8.16 Practical production Many proteins and molecules are listed, but many of them are not known for usefulness. Determining the exact utility for a protein or molecule may be very expensive. In an exemplary embodiment of the invention, the potential utility for molecules and for proteins may be generated on a large scale in the following manner. The molecule can have utility as a gauge, or it can have utility as a lead or drug. In an exemplary embodiment of the invention, to see whether an existing target region layout, for example 10, 50, 100, 1000 or smaller, larger, or intermediate numbers, is likely to combine, the numerator Can be matched. It is expected that many molecules will have potential utility. In general, more matching is more effort, but increases the probability of success.

同様の方法では、タンパク質をマッピングすることは、それに影響を与え得る、その活性領域の形状、潜在的な基質及び／又は潜在的な薬の表示を提供する。本発明の例示的な実施形態では、その基質を決定することによりタンパク質に対して、有用性が見出される。選択的に、そのタンパク質の活性領域のレイアウトは、既知の基質及びタンパク質の構造と比較される。   In a similar manner, mapping a protein provides an indication of its active region shape, potential substrates and / or potential drugs that may affect it. In an exemplary embodiment of the invention, utility is found for a protein by determining its substrate. Optionally, the active region layout of the protein is compared to the known substrate and protein structure.

この方法では、ライブラリと個々の薬及びタンパク質は、予測される有用性を持っているといえる。例えば、タンパク質は以下のタンパク質群、GPCR、プロテアーゼ、キナーゼ、イオンチャネル伝達タンパク質、または生体中に見られるペプチドの任意の形状または他の高分子、に関するものであるかもしれない。   In this way, it can be said that the library and the individual drugs and proteins have the expected utility. For example, the protein may relate to the following protein groups, GPCRs, proteases, kinases, ion channel transduction proteins, or any form of peptide or other macromolecule found in the body.

９．典型的な発見の応用
９．１ 総括
この節では、以下に述べられる方法を考慮する可能な改良とともに、既存の発見方法を説明する。 9. Typical Discovery Applications 9.1 Summary This section describes existing discovery methods, with possible improvements taking into account the methods described below.

創薬に対して多くの方法が知られているが、以下の２つの主な方法は、一般に、既存の方法を包含している。   Many methods are known for drug discovery, but the following two main methods generally include existing methods.

９．２ スクリーニングベースの薬設計
この発見方法は、数多くの分子に対してターゲットをスクリーニングすることによって、またその後薬を生産するためにいずれかのマッチングを増強することを試みることによって、機能している。このプロセスは以下のようである：
(a) 全てのターゲットタンパク質に等しく関係する、スクリーニングのための化合物の全般のライブラリを提供する。そのようなライブラリの典型的なサイズは、１０年間ごとにおおよそ一桁（１０の因子）で、絶え間なく増大する。現在の典型的な大きさは、１００万から１０００万である。そのライブラリは、しばしば、所有権を有しており、それぞれの団体により自主的に保守されている。
(b) 選択されたターゲットに対して団体のライブラリをふるいにかける。ターゲットに対して、要求された形状の少なくとも弱い活性（典型的に１から１００μモル濃度における有効な活性）を示す化合物を探す。
(c) もしヒットが見つからなかったら、そのプロセスはここで終了である。これはしばしば、そのケースの７０％を越えそうなケースのようである。もしヒットが見つかれば、最適化段階が始まり、そこでは最終出力が、ターゲットに対する強い活性（典型的にナノモル濃度における）をもつ化合物であると予測される。これは、一つまたは、以下の２つの方法の組み合わせにおいてなされる：
１．一つのヒットのみがある場合、または全てのヒットが一つの分子テーマの変形物である場合では、ヒットの多くの類似物が合成される。化合物のこのグループは、ときどき、「集中的なライブラリ」として知られる。また、これらはターゲットタンパク質に対してふるいわけされる。その目的は、ここでは、活性を増加させる最初のヒットの化学的な成分及び位置を同定することによって最初のヒットの活性を増加させるための方向を定義することである。このプロセスは、QSAR（定量的構造活性相関）を発展させることとして知られている。
２．もし化学的なグループの数がヒットとして識別されたならば、可能なファーマコフォア（ターゲットに対するヒットの結合に直接的に関与する分子構造）を識別する計算の処理が実行される。これらは、最適化に関する可能な方向を示すだけでなく、所定の分子の出発点に関するそれらの実行可能性もまた示すことができる（物理的観点から及び合成的観点からの両方）。
(d) 薬のような性質は、一般的に、このプロセスの副生成物である。初期のスクリーニングライブラリ中の分子は、しばしば、薬のような性質を有するように選択される。その最適化プロセスの間、薬のような要求及び増加された活性を同時に満たすことが直接の制御の下ではめったにないように、一部分の情報のみが利用可能である。このプロセスによりもたらされる最終的な薬の候補は、初期のスクリーニングライブラリ中のヒット化合物と密接に共通点がある。
(e) 試験をする。その薬の候補を、効き目があるかを決定するために、生きている動物のモデルで、またその後人体で試験する。多くの薬の候補は、この時点で不合格になり、改良するためのいかなる基礎をも欠如して、完全な失敗となる。 9.2 Screening-based drug design This discovery method works by screening targets against a large number of molecules and then trying to enhance either match to produce the drug. Yes. The process is as follows:
(a) Provide a general library of compounds for screening that are equally related to all target proteins. The typical size of such a library grows constantly, with an order of magnitude (10 factors) every 10 years. The current typical size is 1 million to 10 million. The library often has ownership and is maintained independently by each organization.
(b) Sift the organization's library against the selected target. Look for compounds that exhibit at least the weak activity (typically effective at 1 to 100 μmolar concentration) of the required shape against the target.
(c) If no hit is found, the process ends here. This often seems to be the case that is likely to exceed 70% of the case. If a hit is found, the optimization phase begins, where the final output is predicted to be a compound with strong activity (typically at nanomolar concentrations) on the target. This is done in one or a combination of the following two methods:
1. If there is only one hit, or if all hits are variants of one molecular theme, many analogs of the hit are synthesized. This group of compounds is sometimes known as a “intensive library”. These are also screened against the target protein. The purpose here is to define a direction for increasing the activity of the first hit by identifying the chemical component and position of the first hit that increases the activity. This process is known as developing QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship).
2. If the number of chemical groups is identified as a hit, a computational process is performed to identify possible pharmacophores (molecular structures that are directly involved in binding the hit to the target). These not only indicate possible directions for optimization, but also their feasibility with respect to the starting point of a given molecule (both from a physical and a synthetic point of view).
(d) Drug-like properties are generally a by-product of this process. Molecules in initial screening libraries are often selected to have drug-like properties. During that optimization process, only a fraction of the information is available so that it is rare under direct control to simultaneously meet drug-like demands and increased activity. The final drug candidates resulting from this process are closely in common with the hit compounds in the initial screening library.
(e) Test. The drug candidate is tested in a live animal model and then in the human body to determine if it works. Many drug candidates fail at this point and lack any basis for improvement, resulting in complete failure.

本発明の例示的な実施形態では、上述の発明に係る方法は、上述の創薬プロセスを改善するために使用することができる。例えば以下の一つ以上によって：
(a) ヒット率。上述のように、ほとんどの場合では、新しいターゲットに対してヒットが見つからない。ターゲットのマップを生成することによって、スクリーニングに使用されるリードをよりよく選定することができる。非常に弱い活性の組み合わされた表示と、マップをマッチングさせることにより、非常に弱い親和性を持つリードでさえさらなる改善のために選択される。代替的にまたは付加的に、ゲージライブラリを設計する方法は、重複を減少させるため及び結合空間の対象範囲を確実にする際に利用されるために、分子ライブラリに適用される。これは、例えば、三角形空間中のゲージ及び／又はこの空間中の不規則な分配リードを同定するためにライブラリを分析することによって、なされるかもしれない。さらに、過度の重複が決定され得る。代替的にまたは付加的に、ライブラリが分析され、例えばそれらが超過の柔軟性及び知られていない結合のパートナーを持つことに起因して、それまで結合しそうにない分子を決定することができる。代替的にまたは付加的に、もしスクリーニングが段階的であれば、分子は、それらが互いにより少ない重複をもつことことに基づいて、それぞれの段階で選択され得る。
代替的にまたは付加的に、例えば高い柔軟性をもつ分子が（多くの方法で多くの分子に結合する）大きすぎるノイズを加えるかもしれず、そしてその結果無視される、少なくともプロセスの最初の段階で、幾つかの結合の結果が無視されてもよい。
代替的にまたは付加的に、結合するゲージは、それら自身リードとして使用することができる（そしてそのような結合の多くが予測される）。しばしば、ゲージライブラリは、団体のライブラリと小さく比較され、比較的小さな不利益を有するそれに加えられ得る。本発明の例示的な実施形態では、「古い」ライブラリからの結果は、最適化のための最初の出発点としての目的を果たすであろうが（前述のように）、ゲージを使用するスクリーニングから得られる情報により最適化されるであろう。場合によっては、ゲージライブラリの結合定量法は、相互作用リードを持つターゲット上で実行される。この種の定量法を使用して、リード（またはライブラリからの分子）が活性領域と相互作用するかしないかを決定することができる（例えば、それがゲージライブラリの結合に影響を与えるかどうか及びその範囲に基づいて）。この定量法は、他の結合リードを用いて及び／又は全くの非結合リードを用いて実行される定量法と比較されるかもしれない。リードの化学的性質の影響は、一つ以上の化学的に似ている、しかし非相互作用であるリードの存在下で定量を確認することにより決定され得る。
(b) プロセスの方向性。もし、ターゲットがマッピングされてリードの出発点が分かっていれば、薬を作るためのリードを増進する多くの方法がさらに存在する。本発明の例示的な実施形態では、もしリードがなければ、ターゲットの幾何学的形状及び／又は化学的挙動の知識を使用して、改良プロセスを導く際に、物理的な実験を仮想の実験に置き換える際に、及び／又は淘汰する（しそうな）際に利用する。さらに、リードの改良の種々のコンビナトリアル生成が、ターゲットレイアウトを考慮して、及び／又はリードの３次元構造に基づいて（例えば、どの三角形がそのリードによって、及びそのリード改良によって示されるかを確認することによって）、重要な（或いは最も重要な）それらのリード改良のみを選択することにより簡単にすることができるということが知られている。選択的に、決定されたレイアウトにより予測される結果とリードの実際の結合活性との間のミスマッチがレイアウトの修正時に有用である可能性もあり、リードの及び／又は裏づけを示すかもしれない予測している他のリードの化学的性質をより理解させる。
(c) 薬の回復。たとえ、薬が最終の試験段階を失敗しても、本発明の例示的な実施形態では、上述の方法が使用され、失敗の理由を決定し及び／又は薬を再現する際の手引きを提供することができる。 In an exemplary embodiment of the invention, the method according to the invention described above can be used to improve the drug discovery process described above. For example, by one or more of the following:
(a) Hit rate. As mentioned above, in most cases no hit is found for the new target. By generating a map of the target, the leads used for screening can be better selected. By matching the map with a combined representation of very weak activity, even leads with very weak affinity are selected for further improvement. Alternatively or additionally, the method of designing a gauge library is applied to a molecular library to reduce overlap and to be utilized in ensuring coverage of binding space. This may be done, for example, by analyzing the library to identify gauges in triangle space and / or irregular distribution leads in this space. Furthermore, excessive duplication can be determined. Alternatively or additionally, libraries can be analyzed to determine molecules that are unlikely to bind so far, for example due to their extra flexibility and unknown binding partners. Alternatively or additionally, if the screening is staged, the molecules can be selected at each stage based on their less overlap with each other.
Alternatively or additionally, molecules with high flexibility, for example, may add too much noise (binding to many molecules in many ways) and are consequently ignored, at least at the beginning of the process , Some join results may be ignored.
Alternatively or additionally, bonded gauges can themselves be used as leads (and many such bonds are expected). Often, a gauge library can be compared to an institutional library and added to it with a relatively small penalty. In an exemplary embodiment of the invention, the results from the “old” library will serve the purpose as an initial starting point for optimization (as described above), but from screening using gauges. It will be optimized by the information obtained. In some cases, the binding quantification method of the gauge library is performed on a target with an interactive lead. This type of quantification method can be used to determine whether a lead (or a molecule from a library) interacts with the active region (eg, whether it affects gauge library binding and Based on its range). This quantification method may be compared to a quantification method performed with other bound leads and / or with no unbound lead. The effect of lead chemistry can be determined by confirming quantitation in the presence of one or more chemically similar but non-interacting leads.
(b) Process direction. If the target is mapped and the starting point of the lead is known, there are many more ways to promote the lead to make a drug. In an exemplary embodiment of the present invention, if there are no leads, knowledge of the target geometry and / or chemical behavior is used to guide the physical experiment into a virtual experiment in guiding the refinement process It is used when it is replaced with and / or when it is likely to hesitate. In addition, various combinatorial generations of lead improvements may take into account the target layout and / or based on the lead's three-dimensional structure (eg, see which triangles are indicated by the lead and by the lead improvement) It is known that this can be simplified by selecting only the most important (or most important) lead improvements. Optionally, a mismatch between the result predicted by the determined layout and the actual binding activity of the lead may be useful when modifying the layout, and may indicate a lead and / or support Help them understand the chemistry of the other leads
(c) Drug recovery. Even if a drug fails the final test stage, in the exemplary embodiment of the present invention, the method described above is used to determine the reason for failure and / or provide guidance in reproducing the drug be able to.

９．３ 代替的なスクリーニングベースの薬設計
化学的なゲノミクスまたは化学ゲノミクスは、最近、非常によく行われている。それらは、最初にターゲットを見つけその後それに対する化合物を見つける代わりに、その反対のプロセスを適用する。すなわち、最初に、表現型の結果を予期する全細胞定量に対して化合物をスクリーニングする（例えば、癌細胞の選択的な死）、という考えに基づいている。その後、一度、活性化合物が見つかると、そのターゲットが見つかる。この方法の一つの考えられる利点は、多くは知られてさえいない複数のターゲット上で平行に動作していることである。しかし、既存のスクリーニングライブラリはヒットを見つけることを保証することができない。本発明の例示的な実施形態では、以下に記載されるようなゲージライブラリが使用され、それらの細胞と相互作用する複数のゲージを持つことが期待される。その相互作用は弱いかもしれないが、ささいでない数のそのような相互作用を予測することができる。 9.3 Alternative screening-based drug design Chemical genomics or chemical genomics has been very popular recently. Instead of first finding the target and then finding the compound for it, they apply the opposite process. That is, based on the idea of first screening compounds (eg, selective death of cancer cells) for whole cell quantification that anticipates a phenotypic outcome. Thereafter, once the active compound is found, its target is found. One possible advantage of this method is that it is operating in parallel on multiple targets, many not even known. However, existing screening libraries cannot guarantee to find hits. In an exemplary embodiment of the invention, a gauge library as described below is used and is expected to have multiple gauges that interact with those cells. The interaction may be weak, but a minor number of such interactions can be predicted.

９．４ 構造ベースの薬設計
この方法は、分子プロセスをシミュレートするための正確なモデル化を使用すると仮定する。このプロセスは以下のようである：
(a) ターゲットタンパク質の正確且つ詳細な３次元構造を得る。通常、Ｘ線結晶学またはNMR分析（ともに実験）を介して為される。また、計算的手法もあるが、一般に、正確ではない。
(b) タンパク質構造中の活性サイトを特定する（新しく良く知られていないターゲットに対して必ずしも直接的にではない）。
(c) 活性サイト中の該当する、また同様にファーマコフォア点として知られている結合点を特定する。これらは、弱い（非共有の）結合を引き起こすことができる位置の点である。潜在的なリガンドは、ナノモルの親和力を達成するためにこれらの点の数（通常は６以上）を同時に満たさなければならない。
(d) 幾何学的に及びファーマコフォア点を十分に満たすことに関しての双方において、活性サイトに「フィット」する分子を設計する。この段階とそれ以前の段階は共に、「ドッキング（doking）」、すなわち分子構造形状シミュレーションソフトウェアを使ってなされる。 9.4 Structure-based drug design This method assumes that accurate modeling is used to simulate molecular processes. The process is as follows:
(a) Obtain an accurate and detailed three-dimensional structure of the target protein. Usually done via X-ray crystallography or NMR analysis (both experimental). There are also computational approaches, but they are generally not accurate.
(b) Identify active sites in the protein structure (not necessarily directly against new and unfamiliar targets).
(c) Identify the relevant attachment points in the active site, also known as pharmacophore points. These are the points of position that can cause weak (non-covalent) binding. A potential ligand must simultaneously satisfy these number of points (usually 6 or more) to achieve nanomolar affinity.
(d) Design molecules that “fit” the active site, both geometrically and in terms of fully filling the pharmacophore point. Both this stage and the previous stage are done using “doking”, ie molecular structure shape simulation software.

本発明の例示的な実施形態では、以下に記載されている発明に係る方法を例えば、１つ以上、使用し、上述の創薬プロセスを改善する：
(a) 結合構造。多くの場合では、タンパク質の３次元構造は、それら自体、明らかに、ほとんど役に立たたない。多くの経験は、この（例えば幾何学的な）情報だけに基づいて強いバインダーを設計することが困難であるということを示している。そのようなリガンドは最初に知られていないが、本発明の例示的な実施形態では、ターゲットに結合するゲージは、かなりの数のそのような結合ゲージが見つかるであろう予測により、そのようなリガンドの代わりに使用される。本発明の例示的な実施形態では、ゲージ結合プロセスが適用され、その後、ターゲットがモデル化（例えば、NMRまたはＸ線結晶学を用いて）される。場合により、数回、異なるゲージ結合が用いられる。結合したケージを有するターゲット領域の形状は、技術的に知られた方法を用いて強いバインダーを設計するために役立つことが予測される。場合により、その知られている方法は、例えば、異なるゲージの異なる結合部位により引き起こされる異なる立体配置の結果を組み合わせるために、改良されてもよい。選択的に、複数の結合ゲージ（例えば、５，１０，２５，５０，１００またはそれらよりも少ない、中間、大きいいずれかの数）の供給は、ターゲットの結合モードを決定する際に役立ち、また場合により、部分的な結合モードを提供することによって理解を深める。一般に、より多くの作用を意味する、より多くのゲージの提供は、まさに分析の精度を増加させるであろう。
本発明の例示的な実施形態では、結合構造は、結果として例えば対照としてターゲットを用いる特別な位置により、結合する複数のゲージをもたらす。この特別な位置は、部分的なモデルが各ゲージによって提供されるよりもむしろ、ターゲット及び／又は完全な結合立体配置の結合領域の全てのモデルを生み出すかもしれない。
(b) 比較。本発明の例示的な実施形態では、シミュレーションモデルによって決定される活性領域の形状が、マッピングプロセスによって決定されるような領域の形状と比較される。その２つの間の差は、そのマッピング／再現方法を修正する際、またはそのシミュレーションモデルを修正する際に役立つかもしれない。選択的に、そのシミュレーションモデルは、より正確な距離を計算する際及び／又はどの可能な成分が結合に関与し得るかを表示する際に役立てることによって、代替的な再現間の選択のために及び／又は再現の微調整の際に使用される。
(c) 結合点の同定。一般に、モデル化ソフトウェアは、タンパク質ターゲット中の結合点を予測するのに十分正確なものではない。また、活性領域も、同定することが困難であるかもしれない。これは、特に、新たなターゲットに対する場合である。本発明の例示的な実施形態では、上述の方法は、例えば、ゲージの標準定量ライブラリを用いて、実験的に潜在的な結合点／モードを同定することによって、これらの問題の一つ又は双方を避ける。その後、これらの活性領域は、例えば、特定のターゲットに対する新しい化合物の親和力を予測するために、ドッキングソフトウェアを用いて、より深く分析される。 In an exemplary embodiment of the invention, one or more of the inventive methods described below are used, for example, to improve the drug discovery process described above:
(a) Bond structure. In many cases, the three-dimensional structure of the proteins themselves is obviously almost useless. Much experience has shown that it is difficult to design strong binders based solely on this (eg geometric) information. Although such ligands are not initially known, in an exemplary embodiment of the invention, the gauge that binds to the target is such that by predicting a significant number of such binding gauges will be found, such a Used instead of ligand. In an exemplary embodiment of the invention, a gauge bonding process is applied, after which the target is modeled (eg, using NMR or X-ray crystallography). In some cases, different gauge connections are used several times. It is anticipated that the shape of the target area with bonded cages will help to design strong binders using methods known in the art. In some cases, the known methods may be improved, for example, to combine the results of different configurations caused by different binding sites of different gauges. Optionally, the provision of multiple binding gauges (eg, 5, 10, 25, 50, 100 or any number less, medium or larger) can help in determining the target binding mode, and In some cases, understanding is improved by providing a partial coupling mode. In general, providing more gauges, meaning more action, will just increase the accuracy of the analysis.
In an exemplary embodiment of the invention, the coupling structure results in a plurality of gauges that are coupled, for example by a special location using the target as a control. This special location may produce a full model of the target and / or binding region of the full binding configuration, rather than a partial model provided by each gauge.
(b) Comparison. In an exemplary embodiment of the invention, the shape of the active region determined by the simulation model is compared with the shape of the region as determined by the mapping process. The difference between the two may be useful when modifying the mapping / reproduction method or modifying the simulation model. Optionally, the simulation model can be used to select between alternative reproductions by helping in calculating a more accurate distance and / or displaying which possible components may be involved in the binding. And / or used for fine adjustment of reproduction.
(c) Identification of attachment points. In general, modeling software is not accurate enough to predict attachment points in protein targets. The active region may also be difficult to identify. This is especially the case for new targets. In an exemplary embodiment of the invention, the method described above may involve one or both of these problems by experimentally identifying potential attachment points / modes using, for example, a standard quantitation library of gauges. Avoid. These active regions are then analyzed more deeply using docking software, for example, to predict the affinity of new compounds for a particular target.

９．５ リガンドのモジュールアセンブリ
この方法は、おそらくSunesis incにより使用されているが、親和力を示す部分からリードを構築することにより、機能する。そのプロセスは以下のようである：
(a) 「リンカーポート（linker port）」（すなわち、結合が簡単に実行され得る分子上のサイト）を含む、基本の分子断片の限定されたライブラリを合成する。これらは、典型的に、薬理学的に「興味深い」として以前に識別された小分子であり、それらは、従順で、標準の「リンカーポート」を含みやすい。
(b) 極端に低い親和力（１ミリモル以下）を予期するターゲットタンパク質に対して基本の断片をスクリーニングする。このステップは、典型的に、問題がある。
(c) さらに高い親和力を達成するために、それらの「リンカーポート」化合物を介する２つ以上の断片のグループを結合する。２つの断片の間の距離、すなわち、結合鎖の長さが、変化し且つ最適化することができる。 9.5 Modular Assembly of Ligand This method, perhaps used by Sunesis Inc, works by building a lead from the part that shows affinity. The process is as follows:
(a) Synthesize a limited library of basic molecular fragments, including “linker ports” (ie, sites on the molecule where conjugation can be easily performed). These are typically small molecules previously identified as pharmacologically “interesting” and they are amenable to inclusion of standard “linker ports”.
(b) Screen basic fragments for target proteins that expect extremely low affinity (1 mmol or less). This step is typically problematic.
(c) Combine groups of two or more fragments via their “linker port” compounds to achieve even higher affinity. The distance between the two fragments, ie the length of the binding chain, can be varied and optimized.

本発明の例示的な実施形態では、以下に記載されている発明に係る方法を例えば、１つ以上、使用し、上述の創薬プロセスを改善する：
(a) 基本の断片は、現在、包括的なもの、すなわち典型的な多様性の数的指標が使用されるが（標準なスクリーニングライブラリとして）、これらは有限のリストを生み出さないもの、として示され得るいずれの論理によっても技術的に設計されていない。その結果、ヒットはめったに見つからず（全体的なターゲットに対して）、全体的なスクリーニングライブラリに対してよりもさらに低くなり、場合により非常に低い予測される親和力のために、それは多くの技術的問題（例えば、溶解性）を所有する。本発明の例示的な実施形態では、その断面の組は、その空間への広がりに基づいて選択される。例えば、断片は成分のペア（或いはトリプレット）であるかもしれず、可能空間に広がるように選択された距離及び成分の種類を有する。
(b) 幾何学形状、すなわち２つの弱い結合の成分間の適切な距離及び方向は、当技術分野において、初期スクリーニング結果からは全体的に欠けている。結合段階では、かなり制限された幾何学形状の変化のみを試すことができる（すなわち、リンカーの長さ）。本発明の例示的な実施形態では、ゲージライブラリの結合が使用され、どのように断片を統合すればよいか、どの断片が統合されるか、及び断片の結合時にどのような種類のリンカーを使用するのかを決定するための幾何学的なヒント（或いは完全なモデル）を提供する。また、これは、適切な構造（例えば既知の薬上の変化）により間隔を開けられた、結合ゲージの結合部分を含む新しい分子を合成するために使用することができる。 In an exemplary embodiment of the invention, one or more of the inventive methods described below are used, for example, to improve the drug discovery process described above:
(a) The basic fragments are currently comprehensive, i.e. the typical diversity numerical indicators are used (as standard screening libraries), but these are shown as not producing a finite list. It is not technically designed by any logic that can be done. As a result, hits are rarely found (for the overall target), even lower than for the overall screening library, and sometimes due to the much lower predicted affinity, Own the problem (eg solubility). In an exemplary embodiment of the invention, the set of cross-sections is selected based on its spread into space. For example, a fragment may be a pair (or triplet) of components, with a distance and component type selected to spread into possible space.
(b) The geometry, ie the appropriate distance and direction between the two weakly coupled components, is totally lacking in the art from the initial screening results. In the coupling phase, only very limited geometric changes can be tried (ie linker length). In an exemplary embodiment of the invention, gage library binding is used, how fragments should be integrated, which fragments are integrated, and what kind of linker is used when binding fragments Provides geometric hints (or complete models) to determine what to do. It can also be used to synthesize new molecules containing the binding portion of the binding gauge, spaced by the appropriate structure (eg, known pharmaceutical changes).

１０．典型的な非発見用途
上記の測定方法は、また、創薬以外の用途にも適用することができる。いくつかの用途に関しては、異なるゲージセットを必要とするかもしれない。 10. Typical non-discovery application
The above measurement method can also be applied to uses other than drug discovery. For some applications, different gauge sets may be required.

本発明の一つの例示的な実施形態では、その測定方法は、例えば特定の薬または潜在的な毒素との逆相互作用を有する可能性のあるハウスキーピングタンパク質を識別するため等、毒性を評価するために用いられる。 これは、産業のまたは家庭の化学製品の毒性を決定する際に有用であるかもしれない。   In one exemplary embodiment of the invention, the measurement method assesses toxicity, eg, to identify housekeeping proteins that may have a reverse interaction with a particular drug or potential toxin. Used for. This may be useful in determining the toxicity of industrial or household chemical products.

本発明の典型的な他の実施形態では、その測定方法を使用して、例えば抗体及び／又は材料上の結合位置を識別することによって、材料及び／又は細胞に対する親和力を予測する。   In another exemplary embodiment of the invention, the measurement method is used to predict affinity for materials and / or cells, for example, by identifying binding sites on antibodies and / or materials.

本発明の典型的な他の実施形態では、その測定方法を使用して、生命体（例えばウイルス、リケッチア体、虫、原生動物、真菌、アメーバまたはバクテリア）の外観をマッピングする。これは、ワクチンの開発に役立つ可能性がある。例えば、形状が変化しないタンパク質から作られている場合、ワクチンはしばしばより効果的である。病原体の外側の結合領域のどの部分が変化しないかを決定することにより、そのような決定は、予防接種使用のための病原体から特定のタンパク質を選ぶ際に役立ち、及び／又は有益なワクチンを作成する可能性を評価する際に役立ち得る。自己免疫反応を妨げるために、パターンが、あまりに広い範囲に対し身体のタンパク質のそれに似ているかどうか見るため、既存のワクチン物質の活性領域がマッピングされてもよい。このマッチングは個人の遺伝物質に依存している可能性がある点に留意する必要がある。   In another exemplary embodiment of the invention, the measurement method is used to map the appearance of an organism (eg, virus, rickettsiae, worm, protozoan, fungus, amoeba or bacteria). This may be useful for vaccine development. For example, vaccines are often more effective when made from proteins that do not change shape. By determining which part of the binding region outside the pathogen does not change, such a determination can help in selecting a specific protein from the pathogen for vaccination use and / or create a beneficial vaccine Can help in assessing the likelihood of doing. In order to prevent an autoimmune response, the active region of an existing vaccine substance may be mapped to see if the pattern resembles that of the body's proteins for too wide a range. It should be noted that this matching may depend on the individual's genetic material.

あるいは、絶対測定値に対して、本発明のいくつかの実施例では、例えば、異なる状況の下でのタンパク質のコンフォーマル変化を測定するために、上記の方法を用いて相対的な測定値が決定される。同じ（または異なる−例えば、新しく予想される測定値に一致させること）結合定量法が、異なる状況の下でタンパク質に適用される可能性がある。場合によっては、より柔軟性があるゲージ及び／又はより安定していないゲージが、本出願に対して用いられる。   Alternatively, relative to absolute measurements, in some embodiments of the invention, relative measurements can be obtained using the above method, eg, to measure conformal changes in proteins under different circumstances. It is determined. The same (or different—e.g., Matching to a newly expected measurement) binding quantification method may be applied to the protein under different circumstances. In some cases, more flexible and / or less stable gauges are used for this application.

本発明の例示的な他の実施形態では、上記の測定方法は、新規な農薬（例えばペストまたは雑草のいくつかの種類に関してのみ重要であると知られているタンパク質に影響を及ぼすことによって明確である、ターゲットである殺虫剤および除草剤）を見つけるために用いる。代替的にまたは付加的に、人工ホルモンを開発し、植物細胞中のターゲットに適合させる。   In another exemplary embodiment of the present invention, the above measurement method is clarified by affecting proteins known to be important only with respect to novel pesticides (eg, some types of plague or weeds). Used to find certain target insecticides and herbicides). Alternatively or additionally, artificial hormones are developed and adapted to targets in plant cells.

１１．従来の情報の使用
いくつかの実施例において、上述の方法は盲目的なプロセスとして記載されており、実質的にターゲットについて何も知識のない中立の出発点を想定している。場合によっては、様々なソースから及び／又はターゲットの以前の測定値によって収集される、ターゲットについての従来の知識が存在する。そのような従来の情報は様々な方法で使用することができる。以下は、いくつかの実施例である。 11. Using Traditional Information In some embodiments, the method described above has been described as a blind process, assuming a neutral starting point with virtually no knowledge of the target. In some cases, there is conventional knowledge about the target that is collected from various sources and / or by previous measurements of the target. Such conventional information can be used in various ways. The following are some examples.

本発明の例示的な実施形態では、従来の情報はいくつかの変形例を提案するのに十分である。ゲージライブラリを用いる結合定量法は、再現の有無にかかわらず、例えば、ターゲットと相互に作用するリードのいずれかの部分の選択的なモデル間等の変形例の間で選択するため、または、２つのターゲット領域レイアウト再現の間で選択するために、十分な情報を提供することができる。選択的に、この目的を達成するために、ゲージセットは、区別するであろう及び／又はモデルのどちらか一つによって必要とされる、それらのゲージのみにまで減らされる。   In an exemplary embodiment of the invention, conventional information is sufficient to propose several variations. A binding quantification method using a gauge library can be selected between variations, such as between selective models of any part of the lead that interacts with the target, with or without reproduction, or 2 Sufficient information can be provided to select between two target area layout reproductions. Optionally, to achieve this goal, the gauge set is reduced to only those gauges that will be distinguished and / or required by either one of the models.

他の実施例では、ターゲットの結晶学、NMR、IRスペクトル及び／又は化学的性質は、例えば、曖昧さを解決するために及び／又はデータの不足を克服するために、上記の再現プロセスで使用される。一つの実施例では、これらの方法は、一つ以上のゲージが実際にターゲット中でどのように結合するかについて示す。他の例では、これらの方法または他の従来の知識は、上述した点数に基づいた再現を追跡することよりもむしろ、特定の構造に再現されることを推し進めるために使用される。例えば、構造に特定の下位形状（例えば四面体の部分）を含むよう推し進めることは、そのようにしなければ定量データから再現がなされない。   In other embodiments, the target crystallography, NMR, IR spectra and / or chemistry are used in the above reproduction process, eg, to resolve ambiguities and / or to overcome data deficiencies. Is done. In one embodiment, these methods show how one or more gauges actually bind in the target. In other examples, these methods or other conventional knowledge are used to drive reproducibility to a particular structure, rather than tracking reproducibility based on the scores described above. For example, pushing the structure to include a specific sub-shape (for example, a tetrahedron part) cannot be reproduced from the quantitative data without doing so.

他の実施例では、ターゲットの一部が既知の場合、それはその既知の部分を遮る基質と作用する可能性があり、その結果、その測定値は未知の部分に適用されるであろう。代替的に、その既知の部分中の相互作用の統計量を使用して、結合統計量をその未知の部分の構造と関連させることができる。例えば、コンピュータ・モデルまたは類似物ターゲットは、その既知の部分に、どのゲージが結合し、どのような強度であるかの評価を提供するために使用することができる。その定量結果の分析では、その既知の領域に結合するゲージは無視され、その分析法で使用されず、及び／又は、それらの結合強度はその分析の間に減少する。選択的に、もしそれを取り除くことで特定のサイズの三角形及び／又はその未知の領域に結合するための成分が残らなければ、ゲージは検討材料から取り除かれない。代替的に、例えば、一度に100,000の定量を用いる同時スクリーニングが現在の技術であると上述に示されているように、全体としてのライブラリを使用する。   In other embodiments, if a portion of the target is known, it may work with a substrate that blocks that known portion, so that the measurement will be applied to the unknown portion. Alternatively, interaction statistics in the known part can be used to relate the binding statistics to the structure of the unknown part. For example, a computer model or similar target can be used to provide an estimate of what gauge is bound and what strength is to its known part. In the analysis of the quantitative results, gauges that bind to the known region are ignored, not used in the analysis method, and / or their binding strength decreases during the analysis. Optionally, the gauge is not removed from the consideration material if removing it leaves no component to bind to a particular size triangle and / or its unknown area. Alternatively, the entire library is used, for example, as indicated above that simultaneous screening with 100,000 quantifications at a time is the current technology.

他の実施例では、反復的な測定方法が用いられるときに、従来の情報は望ましい出発点への洞察力を提供することができる。   In other embodiments, conventional information can provide insight into the desired starting point when iterative measurement methods are used.

選択的に、その従来の情報は、例えばその結合環境を変化させることによって、その結合プロセスを修正するための入力値として用いられる。   Optionally, the conventional information is used as an input value to modify the coupling process, for example by changing the coupling environment.

他の例では、その従来の情報は、例えば、どんな環境状態が結合を提供しそうか及び／又は少なくとも妨げないかについて示すために、類似したタンパク質を用いた以前の定量の試みからの情報を使用することによって、測定の間に使用される環境状態を設定するために用いられる。   In other examples, the conventional information uses information from previous quantification attempts with similar proteins, for example, to indicate what environmental conditions are likely to provide binding and / or at least not interfere. Is used to set the environmental conditions used during the measurement.

本発明の例示的な実施形態では、特定のターゲットをより良く測定するために、特定の足場、成分、及び／又はゲージの設計に従来の情報が使用される。分子は、例えば、その場限りで設計されることができ、及び／又は、前もって既知の分子を選択することによって下位ライブラリが構成される。本発明の例示的な実施形態では、足場は、足場のその変化による三角形の辺の小さい（例えば0.5オングストローム）差に起因して、そのような下位ライブラリから選ばれる。標準のマッピングプロセスでは、そのような差は重要でないかもしれない、しかし、高分解能マッピングでは、ターゲットによっては（例えば、結合が弱いところ）、それは重要かもしれない。同様に、一組のゲージが、より微細な分解能において、サイズ及び／又は化学的作用の特定の範囲を満たすために提供されるかもしれない。   In exemplary embodiments of the present invention, conventional information is used in the design of specific scaffolds, components, and / or gauges to better measure specific targets. Molecules can be designed on the fly, for example, and / or a sub-library is constructed by selecting previously known molecules. In an exemplary embodiment of the invention, the scaffold is selected from such a sublibrary due to a small (eg, 0.5 angstrom) difference in triangle sides due to that change in the scaffold. In a standard mapping process, such differences may not be important, but in high resolution mapping it may be important depending on the target (eg where the binding is weak). Similarly, a set of gauges may be provided to meet specific ranges of size and / or chemistry at a finer resolution.

１２．反復測定
従来の情報の使用と同様ないくつかの方法において、反復測定は、例えば現在の段階をよりよく調整するため又は特定の可能性を排斥するために、以前の測定段階からの情報を使用可能にする。 12 Repeated measurements In some ways similar to the use of traditional information, repeated measurements use information from previous measurement stages, for example to better adjust the current stage or to exclude specific possibilities. to enable.

本発明のいくつかの実施形態では、一つの段階の測定プロセスの代わりに、例えば上述のいくつかの実施形態にて説明したように、反復測定方法が使用される。この方法の1つの実施例では、より低分解能の再現が行われる。それから、同じ或いは異なるゲージライブラリを用いて、付加的な定量法が実行され、より高分解能の再現が提供される。より初期の再現は、例えば、再現プロセスのための出発点として、及び／または付加的な定量にどのゲージを使用すればよいのかを選択するために、使用することができる。本発明の例示的な実施形態では、例えば、一つの完全な定量を行うためのコスト及び／又は時間が多くかかるとき、そのような反復方法が使用される。   In some embodiments of the invention, instead of a one-step measurement process, iterative measurement methods are used, for example as described in some embodiments above. In one embodiment of this method, a lower resolution reproduction is performed. Then, using the same or different gauge libraries, additional quantification methods are performed, providing higher resolution reproduction. Earlier reproduction can be used, for example, as a starting point for the reproduction process and / or to select which gauge should be used for additional quantification. In an exemplary embodiment of the invention, such an iterative method is used, for example, when it is costly and / or time consuming to make a complete quantification.

本発明の例示的な実施形態では、反復測定は、測定の第２のセットにおけるよりも測定の第１のセットにおけるより柔軟性があるゲージを使用する（下記に説明する）。代替的にまたは付加的に、ゲージの異なる下位集合が、測定の異なるセットに対して使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, repeated measurements use a gauge that is more flexible in the first set of measurements than described in the second set of measurements (described below). Alternatively or additionally, different subsets of gauges are used for different sets of measurements.

段階の間の差は、例えば、どの相互作用部位がどこに位置するかなど、再現の正確さによるものであるかもしれない。代替的にまたは付加的に、例えば、２つの結合部位の間の距離または相互作用部位の結合角度において、その差が精度におけるものであるかもしれない。本発明の例示的な実施形態では、例えば、疎水結合サイズ及び方向性の結合の対象範囲の上述の仮定は、例えば、１５の方向性結合を提供している、その後の再現の反復中でより厳密にされる。しかしながら、その測定の全てを、やり直す必要があるというわけではない。その代わりに、そのモデル中で変化することが予想される相互作用位置に結合するそれらのゲージのみが使用される。当技術分野で周知のさまざまな探索方法が使用され、例えば、hill-climbing等の、定量および再現プロセスの収束を提供する及び／又は決定する際に役立つ。   The difference between the stages may be due to the accuracy of the reproduction, for example which interaction site is located where. Alternatively or additionally, the difference may be in accuracy, for example in the distance between the two binding sites or the binding angle of the interaction sites. In an exemplary embodiment of the invention, for example, the above assumptions for the scope of hydrophobic bond size and directional binding are, for example, providing 15 directional bindings, and in subsequent iterations of reproduction. Strictly done. However, not all of the measurements need to be redone. Instead, only those gauges that bind to interaction positions that are expected to change in the model are used. Various search methods known in the art are used to help provide and / or determine the convergence of the quantification and reproduction process, such as hill-climbing.

１３．ゲージ‐物理的性質
１３．１ 総括
以上にゲージの様々な用途が記載されており、その幾つかは完全なゲージライブラリ（例えば、全範囲を満たしており、充分な解像度を有する）を使用することができ、そして、幾つかは、代替的にまたは付加的に、部分的なライブラリを使用することができる。いくつかの論点の一つ以上は、そのようなライブラリの設計中に状況に応じて考慮される。ゲージ、ゲージ設計及び／又はゲージセットを設計及び／又は選択するときに、選択的に用いることができる典型的ななそのような論点および検討材料を以下に述べる。その論点の幾つかが個々のゲージの特性に関係し、幾つかがセットとしてのゲージの特性に関係することが知られている。例えば、後述の典型的なゲージセットにおいて示されるような、ゲージ全集の設計（及び／又は選択）は、多数の論点及び様々な矛盾扱うかもしれない。これらの論点は、以下で調査される。一般に、たとえゲージセットの中のいくつかのゲージが役立たなくても、これは通常、全体としてゲージセットの効用を損なわない点に留意する必要がある。 13. Gauge-physical properties 13.1 Summary The various uses of gauges have been described above, some of which use complete gauge libraries (eg, full range and sufficient resolution) And some can alternatively or additionally use partial libraries. One or more of several issues are considered in the context of designing such a library. Typical such issues and considerations that can be selectively used when designing and / or selecting a gauge, gauge design and / or gauge set are described below. It is known that some of the issues are related to the characteristics of individual gauges, and some are related to the characteristics of gauges as a set. For example, the design (and / or selection) of the complete gauge set, as shown in a typical gauge set below, may deal with a number of issues and various inconsistencies. These issues are investigated below. It should be noted that in general, this generally does not impair the utility of the gauge set as a whole, even if some gauges in the gauge set are not useful.

図４Ａは、例示的なゲージ４００を示す。典型的なゲージセットは、かなり多くのゲージを含む。おそらく、全てのゲージは基本的な共通のデザインを共有するが、後述するように、これは重要でない。さらに、測定に役立つゲージ、ゲージデザイン及びゲージセットが存在し得る。   FIG. 4A shows an exemplary gauge 400. A typical gauge set includes a significant number of gauges. Perhaps all gauges share a basic common design, but this is not important, as we will see later. In addition, there may be gauges, gauge designs and gauge sets that are useful for measurement.

本発明の例示的な実施例では、ゲージセットの重要な部分は、足場と呼ばれる、少数の基本的な分子の配列に基づくものである。この設計方法では、足場は複数の取付け点を有し、そして、各々のゲージは取付け点で足場を選択し及び様々な成分を取付けることによって形成される。この方法の1つの潜在的な利点は、ライブラリを合成するために、少ない種々の化学的な処理のみが要求されるということである。他の潜在的な利点は、作成されたライブラリが、例えば定量のために使用される環境に反映される、より予測可能な化学的挙動を有するということである。他の潜在的な利点は、より予測可能な及び／又は制御される成分の間の距離のセットを得ることができるということである。他の潜在的な利点は、単純性が測定ライブラリを設計しているということである。他の潜在的な利点は、ライブラリまたはライブラリの一部に広がっていることを確実にすることがより容易であるということである。他の潜在的な利点は、この種の置換（場合により、ライブラリに対して新しい足場を用いる）を使用することが、その場限りで、欠落している或いは所望の物差しの生成を支えるということである。ある場合では、例えば、特定の距離を含んでいる新規なゲージは、既存の足場を改良することによって生成される。これらの潜在的な利点の全てが、本発明の各実施例において期待されるわけではない点に留意する必要がある。   In an exemplary embodiment of the invention, an important part of the gauge set is based on a few basic molecular sequences called scaffolds. In this design method, the scaffold has a plurality of attachment points, and each gauge is formed by selecting the scaffold at the attachment points and attaching the various components. One potential advantage of this method is that only a few different chemical treatments are required to synthesize the library. Another potential advantage is that the created library has a more predictable chemical behavior that is reflected, for example, in the environment used for quantification. Another potential advantage is that a more predictable and / or controlled set of distances between components can be obtained. Another potential advantage is that simplicity is designing the measurement library. Another potential advantage is that it is easier to ensure that it is spread over a library or part of a library. Another potential advantage is that using this type of substitution (possibly using a new scaffold for the library) supports the generation of missing or desired rulers on the fly. It is. In some cases, for example, a new gauge containing a specific distance is generated by modifying an existing scaffold. It should be noted that not all of these potential advantages are expected in each embodiment of the present invention.

当然のことながら、所定のライブラリに対して、一部は足場に基づくものであり、それに対して、他の一部は、例えば既存の分子ライブラリからの選択等の他の手段を用いて生成され、及び／又は様々な分子構造を用いて構成され、顧客に試みるための当技術分野で周知の設計及び合成方法が特定の性質を有する分子を生成する。更に、全体のライブラリは、足場に基づくものでなくてもよい。また、当然のことながら、全ての足場に基づくライブラリが上述の潜在的な利点の全て、一部或いは同程度を提供するというわけではない。   Of course, for a given library, some are based on scaffolds, whereas others are generated using other means, such as selection from existing molecular libraries. , And / or constructed using various molecular structures, and well-known design and synthesis methods in the art to try the customer produce molecules with specific properties. Furthermore, the entire library may not be based on a scaffold. Also, it should be understood that not all scaffold-based libraries provide all, some, or similar to the potential advantages described above.

１３．２ 足場
図４Ａでは、ゲージ４００が足場４０２を含むことを示し、そこには、場合によってはより可能な取り付け点のうちの４つに、４つの成分が取り付けられる。本発明の例示的な実施形態では、ゲージ４００は成分の間の距離の範囲に及ぶように選ばれる。本発明の例示的な実施形態では、利用可能な取り付け点の間の成分の接続の位置を変化させることによって、それぞれの成分の間の距離が、単一の足場に対して固定される。より広範囲の可能な値が、可能な足場の範囲を提供することによって選択的に達成される。しかしながら、本質的には、どの足場も必ず必要とされるわけではないことに注意しなければならない。むしろ、少なくとも本発明のいくつかの実施形態に関しては、組み合わせ的に足場を使用してライブラリを作成することはより費用効果を高めることができるということが予想される。これは図４Ｂにおいて例証されており、ここでは、足場を少しも参照しなくとも、ゲージはその成分及びそれらの間の距離によって定義される三角形として示される。 13.2 Scaffolding FIG. 4A shows that the gauge 400 includes a scaffolding 402, in which four components are attached, possibly in four of the more possible attachment points. In an exemplary embodiment of the invention, gauge 400 is selected to span a range of distances between components. In an exemplary embodiment of the invention, the distance between each component is fixed relative to a single scaffold by changing the position of the component connection between the available attachment points. A wider range of possible values is selectively achieved by providing a range of possible scaffolds. However, it should be noted that in essence no scaffold is necessarily required. Rather, for at least some embodiments of the present invention, it is expected that creating a library using a combination of scaffolds may be more cost effective. This is illustrated in FIG. 4B, where the gauge is shown as a triangle defined by its components and the distance between them, without any reference to the scaffold.

しかしながら、本発明の例示的な実施形態では、足場は多数の異なるゲージのいずれが構成されるかに基づいて提供される。複数の異なる又は同一の成分は、コンビナトリアル・ケミストリーの比較的標準化された方法を使用して、足場上の異なる位置に選択的に取り付けられることが可能であり、その結果、ゲージの範囲を与え、場合によっては、一般的に周知の化学的性質（例えば溶解力、蒸気圧、安定性）を持つ。   However, in an exemplary embodiment of the invention, a scaffold is provided based on which of a number of different gauges are configured. Multiple, different or identical components can be selectively attached at different locations on the scaffold using relatively standardized methods of combinatorial chemistry, resulting in a range of gauges, In some cases, it has generally well-known chemical properties (eg, dissolving power, vapor pressure, stability).

本発明のいくつかの実施形態では、足場（または複数の足場）は、成分によって定義される三角形形状（または複数の三角形形状）にまで広がらずまたは越えないように、選択される。代替的にまたは幾つかの場合では、足場及び／又は成分の幾つかは、結合を妨げ、立体衝突の原因となり得る。足場の範囲を規定することによって、いくつかのゲージに対して立体衝突を避けることができ、及び／又は、立体衝突の原因を決定することができるる。   In some embodiments of the invention, the scaffold (or multiple scaffolds) is selected so that it does not extend or exceed the triangular shape (or multiple triangular shapes) defined by the component. Alternatively or in some cases, some of the scaffolds and / or components may prevent binding and cause steric collisions. By defining the scope of the scaffold, steric collisions can be avoided for some gauges and / or the cause of steric collisions can be determined.

本発明のいくつかの実施形態では、足場の幾何学的形状及び／又は化学的性質は重要である。   In some embodiments of the invention, the scaffold geometry and / or chemistry is important.

選択的に、結合三角形を規定する際の足場の関与は、ゲージセットの設計時には無視される。代替的に、例えば一つ以上の成分を規定するためのセットの設計の間、足場の化学的な活動が注目される。選択的に、結合を提供すること、結合手を跳ね返すこと及び／又は妨げることに基づく足場の効果は、再現又は分析の間、考慮される。代替的にまたは付加的に、例えば立体衝突の原因を決定するために、分析の間、足場の幾何学的形状が考慮に入れられる。   Optionally, the scaffold's involvement in defining the connecting triangle is ignored when designing the gauge set. Alternatively, the chemical activity of the scaffold is noted, for example during the design of a set to define one or more components. Optionally, the effect of the scaffolding based on providing binding, rebounding and / or blocking the binding hand is considered during reproduction or analysis. Alternatively or additionally, the scaffold geometry is taken into account during the analysis, for example to determine the cause of the steric collision.

代替的にまたは付加的に、三角形結合の分析は、（例えば、ゲージの幾何学的形状に基づく）ターゲットに、おそらく触れていない結合三角形を無視する。   Alternatively or additionally, the triangle coupling analysis ignores the triangles that are probably not touching the target (eg, based on the gauge geometry).

１３．３ ゲージの体積幾何学的形状
三角形は原則として平面を定義し、（もしあれば）それは足場の平面であるかもしれないし、そうではないかもしれない。本発明の例示的な実施形態では、ゲージがライブラリ中の内包物に対して選択されるとき、それらの取り付けられた成分が平面に又は幾つかの他の望ましい適合部分に横たわるようにそれらが選ばれる。平面配置は様々な安定（例えば、コンフォーマル変化すること）分子が含まれるのを防止するという可能性のある利点を有し、本発明のいくつかの実施例では、それらが分析を混同し及び／又は結合確率を減らす可能性があるので、好ましくない。場合によっては、可能な非平面方向の範囲をカバーするために、ゲージのセットが提供される。いくつかの実施形態では、これは、コンフォーマル変化を示す分子を選択することよりもさらに望ましい。コンフォーマル変化を有する分子は、例えば各々の潜在的なゲージを分析することによるなどの、他の方法を使用しても除外され得る。代替的にまたは付加的に、たとえゲージの他の一部がコンフォーマル変化を示す場合であっても、その中でゲージのまたは特定の三角形の寸法が変化しないように、ゲージが選択される。選択的に、ゲージ内の特定の三角形は、例えばその三角形がコンフォーマル変化を示すということを確実にすることにより、又はその成分の一つ以上の結合に対する柔軟性を加えることによって、エネルギー的に結合しないようにすることによって無効にされ得る。しかしながら、注目すべきことは、例えばゲージが小さいため或いはゲージの他の部分及び／又は他の三角形に対する起こり得る影響のために、ゲージのそのような正確な改良が不可能であるということである。 13.3 Gauge volumetric geometry The triangle in principle defines a plane, which (if any) may or may not be the plane of the scaffold. In an exemplary embodiment of the invention, when gauges are selected for inclusions in a library, they are chosen so that their attached components lie on a plane or some other desired conforming portion. It is. Planar configurations have the potential advantage of preventing the inclusion of various stable (eg, conformal changing) molecules, in some embodiments of the invention they confuse analysis and This is not preferable because it may reduce the coupling probability. In some cases, a set of gauges is provided to cover a possible non-planar extent. In some embodiments, this is more desirable than selecting molecules that exhibit conformal changes. Molecules with conformal changes can also be excluded using other methods, such as by analyzing each potential gauge. Alternatively or additionally, the gauge is selected such that the dimensions of the gauge or of particular triangles do not change, even if other parts of the gauge exhibit conformal changes. Optionally, a particular triangle in the gauge is energetically determined, for example, by ensuring that the triangle exhibits a conformal change or by adding flexibility to one or more of its components. Can be disabled by not binding. However, it should be noted that such an exact improvement of the gauge is not possible, for example because of the small gauge or due to possible effects on other parts of the gauge and / or other triangles. .

１３．４ 柔軟性
ゲージの柔軟性は、ターゲットへのゲージのマッチング及びゲージの親和力によって与えられる情報量の一方または両方に悪影響を与える可能性がある。柔軟性のある分子が結合しようとする点の配置を見つける可能性は高そうであるということは確かであるが、少なくとも幾つかの場合では、柔軟性が増大すると、エントロピー的な原因で、分子の全体的な結合の確率が減少するであろう。さらに、柔軟性のある分子の結合は、固定された分子の結合よりも得られる情報が正確でない。 13.4 Flexibility Gauge flexibility can adversely affect one or both of the amount of information provided by the matching of the gauge to the target and the affinity of the gauge. While it is certain that it is likely that a flexible molecule will find the location of the point to which it is going to bind, at least in some cases, increasing flexibility will cause the molecule to The overall probability of coupling will be reduced. In addition, flexible molecular bonds are less accurate than the information obtained from fixed molecular bonds.

したがって、柔軟性のあるゲージを用いると、より多くの相互作用部位レイアウトを一致させることができるが、本発明の例示的な実施形態では、少なくともいくつかの比較的固いゲージをゲージライブラリから選択する。その結果、これらのゲージを使用する測定はより正確となる。選択的に、ゲージセット中の実質上全てのゲージは十分に固い。本発明の例示的な実施形態では、成分の間の距離があまり変化しないという点で、ゲージは変形に対して固い。代替的にまたは付加的に、成分の相対的な方向性が変化しないという点で、ゲージは回転に対して固い。選択的に、例えば多かれ少なかれ固有である成分を選択することによって、柔軟性は成分の化学的な特性に及んでいる。例えば、1つは1つの機能のみを有する成分を選択する（すなわち、tert-ブチルまたは非芳香環（例えばシクロヘキサン）を選択する疎水性に関して、または、水酸基（OH）を使用することを避ける水素結合に関する（提供者およびアクセプタである）、逆の場合も同様）。   Thus, with a flexible gauge, more interaction site layouts can be matched, but in an exemplary embodiment of the invention, at least some relatively rigid gauges are selected from the gauge library. . As a result, measurements using these gauges are more accurate. Optionally, virtually all gauges in the gauge set are sufficiently hard. In an exemplary embodiment of the invention, the gauge is stiff against deformation in that the distance between the components does not change much. Alternatively or additionally, the gauge is stiff against rotation in that the relative orientation of the components does not change. Optionally, flexibility extends to the chemical properties of the components, for example by selecting components that are more or less unique. For example, one selects a component that has only one function (ie, hydrogen bonding with respect to hydrophobicity selecting tert-butyl or non-aromatic rings (eg cyclohexane) or avoiding the use of hydroxyl groups (OH)) (Provider and acceptor), and vice versa).

本発明の例示的な実施形態において、しかしながら、例えばゲージ間の重複を確実にするために、少ない程度の柔軟性が提供される。1つの実施例では、それらの間の異なる距離を用いて、ターゲット中の一対の成分がゲージ中の複数対の成分によりマッチング可能なくらいに、柔軟性の度合いが充分である。本発明の例示的な実施形態では、ターゲットの中の成分の間の各々の距離が、若干長い距離を有するゲージによって、且つ若干短い距離を有するゲージによってマッチング可能なように、ゲージが設計される。ターゲット中の成分レイアウトに一致することができるよう、ゲージを曲げる又は引っ張るために比較的低いエネルギー量を必要するように、柔軟性の程度が定義されてもよい。適切なエネルギーレベルは、例えば、定量感度に、ゲージ濃度に及び／又は定量する環境に、左右されても良い。   In exemplary embodiments of the invention, however, a small degree of flexibility is provided, eg, to ensure overlap between gauges. In one embodiment, using different distances between them, the degree of flexibility is sufficient so that a pair of components in the target can be matched by multiple pairs of components in the gauge. In an exemplary embodiment of the invention, the gauge is designed such that each distance between components in the target can be matched by a gauge having a slightly longer distance and by a gauge having a slightly shorter distance. . The degree of flexibility may be defined to require a relatively low amount of energy to bend or pull the gauge so that it can match the component layout in the target. The appropriate energy level may depend, for example, on the quantitative sensitivity, on the gauge concentration and / or on the environment to be quantified.

選択的に、例えば利用可能でないゲージを補うために、少なくとも少数のゲーが柔軟性をもつ。例えば、本明細書に示されるように、回転に対する柔軟性は水素結合に参加するもの及び／又は芳香環に対して許容され得る。代替的にまたは付加的に、柔軟性のあるゲージは、固いゲージを使用して、後に微調整可能である粗い水準の情報を提供するときに役立つように使用される。選択的に、情報の減少量（例えば、結合の欠如及び／又はより正確でないがために）は、ゲージの余剰及びゲージ中の三角形の物差しによって補われる。   Optionally, at least a few games have flexibility, for example to make up for unavailable gauges. For example, as shown herein, rotational flexibility can be tolerated for those that participate in hydrogen bonding and / or aromatic rings. Alternatively or additionally, a flexible gauge is used to help when using a hard gauge to provide a coarse level of information that can be fine-tuned later. Optionally, the amount of information loss (eg, due to lack of coupling and / or less accuracy) is compensated by the gauge surplus and the triangle ruler in the gauge.

どの三角形が結合したかを決定する特定の方法は、上述のように、固い三角形に対して非常に大きな重みを与える点に留意する必要がある。単一のゲージ中では、複数の三角形はそれぞれ異なる固さをもつ可能性がある点に留意する必要がある。   It should be noted that the specific method of determining which triangles are joined gives very large weights to hard triangles, as described above. It should be noted that in a single gauge, the triangles can have different stiffnesses.

本発明の例示的な実施形態では、Accelrys（以前は、MSI）のCatalystソフトウェアを使用して、ゲージの固さを評価する。   In an exemplary embodiment of the invention, Accelrys (formerly MSI) Catalyst software is used to assess gauge stiffness.

本発明の例示的な実施形態では、ゲージの少なくとも２０％、４０％、６０％、８０％或いはそれらより少ないか、中間であるか又は多い割合が固定している。一般に、より固いゲージを使用すると、本願明細書に記載されている方法を使用して分析することをより容易にする。しかしながら、例えば、もしそのような分子が薬と類似しているか或いはそれらをスクリーニングに適合するようにすると考えられる他の性質を有する場合、固くない分子を使用するための様々な理由に対して、そのようなゲージは利用可能ではなく及び／又は望ましいかもしれない。   In exemplary embodiments of the invention, at least 20%, 40%, 60%, 80% or less, intermediate, or greater percentage of the gauge is fixed. In general, the use of a stiffer gauge makes it easier to analyze using the methods described herein. However, for various reasons for using non-hard molecules, for example, if such molecules are similar to drugs or have other properties that would make them suitable for screening, Such a gauge may not be available and / or desirable.

本発明の例示的な実施形態では、十分に固い分子（または結合）が一つのエントロピー的な配置を有する分子として定義され、その中で、水素原子を除いては、20kcal/molより少ない熱量を消費して１オングストロームよりも大きく変化する結合は存在しない。本発明の別の実施形態は、例えば10 kcal/mol、15 kcal/mol、30 kcal/mol、40 kcal/molまたはそれらよりも小さい、その中間、それらよりも大きいエネルギーの適用で、より様々な範囲の動作、例えば0.8オングストローム、1.5オングストローム、2オングストロームまたはそれらよりも大きい、小さい、または中間の値を可能にしている、より固くない状態を許容することができる。当然ながら、完全に固い分子は通常あり得ない。その代わりに、用語「十分に固い（substantially rigid）」が、請求項中に使用されている。分子の固さが弱くなるにつれて、それらはより多くの問題に束縛される可能性があり、それらの結合の重要性においてより特有なものでなくなる可能性がある。しかしながら、より固くない分子は、例えば、適用範囲を確保するために、取得及び／又は使用することがより容易になるかもしれない。   In an exemplary embodiment of the invention, a sufficiently hard molecule (or bond) is defined as a molecule having one entropic configuration, in which a heat quantity less than 20 kcal / mol, excluding hydrogen atoms. There are no bonds that consume and change more than 1 angstrom. Another embodiment of the present invention is more versatile with applications of energy greater than, for example, 10 kcal / mol, 15 kcal / mol, 30 kcal / mol, 40 kcal / mol or less, in between, greater than them. A less stiff condition is allowed, allowing a range of operations such as 0.8 angstroms, 1.5 angstroms, 2 angstroms, or larger, smaller or intermediate values. Of course, completely hard molecules are usually not possible. Instead, the term “substantially rigid” is used in the claims. As the molecular stiffness becomes weaker, they can be bound to more problems and may become less specific in the importance of their binding. However, less rigid molecules may be easier to obtain and / or use, for example, to ensure coverage.

概して、固い分子は、全ての単結合が環の一部、或いは「端部」の原子（すなわち、それらの端部の一つにおいて）を取り付けるそれらである（例えば、場合によっては回転に無関心である、単一の原子或いはNH2のような単純な成分）。例えば場合によっては５つか６つの原子を越えて、環が一旦あまりに多く成長し過ぎると、その環は柔軟性をもつようになる。例えば、原子が単結合だけに参加する隣接した単結合が２つよりも多くない場合、より大きな環も固い可能性がある（すなわち、環内の原子のいずれかが、環の部分でない原子に、二重結合によって取り付けられるそれ自身である場合、これも環のその部分を固くする可能性がある）。環の一部でない限り、単一の共有結合は回転方向に自由である。 In general, hard molecules are those where every single bond attaches a part of the ring, or an “end” atom (ie, at one of those ends) (eg, in some cases insensitive to rotation). A simple atom such as a single atom or NH 2 ). For example, in some cases beyond 5 or 6 atoms, once the ring grows too much, the ring becomes flexible. For example, if there are no more than two adjacent single bonds in which an atom participates only in a single bond, a larger ring may also be rigid (ie, any atom in the ring becomes an atom that is not part of the ring). If it is itself attached by a double bond, this may also harden that part of the ring). Unless it is part of a ring, a single covalent bond is free in the direction of rotation.

１３．５ ゲージ長
本発明の例示的な実施形態では、ゲージ辺長（すなわち成分の質量中心の間の距離）は、相互作用部位間の予測される距離範囲及び／又は小分子薬の寸法を対象範囲とするように選択される。代替的に、例えば、非小分子薬に対しては、小分子薬に範囲とは異なる範囲が選択されるかもしれない。本発明の例示的な実施形態では、選択される範囲は、2オングストロームと12オングストロームの間である。他の実施例では、その範囲は10オングストローム未満であり、さもなくば8オングストローム未満である。代替的にまたは付加的に、その範囲は3オングストロームを超え、さもなくば4オングストロームを越える。場合によっては、「外側の長さ」または「内側長さ」を利用することができ、それは三角形に属している成分の外側であるか内部であるかに基づいて定義される。 13.5 Gauge Length In an exemplary embodiment of the invention, the gauge edge length (ie, the distance between the centers of mass of the components) determines the expected distance range between interaction sites and / or the dimensions of the small molecule drug. It is selected to be the target range. Alternatively, for example, for non-small molecule drugs, a different range may be selected for the small molecule drug. In an exemplary embodiment of the invention, the selected range is between 2 angstroms and 12 angstroms. In other embodiments, the range is less than 10 angstroms, otherwise less than 8 angstroms. Alternatively or additionally, the range exceeds 3 angstroms, otherwise it exceeds 4 angstroms. In some cases, an “outside length” or “inside length” can be utilized, which is defined based on whether it is outside or inside a component belonging to the triangle.

本発明の例示的な実施形態では、抽出分解能を確保するために分子が必要とするエネルギー損失を均一に抽出するように、試料抽出を選択する。例えば、第１の三角形の辺がxオングストローム及び第２の三角形の辺がyオングストロームであれば、第１の辺により覆われる距離範囲では、その範囲にマッチングさせるための分子を改良するために、第２の辺により覆われる距離範囲が必要とするエネルギーと同じエネルギー量を必要とする。通常、これは、分子が大きいほど、同じエネルギー量に対して、結合範囲が増加することを意味する。選択的に、許容されるエネルギー量は、例えば、ゲージによって検出可能な結合を認めるために使用される定量処理過程、ターゲット及び／又はゲージのパラメータである。   In an exemplary embodiment of the invention, sample extraction is selected to uniformly extract the energy loss required by the molecules to ensure extraction resolution. For example, if the side of the first triangle is x angstroms and the side of the second triangle is y angstroms, in the distance range covered by the first side, to improve the numerator to match that range, The same amount of energy as that required by the distance range covered by the second side is required. This usually means that the larger the molecule, the greater the binding range for the same amount of energy. Optionally, the amount of energy allowed is, for example, a quantitative process, target and / or gauge parameter used to allow binding detectable by the gauge.

本発明の例示的な実施形態では、その範囲は中間の大きさにより覆われており、その結果、成分の各対に対して、少なくとも一つのゲージが各成分内部の距離に一致するであろう。代替的にまたは付加的に、少なくとも２つのゲージ又はゲージの辺は、成分の幾何学的形状において似ている。代替的に、２つのゲージの辺だけが一致する。異なる環境は異なる数のゲージを決定付ける可能性があり、例えば、いくつかの結合はある温度でより大きな柔軟性を示し、他の温度では示さない。   In an exemplary embodiment of the invention, the range is covered by an intermediate size, so that for each pair of components, at least one gauge will match the distance inside each component. . Alternatively or additionally, the at least two gauges or gauge sides are similar in component geometry. Alternatively, only the two gauge sides match. Different environments can dictate different numbers of gauges, for example, some bonds show greater flexibility at one temperature and not at other temperatures.

ゲージによる距離の抽出は範囲に沿って均一であるかもしれない。さもなければ、異なる三角形の辺長を取るために、三角形の間の変化する足場の影響のために、例えば、指数関数的及び／又は段階的に変化するかもしれない。   The distance extraction by the gauge may be uniform along the range. Otherwise, it may change exponentially and / or stepwise, for example, due to the effect of changing scaffolds between triangles, to take the side lengths of different triangles.

三角形の必須の関係に起因して、辺の長さの幾つかの組は、一つの三角形中で組み合わすことができない点に留意する必要がある。すなわち、どんな２辺の長さの合計もが、第３の辺の長さより大きい。   It should be noted that due to the essential relationship of triangles, some sets of side lengths cannot be combined in a triangle. That is, the sum of the lengths of any two sides is greater than the length of the third side.

１３．６ 環境安定性
本発明の例示的な実施形態では、ゲージは、制御されたpH、温度及びイオン含有量を含む通常の生理状態の下でターゲットに適用される。その結果、それらは標準環境においてのみ正しく機能するように選択される可能性がある。 13.6 Environmental Stability In an exemplary embodiment of the invention, the gauge is applied to the target under normal physiological conditions including controlled pH, temperature and ionic content. As a result, they may be selected to function correctly only in a standard environment.

しかしながら、いくつかの実施例では、試験範囲は、通常存在する生理的状態に適合しないかもしれない。特定の実施例では、薬の所望の特性は、高熱温度において、或いは発熱している及び通常の生理的な温度でない患者に対して、活動であるかもしれない。   However, in some embodiments, the test range may not be compatible with the physiological conditions that normally exist. In certain embodiments, the desired property of the drug may be activity at high fever temperatures or for patients who are fever and not at normal physiological temperatures.

ゲージの特別なセットは非生理的な状況のにおいて使用され、例えば、いくつかのゲージを他と置き換える。代替的にまたは付加的に、ゲージの比較的安定なセットが提供され、それは広い範囲の環境にわたって同じ挙動を示す。代替的にまたは付加的に、たとえゲージの特性が変化しても、その変化が知られていれば、また、測定が実行され続けていれば、再現方法を調整して環境の影響と把握することができる（例えば、三角形空間内の位置及び／又は大きさ）。   Special sets of gauges are used in non-physiological situations, eg replacing some gauges with others. Alternatively or additionally, a relatively stable set of gauges is provided that exhibits the same behavior over a wide range of environments. Alternatively or additionally, even if the gauge characteristics change, if the change is known and the measurement continues to be performed, adjust the reproduction method to understand the environmental impact (E.g., position and / or size in triangular space).

いくつかのゲージは水にあまり溶解しないので、他の起こり得る環境的な変数は使用している溶媒の種類であり、その結果定量では非標準の溶媒を使用することができる。   Since some gauges are not very soluble in water, another possible environmental variable is the type of solvent used, so that non-standard solvents can be used for quantification.

他の実施例では、ターゲットはコンフォーマル変化を示す可能性があり、例えばカルシウムイオンの濃度のような、環境の小さい変化の下での測定を要求される。変化に対して、ゲージの感度が、ターゲットタンパク質と同じ感度を示さないことは望ましいことであるかもしれない。   In other examples, the target may exhibit a conformal change and is required to be measured under a small change in the environment, such as the concentration of calcium ions. It may be desirable for the sensitivity of the gauge to not show the same sensitivity as the target protein.

代替的にまたは付加的に、ゲージは様々な環境の変化に対して設計され又は選択されてもよく、その結果、例えば単一のゲージが様々な環境のそれぞれにおいて多数の測定を行うことができるようになっている。   Alternatively or additionally, gauges may be designed or selected for various environmental changes, so that, for example, a single gauge can make multiple measurements in each of the various environments. It is like that.

１３．７ ゲージの特徴と辺及び三角形の重複
上述のように、例えば、２つの異なる成分への結合を可能にする相互作用部位によって及び／又はゲージ（及び／又はターゲット）の柔軟性に起因して、２つの異なるゲージ辺長は、特定の相互作用部位の配置と一致し得る。そして、それを完全に除去することができない。 13.7 Gauge features and overlap of edges and triangles As described above, for example, due to interaction sites that allow binding to two different components and / or due to gauge (and / or target) flexibility Thus, two different gauge side lengths can coincide with the placement of a particular interaction site. And it cannot be removed completely.

本発明の例示的な実施形態では、ゲージ測定間の重複が制御され、ゲージ空間上に実質上一定になっている。代替的にまたは付加的に、重複は最小化される。代替的に、例えば、ゲージが結合しない又は定量が失敗する場合に様々な偶然性を補うために、或いは、付加的な結合の情報を提供するために、重複が少なくとも最小量となるように働く。   In an exemplary embodiment of the invention, the overlap between gauge measurements is controlled and substantially constant over the gauge space. Alternatively or additionally, duplication is minimized. Alternatively, for example, to compensate for various contingencies when the gauge does not bind or the quantification fails, or to provide additional binding information, the overlap is at least minimal.

実質上固いゲージが使用される場合であっても、相互作用に固有の許容範囲の水準があり、その結果幾分かの自由度が、場合によっては結合強度を犠牲にしているが常に有効である点に留意する必要がある。   Even when substantially rigid gauges are used, there are inherent tolerance levels in the interaction, so that some degree of freedom is always effective, although at the expense of bond strength. There are some points to keep in mind.

重複の程度が分かっている場合、例えばクラスタ化の間に、上述の再現方法においてその影響を補正することができる。代替的にまたは付加的に、予測される重複の程度が予測される影響を示さなければ、その測定は疑わしい。   If the degree of overlap is known, the influence can be corrected in the above-described reproduction method, for example, during clustering. Alternatively or additionally, the measurement is questionable if the expected degree of overlap does not show the expected effect.

しかしながら、本発明の例示的な実施形態では、大部分の重複は、例えば三角形の２つの、３つの以上の繰り返しの因子として提供される。微小な重複は、例えば非直交の親和力（検出可能な範囲における）を有する成分を用いることによって、及び／又は、三角形間の部分的な重複の結果として、提供される可能性がある。通常、しかしながら、例えば、足場間の差及び／又は足場内の他の成分影響に起因して、正確に同じ三角形は繰り返されることがないであろう。   However, in an exemplary embodiment of the invention, most overlap is provided as a factor of, for example, two, three or more of the triangles. Minor overlap may be provided, for example, by using components with non-orthogonal affinity (in a detectable range) and / or as a result of partial overlap between triangles. Usually, however, the exact same triangle will not be repeated, for example due to differences between scaffolds and / or other component effects within the scaffold.

このように、代替的にまたは付加的に、偶発的な重複に対して、一部又は全ての三角形がゲージ間で繰り返される。本発明の例示的な実施形態では、この繰り返しを使用して、立体衝突の影響及び／又はいくつかのゲージによって示される他の予想外の化学的な挙動を補正する。代替的にまたは付加的に、その繰り返しは、ゲージの結合に基づいて、どの三角形が拘束されたかを決定するために提供される。この趣旨で、２つのゲージが含んでいる他の三角形についてゲージ間の重複がより少なくなるように、ゲージを選択することができる。しかしながら、足場が十分に異なっていれば、他の足場の三角形の大部分に重複する一つの足場の三角形の大部分の確率は小さいと思われる。これは、それぞれの足場とゲージの間の重複を分配するのに役立つかもしれない。代替的に、類似した足場を使用し、その結果、同じゲージ中の三角形の重複をより大きくしてもよい。ゲージがある程度の柔軟性をもっているという事実により重複の一部を提供し、その結果、結合点の同じ三角形配列が異なるサイズの三角形によってマッチングすることができる点に留意する必要がある。本発明の一つの例示的な実施形態では、各三角形配列の点が少なくとも一つのより大きい三角形及び少なくとも一つのより小さい三角形によってマッチングすることができるように、ライブラリを設計する。この重複は、実質上同一の三角形が少なくとも二度提供される場合に、付加的であり、或いは反復性の形式の重複の代わりであるかもしれない。   Thus, alternatively or additionally, some or all triangles are repeated between gauges for accidental overlap. In an exemplary embodiment of the invention, this iteration is used to correct for the effects of steric collisions and / or other unexpected chemical behavior exhibited by some gauges. Alternatively or additionally, the iteration is provided to determine which triangles are constrained based on gauge coupling. To this effect, gauges can be selected such that there is less overlap between gauges for other triangles that the two gauges contain. However, if the scaffolds are sufficiently different, the probability of the majority of one scaffold triangle overlapping the majority of the other scaffold triangles will be small. This may help distribute the overlap between each scaffold and gauge. Alternatively, a similar scaffold may be used, resulting in a larger triangle overlap in the same gauge. It should be noted that the fact that the gauge has some flexibility provides a part of the overlap, so that the same triangle array of attachment points can be matched by triangles of different sizes. In one exemplary embodiment of the invention, the library is designed such that each triangle array point can be matched by at least one larger triangle and at least one smaller triangle. This overlap may be additive or may be an alternative to a repetitive form of overlap if substantially the same triangle is provided at least twice.

選択的に、例えば少なくともいくつかの三角形が他の三角形と同じ立体衝突の問題がないであろうことを確かめるために、特定の足場内の成分の順序を制御して予測される立体衝突を把握する。   Optionally, control the order of components within a particular scaffold to understand the predicted steric collision, for example to make sure that at least some triangles will not have the same steric collision problem as other triangles To do.

代替的にまたは付加的に、立体衝突の問題を避けるために、同じ三角形を有する、ゲージの混合、しかし、異なる予測される立体衝突を単一の定量中に混合することができる。   Alternatively or additionally, to avoid steric collision problems, a mixture of gauges with the same triangle, but different predicted steric collisions can be mixed in a single quantification.

本発明の例示的な実施形態では、三角形は一般に重複し、正確には同一でないが、三角形空間の三角形の分布が比較的不連続な格子となるように、格子点に近い三角形のクラスタを用いて、例えば、２０％、４０％、６０％或いはより少ない、中間、又はより多い割合の、少なくとも幾つかのライブラリのゲージ三角形が選択される。代替的に、より少ないクラスタ化を用いて、その三角形空間の対象範囲が比較的均一になるように、例えば、２０％、４０％、６０％或いはより少ない、中間、又はより多い割合の、少なくとも幾つかのライブラリが選択される。上述のように、非結合の様々な原因を克服するために重複が役立つ可能性がある。しかしながら、より大きな重複はより大きなライブラリを意味するかもしれない。   In an exemplary embodiment of the invention, triangles are generally overlapping and not exactly the same, but use a cluster of triangles close to the grid points so that the distribution of triangles in the triangle space is a relatively discontinuous grid. Thus, for example, 20%, 40%, 60% or less, intermediate, or a greater proportion of at least some library gauge triangles are selected. Alternatively, with less clustering, for example, 20%, 40%, 60% or less, intermediate, or a greater percentage, so that the coverage of the triangle space is relatively uniform Several libraries are selected. As mentioned above, duplication can help to overcome various causes of unbinding. However, a larger overlap may mean a larger library.

重複の程度は均一である必要がない点に留意する必要がある。例えば、ある三角形の大きさにおいてより立体衝突がおこる傾向があるかもれしず（例えば、それら全てが大きな足場を使用する場合）、その場合、より大きな重複が提供される可能性がある。その場合には、より大きな重複は提供される可能性がある。選択的に、例えば三角形が拘束されたかどうかを決めるための閾値を決定するために、そのクラスタ化方法は重複の程度を考慮に入れる。   It should be noted that the degree of overlap need not be uniform. For example, there may be a tendency for more steric collisions at certain triangle sizes (eg, when they all use large scaffolds), in which case greater overlap may be provided. In that case, a larger overlap may be provided. Optionally, the clustering method takes into account the degree of overlap, for example to determine a threshold for determining whether a triangle is constrained.

１３．８ ゲージの質量及び大きさ
本発明の例示的な実施形態では、ゲージは最小の質量をもつように選択される。質量が増加するにつれて、ゲージはより活性的になり、結合しそうになくなることが予想される。代替的にまたは付加的に、質量が大きくなると、しばしばサイズが大きくなり且つ立体衝突の機会が増えるようになる。本発明の例示的な実施形態では、足場は、成分を含んでいない２００未満の集団を有するように選択される。場合によっては、少なくともそれらの増強された親和力による部分において、ベンゼン環の成分の増加質量が相殺される。代替的にまたは付加的に、例えば４つのfusen環の大きさよりも大きくないように（例えば約１０オングストローム）、ゲージは大きさによって選択される。代替的にまたは付加的に、ゲージとして包含するための分子を選択するときに、分子があまりに大きいかあまりに重い場合、選択は失敗となる。場合によっては、大きさの考慮が相対的である点に留意する必要がある。例えば、本発明のいくつかの実施形態において、三角形が足場の大きさの順序に基づく辺を有することは望ましい。特定のゲージによって提供される三角形を考慮するとき、大きな足場上の小さな三角形は無視されるかもしれず、場合によっては、より小さな足場により提供されることを強いられる。 13.8 Gauge Mass and Size In an exemplary embodiment of the invention, the gauge is selected to have a minimum mass. As the mass increases, the gauge is expected to become more active and less likely to bind. Alternatively or additionally, increasing mass often increases in size and increases the chance of steric collisions. In an exemplary embodiment of the invention, the scaffold is selected to have less than 200 populations that do not contain components. In some cases, the increased mass of the components of the benzene ring is offset, at least in part due to their enhanced affinity. Alternatively or additionally, the gauge is selected by size, for example not to be larger than the size of the four fusen rings (eg about 10 angstroms). Alternatively or additionally, when selecting a molecule for inclusion as a gauge, if the molecule is too large or too heavy, the selection fails. It should be noted that in some cases size considerations are relative. For example, in some embodiments of the present invention, it may be desirable for a triangle to have sides that are based on the order of scaffold size. When considering triangles provided by a particular gauge, small triangles on a large scaffold may be ignored and in some cases forced to be provided by a smaller scaffold.

当然のことながら、これらの実施例は限定されず、ゲージの大きさはより大きく及び／又はより大きな質量を有するかもしれず、さもなくば限定され、ゲージの大きさはより小さく及び／又はより小さい質量を有し、応用又は実行に依存している。   Of course, these embodiments are not limited, the gauge size may be larger and / or have a larger mass, otherwise limited, the gauge size being smaller and / or smaller Has mass and depends on application or implementation.

１４．特定の及び一般のゲージセット設計
１４．１ ライブラリの大きさの測定例
特定の仮定では、以下は、ターゲット上の小分子に対する完全な測定ライブラリ中の多くのゲージ及び三角形の推定である。 14 Specific and General Gauge Set Designs 14.1 Example of Measuring Library Size Under certain assumptions, the following are estimates of many gauges and triangles in a complete measurement library for small molecules on the target.

対象となる長さの範囲が、１オングストロームごとで、９オングストロームまでと想定すると、可能な三角形の数は10*10*10/(2*3)である（因子２は相似する三角形に関するものであり、因子３は回転の縮退に関するものである）。１０の成分及び成分の方向を仮定すると、約１６６，０００の三角形が生じる。１つのゲージにつき３つ及び５つの三角形の重複因子を仮定すると、約１００，０００のゲージが生じる。これらの数は、もちろん単なる一例にすぎないが、ライブラリ設計の以下の説明を明らかにする際に役立つかもしれない。   Assuming that the target length range is 1 angstrom and up to 9 angstroms, the number of possible triangles is 10 * 10 * 10 / (2 * 3) (factor 2 is for similar triangles). Yes, factor 3 relates to rotational degeneracy). Assuming 10 components and component directions, approximately 166,000 triangles result. Assuming 3 and 5 triangular overlap factors per gauge, about 100,000 gauges result. These numbers are, of course, only an example, but may help in clarifying the following description of library design.

ライブラリの大きさは、広がっている三角形空間、精度、ゲージの複雑さ及び重複の程度によって決まると思われる。これらのいずれかは本発明の例示的な実施形態に従って変化し、例えば、１０，０００以下のゲージ間と１，０００，０００以上のゲージ間とを用いてライブラリを生み出す。例示的な中間のライブラリの大きさは、３０，０００、６０，０００、８０，０００、２００，０００及び５５０，０００のゲージを含む。さらに、ライブラリは、例えば上述のように、非ゲージの要素を含むことができ、又はより大きなスクリーニングライブラリの一部を形成することができる。通常、ライブラリ中のゲージの数が多ければ多いほど、全体としてそれが適用され、より機能する。しかしながら、ライブラリが大きくなるにつれて、精度、特異性及び適用範囲をより大きくして利用することができる。   The size of the library will depend on the expanding triangular space, accuracy, gauge complexity and degree of overlap. Any of these will vary according to exemplary embodiments of the present invention, for example, using 10,000 or less gauges and 1,000,000 or more gauges to create a library. Exemplary intermediate library sizes include 30,000, 60,000, 80,000, 200,000 and 550,000 gauges. In addition, the library can include non-gauge elements, eg, as described above, or can form part of a larger screening library. Usually, the more gauges in a library, the more it is applied and works better as a whole. However, as the library grows, it can be used with greater accuracy, specificity and coverage.

７つの成分のみを有するより小さいゲージライブラリの一例は、抽出距離を８に減少させ及び／又は重複因子を２に減少させる。また、より小さくより大きいライブラリ及び／又はライブラリのパラメータの他の修正を、様々な部分的なライブラリと同様に、本発明のいくつかの実施形態において提供することができる。   An example of a smaller gauge library with only 7 components would reduce the extraction distance to 8 and / or reduce the overlap factor to 2. Also, other modifications of smaller and larger libraries and / or library parameters can be provided in some embodiments of the invention, as well as various partial libraries.

他の実施例では、全てのゲージが一つの（または少数の）三角形を含むように設計されており、その場合には、約１６６，０００のゲージが必要である（重複がない場合）。そのような特定のゲージライブラリでは、最初のクラスタ化段階は選択的に省略される。しかしながら、少なくとも偶然に、ゲージが複数の物差しを含み、その結果、依然としてクラスタ化を利用することができることが注目される。場合によっては、物差しの一部として参加することからゲージの足場部分を妨げるために及び／又は特定のゲージによって提供される異なる三角形の数を減らすために、成分がゲージ上に提供される。   In other embodiments, all gauges are designed to contain one (or a few) triangles, in which case about 166,000 gauges are required (if there are no overlaps). In such specific gauge libraries, the initial clustering step is selectively omitted. However, it is noted that at least by chance, the gauge includes multiple rulers, so that clustering can still be utilized. In some cases, components are provided on the gauge to prevent the gauge scaffolding from participating as part of the ruler and / or to reduce the number of different triangles provided by a particular gauge.

１４．２ ゲージの部分集合の選択
ゲージライブラリの特定の形式は部分集合ライブラリであり、それは標準のライブラリより小さくすることができる（しかし、長さ及び／又は成分の種類がより高分解能であれば、より大きくてもよい）。 14.2 Gauge Subset Selection A specific type of gauge library is a subset library, which can be smaller than a standard library (but if the length and / or component types are higher resolution) , May be larger).

本発明の例示的な実施形態では、特定の測定に対して全ゲージの一部のみが使用される。場合によっては、これは、各段階ごとに全ての利用可能なゲージを使用しない反復方法を用いていることによる。代替的にまたは付加的に、実行する定量の回数を減少させることが要求されるかもしれない。代替的にまたは付加的に、これは異なるゲージ間の多数の重複の結果であるかもしれない。本発明の例示的な実施形態では、ゲージは、例えば細胞定量中に、環境（例えば温度、pH、使用される溶媒）中でよりよく作用するように及び／又はターゲット及び／又は定量法を用いてより少ない逆相互作用を示すように選択される。代替的にまたは付加的に、これは、例えば小さい薬の全てのタンパク質ターゲットにほとんど例外なく利用できる上述の実施例に示されるような、完全な測定ライブラリを作成するときの失敗の結果となるかもしれない。   In an exemplary embodiment of the invention, only a portion of the total gauge is used for a particular measurement. In some cases this is due to the use of an iterative method that does not use all available gauges for each stage. Alternatively or additionally, it may be required to reduce the number of quantifications performed. Alternatively or additionally, this may be the result of multiple overlaps between different gauges. In an exemplary embodiment of the invention, the gauge works better in the environment (eg temperature, pH, solvent used) and / or uses targets and / or quantification methods, for example during cell quantification. Selected to exhibit less reverse interaction. Alternatively or additionally, this may result in a failure when creating a complete measurement library, for example as shown in the above examples that can be used almost exclusively on all protein targets of small drugs. unknown.

固いゲージの一つの潜在的な効果は、それらの化学的な挙動が影響を受ける場合であっても、複数の固い分子の幾何学的形状が環境の変化によって受ける影響が最小限にとどまるということである点に留意する必要がある。これは、ゲージセットをより一般的にすることを可能にする。   One potential effect of hard gauges is that the geometry of multiple hard molecules is minimally affected by environmental changes, even if their chemical behavior is affected. It is necessary to keep this in mind. This allows the gauge set to be more general.

本発明の例示的な実施形態では、部分集合のためのゲージは、例えば相互作用部位の間の距離の予測される範囲等、ターゲットの形状に基づいて選択される。   In an exemplary embodiment of the invention, the gauge for the subset is selected based on the shape of the target, such as an expected range of distances between interaction sites.

代替的にまたは付加的に、ゲージは測定の必要性に応じて選択される。例えば、特定の相互作用部位の大きさが未知であるが、親和力が弱いと分かっている場合、その相互作用部位に対して、成分の大きさの範囲内のより高密度の試料抽出を使用することができる（例えば、その部位に結合することが予測されるゲージに対して）。   Alternatively or additionally, the gauge is selected according to the measurement needs. For example, if the size of a particular interaction site is unknown but the affinity is known to be weak, use a higher density sample extraction within the component size range for that interaction site (E.g., for gauges that are expected to bind to the site).

代替的にまたは付加的に、ゲージは、例えば薬中の可能な水素結合の方向の種類等、利用可能な薬の種類の知識に応じて選択される。代替的にまたは付加的に、ゲージは、薬の間の差のより高い分解能を提供することによって、２つの潜在的な薬の間をより良く区別するように選択される。   Alternatively or additionally, the gauge is selected depending on knowledge of the type of drug available, such as the type of possible hydrogen bond directions in the drug. Alternatively or additionally, the gauge is selected to better differentiate between the two potential drugs by providing a higher resolution of the difference between the drugs.

本発明のいくつかの実施形態では、より低い分解能のゲージが使用されるそれらの部分のターゲットであることを考慮に入れても、ほぼ正しいモデルを再現することができるように、ゲージが選択される。代替的に、ゲージは特定の薬がターゲットに結合するかどうかを決定するために選択されるので、可能な構成のより少ない範囲を測定するために要求されるゲージだけは必要である。   In some embodiments of the invention, the gauges are selected so that a near correct model can be reproduced, even taking into account that lower resolution gauges are the target of those parts used. The Alternatively, since a gauge is selected to determine whether a particular drug binds to the target, only the gauge required to measure a smaller range of possible configurations is necessary.

選択的に、ゲージは1種類の所望の結合マッチングに応じて選択される。例えば、ターゲット及び／又は潜在的な薬が硫酸塩の結合を含むことが分かっている場合、硫酸塩の成分を含んでいるゲージが使用される。   Optionally, the gauge is selected according to one type of desired bond matching. For example, if the target and / or potential drug is known to contain sulfate bonds, gauges containing sulfate components are used.

本発明の例示的な実施形態では、ゲージの部分集合を選択する方法は：
（a）ゲージの部分集合の使用を決定すること；
（b）前記使用に適合するゲージの選択のための一つの又は複数の規則を決定すること（例えば、大きさ、成分、密度、その他例えば、上述のような）；
（c）前記規則に適合する複数のゲージのライブラリから選択すること；及び、
（d）選択的に、結果として生じるライブラリが前記使用に対する所望の情報を提供しそうであるかどうかを決定すること、含む。
例えば、定量結果が再現を生じさせそうであるかどうかを見るためにシミュレーションを行うことができる（例えば、結合率、適用範囲の密度、性質又はターゲット、及び／又はゲージ上の三角形間で識別が要求される重複の程度の定量に基づいて）。他の実施例では、その情報は部分的な情報であり、その情報を識別することができるかどうかを見るためにシミュレーションを行う。 In an exemplary embodiment of the invention, a method for selecting a subset of gauges is:
(A) determine the use of a subset of gauges;
(B) determining one or more rules for selection of a gauge that is compatible with the use (eg, size, composition, density, etc., as described above);
(C) select from a library of gauges that conform to the rules; and
(D) optionally, determining whether the resulting library is likely to provide the desired information for said use.
For example, simulations can be performed to see if the quantification results are likely to produce reproducibility (eg, discrimination between the binding rate, coverage density, nature or target, and / or triangles on the gauge) Based on the quantification of the degree of overlap required). In another embodiment, the information is partial information and a simulation is performed to see if the information can be identified.

１４．３ ゲージライブラリ設計
以下のテーブルにゲージライブラリ設計のための足場の例示的なものを示す：

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 14.3 Gauge Library Design The following table shows an example of a scaffold for gauge library design:
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本発明の例示的な実施形態では、成分はMe（メチル）、Et（エチル）、Pr（プロピル）、Ph（フェノール）、CO2H、OHおよびNH2である。成分はどのR位置にも結合できるが、前述したように、全ての可能なゲージが必要であるというわけではない。R１において、インドリジン足場はCOOHかNH2を有する可能性があり、その両方は表中に示されている。特に、出願人は、通常、４つか５つの結合点をもつ足場がおおよそM3個の異なるゲージのみを使用してM個の成分をもつ三角形の全範囲に及ぶことができるということを発見した。これは、一般に、多くの結合点をもつ足場にとって正しい（例えば、指数部は３よりもそれほど高くない）と考えられている。 In an exemplary embodiment of the invention, the components are Me (methyl), Et (ethyl), Pr (propyl), Ph (phenol), CO 2 H, OH and NH 2 . The component can be bound to any R position, but not all possible gauges are required as described above. In R1, indolizine scaffold may have a COOH or NH 2, both are shown in the table. In particular, Applicants have found that a scaffold with 4 or 5 attachment points usually can cover a full range of triangles with M components using only approximately M 3 different gauges. . This is generally considered correct for scaffolds with many attachment points (eg, the exponent is not much higher than 3).

たとえライブラリが全ての可能な三角形を対象としていなくても、存続能力のある再現は多くの薬ターゲットにとっていまだ可能であり及び／又はライブラリに取り付けられる相当に実用的である点に留意する必要がある。また、上述したように、部分的な再現は、場合によっては役立つ。また、上述したように、場合によっては、たとえいずれの再現も不可能であっても、ゲージのマッチングをリードとして及び／又はリードを排斥するために使用することができる。本発明のいくつかの実施形態では、その方法の失敗は、概して自明であり、存在しないリードを追跡する非生産的な調査を行わない。   It should be noted that even if the library does not cover all possible triangles, a viable reproduction is still possible for many drug targets and / or is quite practical to be attached to the library. is there. Also, as described above, partial reproduction is useful in some cases. Also, as described above, in some cases, even if neither reproduction is possible, gauge matching can be used as a lead and / or to reject a lead. In some embodiments of the invention, the failure of the method is generally self-explanatory and does not involve non-productive investigations that track missing leads.

代替的にゼロからゲージのライブラリを構築するとき、ライブラリの少なくとも一部分を、所望の大きさ及び／又は成分を有する三角形を含む分子に対して既存のライブラリをスキャンすることによって生成することができる。選択的に、上述のように、小さく固い分子が選択される。この種のライブラリは、例えば、一組の足場に基づかないかもしれない。   Alternatively, when building a gauge library from scratch, at least a portion of the library can be generated by scanning an existing library for molecules containing triangles having a desired size and / or component. Optionally, as described above, small and rigid molecules are selected. This type of library may not be based on a set of scaffolds, for example.

１４．４ ライブラリ構築方法
上述の説明から、ライブラリを構成するために使用することができる多くの方法があることは明らかであろう。少なくとも部分的に上述の規則のさまざまな適用を例示するために、以下の例示的な方法が、記載されている：
(a) ライブラリ・パラメータを決定する：例えば、ライブラリの所望の範囲及び精度の広がり；
(b) ライブラリのために成分を選択する；
(c) 足場を選択する；
(d) 足場からゲージを生成する;
(e) それらが適切であれば、生成されたゲージを加える；
(f) ライブラリが所望の精度及び／又は適用範囲を有する範囲広がるまで、（c）から（e）を繰り返す；及び、
(g) 選択的に、ライブラリを確認する。 14.4 Library Construction Methods From the above description, it will be apparent that there are many methods that can be used to construct a library. In order to at least partially illustrate various applications of the above rules, the following exemplary methods are described:
(a) Determine library parameters: for example, the desired range and accuracy spread of the library;
(b) select ingredients for the library;
(c) select a scaffold;
(d) generate a gauge from the scaffold;
(e) Add the generated gauge if they are appropriate;
(f) Repeat (c) through (e) until the library is expanded to have the desired accuracy and / or coverage; and
(g) Selectively check the library.

本発明の例示的な実施形態によれば、例えば最長マッチを行う方法や第一適合法等の資源配分アルゴリズムを使用する。これらの名前は、一組の考えられる資源からの選択方法を参照し、特定の時間を割り当てるために準備し、例えば、足場上の利用可能なゲージからライブラリに対して選択するために測定し、又はライブラリに加えるために足場を設ける。多数の、そのような方法が当技術分野で知られており利用可能であり、本発明のいくつかの実施形態では、最適な解決、単に実用的なまたは妥当な解決を提供するためにその方法を必要としない点に注目する。   According to an exemplary embodiment of the present invention, a resource allocation algorithm such as a longest match method or a first adaptation method is used. These names refer to a selection method from a set of possible resources, prepare to allocate a specific time, measure, for example, select from the available gauges on the scaffold to the library, Or provide a scaffold to add to the library. A number of such methods are known and available in the art, and in some embodiments of the invention, the method is used to provide an optimal solution, simply a practical or reasonable solution. Note that it does not require

代替的な方式は、選択に基づくライブラリ構成方法である。この方法では、既存の分子ライブラリは、ゲージのような性質（例えば、本願明細書において記載されているような）を有する分子に対してスキャンされる。結果として生じる潜在的なゲージは、余計なものを取り除くためにフィルタリングすることができる。しかしながら、一般のライブラリの現状では、そのようなライブラリをスキャンすることが完全なゲージライブラリを生みださないであろうことが予想される。選択的に、そのような選択されたゲージライブラリは他の技術、例えばゲージ生成に基づく足場等、を使用して完成される。   An alternative approach is a library construction method based on selection. In this method, an existing molecular library is scanned for molecules that have gauge-like properties (eg, as described herein). The resulting potential gauge can be filtered to remove excess. However, in the current state of common libraries, it is expected that scanning such a library will not yield a complete gauge library. Optionally, such a selected gauge library is completed using other techniques, such as a scaffold based on gauge generation.

当然のことながら、多くの可能なゲージ及びより少ない実際の要求された数を前提として、要求される数に一致する適切な及び／又は最適なゲージの組を選択するための多くの最適化技術がある。上述したように、その選択は、ライブラリが供される使用に基づくものであり、及び／又は、例えば多様性、化学的挙動、及び合成能力のような検討材料に基づくものであるかもしれない。さらに、例えば、他の足場から構成される一組のゲージを用いて、又は潜在的なリードのライブラリから選択される分子を使用することにより、ライブラリの一部が交換される可能性がある。本発明の例示的な実施形態では、（g）において、例えば、余剰を取り除き、及び所望の配分（例えば、三角形の、化学的性質の）及び重複（例えば、長さ及び／又は成分の）が特定の指針を満たす及び／又は最適であるということを確実にすることによって、構成されたライブラリが最適化される。   Of course, many optimization techniques to select an appropriate and / or optimal gauge set that matches the required number, given a large number of possible gauges and a smaller actual required number. There is. As described above, the selection is based on the use for which the library is provided and / or may be based on considerations such as diversity, chemical behavior, and synthetic capabilities. In addition, a portion of the library may be exchanged, for example, using a set of gauges composed of other scaffolds or using molecules selected from a library of potential leads. In an exemplary embodiment of the invention, in (g), for example, the surplus is removed and the desired distribution (eg, triangular, chemical nature) and overlap (eg, length and / or component) is achieved. By ensuring that certain guidelines are met and / or optimal, the constructed library is optimized.

１４．５ 足場選択方法
本発明の例示的な実施形態では、概して足場は、特定の望ましい性質を有するように選択される。例えばそれは以下の一つ以上である：
（a）小ささ；
（b）固さ；
（c）コンビナトリアル・ケミストリーに対する適合性；
（d）成分及び／又は化学的なマーカ（例えば、結合定量のため、化学的操作のため）を取り付けるために、例えば、３，４，６，１０，１２またはより少ない、中間、より大きい任意の中間の数の、複数の結合点を含むこと；
（e）三角形の辺の範囲を規定することができるような結合点の幾何学的な配置；
（f）例えばそれぞれの状況に対して平面または容積を選択することができる、３次元構造；
（g）成分が取り付けられるかもしれない、余分の突起部の数（場合によっては、少ないことが望ましいかもしれない）。その結果、（例えば、ライブラリに対して或いは特定の三角形に対して）有用な成分が足場の形状を定義する場合に、余分は完全な足場に関連する；及び／又は、
（h）可溶性（例えば、足場内の極性のある原子の数に基づいて決定することができる）。 14.5 Scaffold Selection Method In an exemplary embodiment of the invention, generally the scaffold is selected to have certain desirable properties. For example, it is one or more of the following:
(A) smallness;
(B) Hardness;
(C) suitability for combinatorial chemistry;
(D) to attach components and / or chemical markers (eg, for binding quantification, for chemical manipulation), eg, 3, 4, 6, 10, 12 or less, intermediate, larger any Including a plurality of attachment points in the middle of
(E) geometrical arrangement of connection points that can define the extent of the sides of the triangle;
(F) a three-dimensional structure, for example a plane or volume can be selected for each situation;
(G) The number of extra protrusions to which the component may be attached (in some cases, it may be desirable to have less). As a result, when a useful component (eg, for a library or for a particular triangle) defines the shape of the scaffold, the extra is associated with a complete scaffold; and / or
(H) Soluble (eg, can be determined based on the number of polar atoms in the scaffold).

一般に、成分の結合位置が多くなるにつれて、足場は種々の大きさの三角形をより提供できるようになるが、これは足場（及びゲージの大きさ）に悪影響を与える可能性があり、そして三角形のほとんどが役立たなくなる可能性がある。一般に足場では、使用される結合点として潜在的な結合点の幾つかのみを指定することが、有益であるかもしれない。これは、使用される多くの異なる合成方法を減らし及び／又はそれらの均一性を促進することを可能にする。   In general, as the binding position of the components increases, the scaffold can provide more triangles of various sizes, which can adversely affect the scaffold (and gauge size) and Most may be useless. In general, in a scaffold, it may be beneficial to specify only some of the potential attachment points as the attachment points used. This makes it possible to reduce the number of different synthesis methods used and / or promote their uniformity.

これらの性質の全て又はいずれかでもが、本発明のいくつかの実施形態において必須であるとは限らない。実際には、小さい環及び環の分子鎖は、これらの基準を満たすように見える。このように、本発明の例示的な実施形態では、一組の足場は、所望の基準を満たす分子について、既存の知られている環及び小さい分子鎖を検討することによって生成することができる。本発明の例示的な実施形態では、この種の選択の間、大きさの範囲（例えば結合点間の距離）をもつ足場を選択するために努力がなされ、その結果、三角形の範囲は足場を使用して生成される。   All or any of these properties may not be essential in some embodiments of the invention. In practice, small rings and ring molecular chains appear to meet these criteria. Thus, in an exemplary embodiment of the invention, a set of scaffolds can be generated by examining existing known rings and small molecular chains for molecules that meet the desired criteria. In an exemplary embodiment of the invention, during this type of selection, an effort is made to select a scaffold with a size range (eg, the distance between the attachment points), so that the triangular range defines the scaffold. Generated using.

一般に足場判定基準に加えて、ライブラリに対する足場の選択は他の判定基準を与えるかもしれず、例えば、ゲージの広がっているライブラリ及び／又は化学的性質の範囲を生成し及び／又はゲージを生成するための比較的小数の比較的小さい複雑処理を要求する。   In general, in addition to the scaffold criteria, the selection of the scaffold for the library may provide other criteria, for example, to generate an extended library of gauges and / or a range of chemistries and / or to generate a gauge. Requires a relatively small number of relatively small complex processes.

本発明の例示的な実施形態では、足場選択処理手順は、次の通りである。既存のライブラリ部分を前提として、以下の判定基準のうちの少なくとも1つに答えるならば、新しい足場が利用可能な潜在的な足場のリストから選択される：
（a）足場が、ライブラリから失われている多数の三角形を生成する。例えば、ユーザが設定するような、１０、５０、１００或いはそれらより小さい、中間、より大きいいずれかの数；
（b）足場は、他の足場を使用する生成を避けて、ライブラリの欠落部分を形成する少なくとも一つの（或いは、２０未満、１０未満、５未満、または他の、ユーザが設定する値のような、少数の三角形）三角形を生成する；
（c）足場は、多くの既知の化学的性質（例えば操作及び／又は添加成分のための方法）を有する；及び、
（d）足場は、所望の量の重複に対するポテンシャルを加える。 In the exemplary embodiment of the present invention, the scaffold selection processing procedure is as follows. Given an existing library part, a new scaffold is selected from the list of potential scaffolds available if you answer at least one of the following criteria:
(A) The scaffold generates a large number of triangles that are missing from the library. For example, 10, 50, 100 or any number smaller, medium or larger as set by the user;
(B) The scaffold avoids generation using other scaffolds, and forms at least one (or less than 20, less than 10, less than 5, or other user-set value that forms a missing part of the library. A few triangles) generate triangles;
(C) the scaffold has many known chemistries (eg, methods for manipulation and / or additive ingredients); and
(D) The scaffold adds potential for the desired amount of overlap.

一般に、ゲージが多く生成されれば、ライブラリを完成することがより容易となり得る。しかしながら、全ての足場が、多くの有用な三角形を生成することができるわけではない。   In general, if more gauges are generated, it can be easier to complete a library. However, not all scaffolds can generate many useful triangles.

ライブラリ設計の方法に基づくある相違点では、各ライブラリ要素ができるだけ異なるように選択され、その結果、この種の選択方法及び／又は少なくともいくつかの使用された判定基準は適用できず、及び従来の発想に衝突する点に留意する必要がある。   One difference based on the method of library design is that each library element is selected to be as different as possible, so that this type of selection method and / or at least some of the used criteria is not applicable, and the conventional It is necessary to keep in mind that it conflicts with the idea.

ライブラリが一杯になるにつれて、所望の性質（例えば、要求される三角形を形成するための）を有する足場を検索又は構成する可能性とともに、考慮（b）により重点がおかれる可能性がある点に留意する必要がある。更に、例えば適用範囲を確実にするために或いは適切な固い足場の不足のために、検索はより固くない足場を選択することとなる可能性がある。   As the library is full, consideration (b) may be more emphasized, with the possibility of searching or constructing scaffolds with the desired properties (eg, to form the required triangles) It is necessary to keep in mind. In addition, the search may select a less rigid scaffold, eg, to ensure coverage or lack of a suitable rigid scaffold.

本発明の例示的な実施形態では、ライブラリの任意の最適化段階の間、足場はそれらの質（例えば、足場判定基準に適合すること）、生成される三角形の数及び／又は生成される三角形の特徴に関しては評価される。これらの検討材料に基づいて、足場が有用でない或いは必要でないと判断される場合、足場をライブラリから取り除くことができる。   In an exemplary embodiment of the invention, during any optimization stage of the library, the scaffolds are their quality (eg, meet scaffold criteria), the number of triangles generated and / or triangles generated. It is evaluated for the characteristics of Based on these considerations, if it is determined that the scaffold is not useful or necessary, the scaffold can be removed from the library.

足場間の一つの差は、足場中の環の数である。一般に、環の数が増加するにつれて、足場の大きさ及び重さも増加する。用途によっては、足場中の環の数は、足場がおおよそどんな三角形の大きさを提供することができるかを決定するために発見的手法として使用される可能性がある。用途によっては、多重環の足場が必然的であるかもしれない。代替的にまたは付加的に、単環又は二重環の足場は、小さい足場に対して及び／又は立体衝突を減少するために利用することができる。   One difference between the scaffolds is the number of rings in the scaffold. In general, as the number of rings increases, the size and weight of the scaffold also increases. Depending on the application, the number of rings in the scaffold can be used as a heuristic to determine what approximate triangle size the scaffold can provide. Depending on the application, a multi-ring scaffold may be necessary. Alternatively or additionally, single or double ring scaffolds can be utilized for small scaffolds and / or to reduce steric collisions.

１４．６ ゲージ選択方法
本発明の例示的な実施形態では、一般にゲージは特定の望ましい性質を持つように選択され、例えば以下の一つ以上である：
（a）小ささ；
（b）三角形の多さ；
（c）例えば１から１００マイクロモルの範囲中において、高いさもなければ所望の、結合親和力；
（d）固さ；
（e）分子の体積を定義する、取付けられた成分；
（f）例えば、ライブラリ中の成分間の因子１０及び分子間の因子１００、しかしながら他の実施形態では、より小さい又はより大きい因子（例えば、１以下、５、２０、５０、１３０、２５０、１０００或いはそれらより小さい、中間、大きい因子）等の、一つ又は両方の判定基準に対して提供することができる、成分に関する比較的均一な結合確率；及び／又は、
（g）化学的挙動。例えば、（i）溶解性を助けるためのDMSOのような合成洗剤を用いている、所定のpHの水であるターゲットの自然の溶質中における溶解度、（ii）予測される汚染物質による反応性の欠如、（iii）アミノ酸又はそれらの既知の典型的な組み合わせ及び／又は基質によるものである、ターゲットタンパク質による化学的な反応性（共有結合の生成）の欠如、（iv）性質の範囲を越える所望の挙動。 14.6 Gauge Selection Method In an exemplary embodiment of the invention, the gauge is generally selected to have certain desirable properties, for example one or more of the following:
(A) smallness;
(B) the number of triangles;
(C) high or otherwise desired binding affinity, for example in the range of 1 to 100 micromolar;
(D) Hardness;
(E) an attached component that defines the volume of the molecule;
(F) For example, factor 10 between components in the library and factor 100 between molecules, however, in other embodiments, smaller or larger factors (eg, 1 or less, 5, 20, 50, 130, 250, 1000 Or a relatively uniform binding probability for the components that can be provided for one or both criteria, such as smaller, medium, larger factors); and / or
(G) Chemical behavior. For example: (i) Solubility in the natural solute of a target, which is water of a given pH, using a synthetic detergent such as DMSO to aid solubility, (ii) Reactivity of predicted contaminants Lack, (iii) lack of chemical reactivity (covalent bond formation) by the target protein, due to amino acids or known typical combinations and / or substrates thereof, (iv) desired beyond the scope of the nature Behavior.

一般に、結合の均一性が高いほど、各定量法が同じ意味合いをもつことを意味する。しかしながら、そのような細かく規定される材料を提供することは、通常、実際的ではなく、そして、もし化学物質の現実的なセットが提供されれば、特定の許容範囲が実用的である。   In general, higher binding uniformity means that each quantification method has the same implications. However, providing such finely defined materials is usually impractical and certain tolerances are practical if a realistic set of chemicals is provided.

既存の分子スクリーニングライブラリからゲージの選択によってライブラリ（またはそれの一部分）を生成するとき、各分子は、例えば、所望の判定基準に対してスクリーニングされる。分子は、選択され又は排斥される可能性がある。代替的にまたは付加的に、分子はそれと関連する適合性の得点を持つことができる。同様に、一組の潜在的なゲージは、足場から生成することができる。   When generating a library (or a portion thereof) from an existing molecular screening library by gauge selection, each molecule is screened, for example, against the desired criteria. Molecules can be selected or eliminated. Alternatively or additionally, a molecule can have a fitness score associated with it. Similarly, a set of potential gauges can be generated from a scaffold.

本発明の例示的な実施形態では、適合性（例えば、相関的又は絶対的な）の一方または両方及びグループ判定基準の適合に基づいて、生成された/選択されたセットからゲージが選択される。本発明の例示的な実施形態では、例えば２進数の判定基準として又は点数の一部として以下の判定基準の一つ以上が適用される：
（a）提供される三角形及び／又は不足している三角形に適合されるそれらのその特徴。
（b）所望の柔軟性に対する、ゲージ及び／又は個々の三角形の柔軟性の適合。
（c）例えば細長い又は円い、全体としてのゲージの形状。その形状は、立体衝突が特定の三角形の全てを排斥しないようにその形状が変化するライブラリを構築するときに、検討材料となるかもしれない。このために、ゲージの形状は、ゲージ上の特定の三角形の位置と相互に作用する可能性があり、例えば、もし同一の三角形が２つの細長いゲージ上で見つかれば、それらのゲージの1つにおいて、三角形が軸方向であり、そして、もう一方においては、横切る軸方向であることが望ましいかもしれない。代替的にまたは付加的に、形状の検討材料は、ゲージの三次元形状及び／又はゲージ中の三角形の相対的なレイアウトに関する。
（d）例えば、４、５、又は他の数の多重点の物差しの均一な（又は他の）配分が提供される特有の非三角形である、その特定の非三角形の物差しが見出される。 In an exemplary embodiment of the invention, a gauge is selected from the generated / selected set based on one or both of suitability (eg, relative or absolute) and the fit of group criteria . In an exemplary embodiment of the invention, one or more of the following criteria is applied, for example as a binary criterion or as part of a score:
(A) Their features adapted to the provided triangles and / or missing triangles.
(B) Adapting the gauge and / or individual triangle flexibility to the desired flexibility.
(C) The shape of the gauge as a whole, for example elongated or round. The shape may be a consideration when building a library whose shape changes so that steric collisions do not reject all of the specific triangles. Because of this, the shape of the gauge can interact with the position of a particular triangle on the gauge, for example if the same triangle is found on two elongated gauges, in one of those gauges It may be desirable for the triangle to be axial and for the other to be transverse. Alternatively or additionally, the shape consideration material relates to the three-dimensional shape of the gauge and / or the relative layout of the triangles in the gauge.
(D) That particular non-triangular ruler is found, which is a unique non-triangle that is provided with a uniform (or other) distribution of, for example, 4, 5, or other multi-point rulers.

ゲージ及び／又は足場において、適合性の決定が、シミュレーション及び分子分析ソフトウェアを使用すること、化学実験室試験、及び／又は同一或いは同様な化学物質に関する文献を探索することのうちの一つ以上を含むことが可能である点に留意する必要がある。   In gauges and / or scaffolds, the determination of suitability is one or more of using simulation and molecular analysis software, chemical laboratory testing, and / or searching the literature for the same or similar chemicals. It should be noted that it can be included.

上述の選択方法は、単一の汎用ライブラリ（又は幅広い用途のための一組のそのようなライブラリ）を設計するときに、便利であるかもしれない。しかしながら、特定の性質を持つゲージ又は物差しを探すことによって及び／又は生成されるゲージ及び／又は足場を規定するときに、個人の及び／又は特別のライブラリを生成するとき、幾つかの、同様な、又は他の選択方法を使用することができることに注目すべきである。   The selection method described above may be convenient when designing a single general purpose library (or a set of such libraries for a wide range of applications). However, when creating a personal and / or special library, by looking for gauges or scales with specific properties and / or defining the gauges and / or scaffolds to be generated, some similar Note that, or other selection methods may be used.

１４．７ ゲージ合成
本発明のいくつかの実施形態では、足場からのゲージライブラリの生成は、ゲージの連続的な合成を援助する可能性がある。足場に基づくものではない（または、一部が基づかない）ライブラリでは、標準の合成方法を使用することができる。 14.7 Gauge Synthesis In some embodiments of the present invention, the generation of a gauge library from a scaffold may aid in the continuous synthesis of gauges. For libraries that are not based on scaffolds (or are not partly based), standard synthetic methods can be used.

本発明の例示的な実施形態では、例えば後述するような液相法を使用してゲージが合成され、そして、例えばHPLCを使用する、標準の方法を使用して不純物が除去される。   In an exemplary embodiment of the invention, the gauge is synthesized using, for example, a liquid phase method as described below, and impurities are removed using standard methods, for example using HPLC.

本発明の例示的な実施形態では、並列の合成方法が使用され、そこでは、複数のゲージがすぐに合成され、その後、分けられる。本発明のいくつかの実施形態では、足場によってつくり出される可能性がある少数のゲージだけが実際に必要とされる点に留意する必要がある。代替的にまたは付加的に、特定のゲージの多くを作り出すことができなくても、所望の三角形空間の広がり及び／又は重複を提供するために、充分な数の代替のゲージを利用することができる。例えば、１０の成分をもつ５点の足場上において、１００，００の組み合わせが可能であり、そのうち１０００が全三角形を十分に覆う。このように、選択をすることは、例えば、その場限りで、実際の収率（例えば、相対的な収率）に基づき、或いはライブラリの事前のデザインに基づくものである。   In an exemplary embodiment of the invention, a parallel synthesis method is used, where multiple gauges are synthesized immediately and then separated. It should be noted that in some embodiments of the invention, only a small number of gauges that may be created by the scaffold are actually required. Alternatively or additionally, a sufficient number of alternative gauges may be utilized to provide the desired triangular space spread and / or overlap even though many of the specific gauges cannot be created. it can. For example, on a 5-point scaffold with 10 components, 100,000 combinations are possible, 1000 of which fully cover all triangles. Thus, the selection is based, for example, on an ad hoc basis, based on actual yield (eg, relative yield), or based on a prior design of the library.

本発明の例示的な実施形態では、コンビナトリアル・ケミストリーの方法が使用され、足場中の異なる取り付け点におけるそれぞれに成分を取り付け、選択的に、その結果、成分の組合せの全てがつくり出される。各最終生成物は、（例えば）分離を容易にするために重合体のビーズに取り付けられる。そのビーズは、つくり出されたゲージの分離及び／又は識別の援助のために符号化された色である。   In an exemplary embodiment of the present invention, combinatorial chemistry methods are used to attach components to each of the different attachment points in the scaffold, and selectively create all of the component combinations. Each final product is attached (for example) to polymer beads to facilitate separation. The beads are color coded to aid in separation and / or identification of the created gauge.

代替的に、例えば以下に示すような或いは当技術分野で周知のような、他の固相法が使用される。   Alternatively, other solid phase methods are used, for example as shown below or well known in the art.

１４．８ 混合ライブラリ設計
上述したように、利便性のために、完全な汎用ライブラリは要求されない。更に、ゲージライブラリを、「標準の」スクリーニングライブラリに含むことができる。本発明の例示的な実施形態では、スクリーニング、測定、及び／又は他の用途のために使用されるライブラリ中の分子の少なくとも0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%、10%、20%、40%又はより小さい、中間、より大きいいずれかの割合が、ゲージのような分子を含んでいる。そのようなゲージの中では、例えば、50%未満、30%、60%、80%、90%よりも大きい、又はより小さい、中間、より大きい割合のゲージが足場に基づくゲージであり、その場合、足場を使用して、取付けられた成分によって定義される三角形中で20%未満の重複をもつ少なくとも５つのゲージを生成する。上述したように、ライブラリは標準のスクリーニング部分を含むことができるが、かなりの数のゲージのような分子を提供することは本願明細書に記載されている方法を適用する際に役立つかもしれない。 14.8 Mixed Library Design As mentioned above, a complete general purpose library is not required for convenience. In addition, the gauge library can be included in a “standard” screening library. In exemplary embodiments of the invention, at least 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 5%, 10% of the molecules in the library used for screening, measurement, and / or other uses, Any percentage of 20%, 40% or smaller, medium or larger contains molecules such as gauges. Among such gauges, for example, less than 50%, 30%, 60%, 80%, greater than 90%, or smaller, medium, larger percentage gauges are gauges based on scaffolds, in which case The scaffold is used to generate at least 5 gauges with less than 20% overlap in the triangle defined by the attached components. As noted above, the library can include standard screening moieties, but providing a significant number of gauge-like molecules may be useful in applying the methods described herein. .

本発明の例示的な実施形態では、ライブラリは、少なくとも5,000、10,000、20,000、50,000、80,000、100,000、又はそれらの中間又はより大きいいずれかの数のゲージを含む。これらのゲージは、例えば、ゲージ、単純なゲージ及び／又は固いゲージに基づく足場でもよい。これらのゲージは、例えば、1.1、1,5、2、3、又はより小さい、中間、より大きい程度の重複とともに、三角形空間の5％、20％、40％、80％、100％、又はそれらより小さい、中間、より大きい割合に広がっている。上述したように、広がりがより良好であるとき、より大きなライブラリを使用する費用にもかかわらず、より成功しやすいかもしれない。より小さいライブラリは多くの場合において適用し易く、さらに便利な結果をもたらす。   In an exemplary embodiment of the invention, the library includes at least 5,000, 10,000, 20,000, 50,000, 80,000, 100,000, or any number of gauges in between or larger. These gauges may be, for example, scaffolds based on gauges, simple gauges and / or hard gauges. These gauges can be, for example, 1.1, 1, 5, 2, 3, or 5%, 20%, 40%, 80%, 100% of triangle space, with lesser, intermediate, or greater degree of overlap. Spread to smaller, middle and larger proportions. As mentioned above, when spread is better, it may be more successful despite the cost of using a larger library. Smaller libraries are easier to apply in many cases and yield more convenient results.

ゲージ間及びその他のリードライブラリ間の1つの重要な差は、本発明の例示的ないくつかの実施形態によれば、ライブラリに基づくゲージを試用して比較的大きな適合が予想されることである。例えば、少なくとも0.01％、0.05％、0.1％、0.2％、0.5％、1％、3％、5％、10％、又はより小さい、中間、より大きな割合の数が、結合すると予想される。結合の割合は、例えばライブラリ中のゲージ間及び非ゲージリード間の比率に依存する可能性がある。   One important difference between gauges and other lead libraries is that, according to some exemplary embodiments of the present invention, a relatively large fit is expected using a library-based gauge. . For example, numbers of at least 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.5%, 1%, 3%, 5%, 10%, or smaller, intermediate, larger percentages are expected to combine. The percentage of binding can depend on, for example, the ratio between gauges and non-gauge leads in the library.

当然のことながら、これらの割合は単なる数字ではない。むしろ、たいてい、リードが結合しない所で、それらはライブラリとの性質上の差を表す。一つ以上のリードを発見するか率が大きいほど及びリードの数が多いほど、薬が発見されるであろうことがより起こり得る。しかしながら、結合しすぎるために、結合により提供される情報の質は減少する可能性がある。   Of course, these percentages are not just numbers. Rather, they often represent a property difference from the library where the leads do not bind. It is more likely that the more one or more leads or the higher the rate and the number of leads, the more likely the drug will be discovered. However, because of too much coupling, the quality of information provided by the coupling can be reduced.

また、ライブラリは、三点の物差しとより高いバランス（valance）物差しとの混合を含む可能性がある。３つよりも多い成分を含むゲージはいずれも高いバランス物差しを含むが、本発明の例示的な実施形態では、ライブラリはより高いバランスの空間に及ぶように設計されている。例えば、ライブラリは、より高いバランス物差しの空間の少なくとも0.1％、0.3％、0.5％、又は少なくとも1%、又はそれらより小さい、中間、より大きいいずれかの割合に広がる。例えば、その広がりは連続的であり（例えば、低分解能でのライブラリ全部又は高分解能でのライブラリの一部）、或いは不連続であるかもしれない（例えば、ライブラリの分離した部分）。一般に、より高いバランス物差しは、例えば三角形の100,000のライブラリに対して広がっている同等物に対して、例えば20,000,000という非常に多くの数を必要とするかもしれない。そして、商業的な実施は、今日利用可能である定量法よりも、さらにより並列の定量法の利用可能性に頼るかもしれない。選択的に、より高いバランス物差しが提供されてより柔軟になり、その結果、空間に広がるためにより低い分解能が必要とされる。   The library may also contain a mix of a three-point ruler and a higher valance ruler. Although any gauge that contains more than three components includes a high balance ruler, in an exemplary embodiment of the invention, the library is designed to span a higher balance space. For example, the library may be spread to at least 0.1%, 0.3%, 0.5%, or at least 1% of the higher balance ruler space, or any proportion smaller, medium, or larger. For example, the spread may be continuous (eg, the entire library at low resolution or a portion of the library at high resolution), or it may be discontinuous (eg, an isolated portion of the library). In general, a higher balance ruler may require a very large number, for example 20,000,000, for an equivalent spread over a 100,000 library of triangles, for example. And commercial implementations may rely on the availability of even more parallel quantification methods than the quantification methods available today. Optionally, a higher balance ruler is provided to become more flexible, so that lower resolution is required to spread into space.

１４．９ ライブラリの信頼性の確保
本発明の例示的な実施形態では、一度ライブラリが構成され及び／又はその構成の間、様々な品質保証プロセスを使用することができる。一つの実施例では、ライブラリに範囲、重複及び／又は精度の判定基準セットが適合することを確かめるために、ライブラリを分析する。いずれかの不足している三角形及び／又はゲージを、この点で提供し、又は不足として示すことができる。代替的にまたは付加的に、低い溶解度又は高い毒性を有する分子は、除去され及び／又は類似した空間化学的な構成を示している分子と取り替えられる。 14.9 Ensuring Library Reliability In an exemplary embodiment of the invention, once a library is configured and / or during its configuration, various quality assurance processes can be used. In one embodiment, the library is analyzed to ensure that the library meets a set of range, overlap, and / or accuracy criteria. Any missing triangles and / or gauges can be provided at this point or indicated as missing. Alternatively or additionally, molecules with low solubility or high toxicity are removed and / or replaced with molecules exhibiting a similar spatial chemical configuration.

本発明の例示的な実施形態では、ライブラリの使用からの反応が使用され、ライブラリ、再現プロセスを調整し、ライブラリの設計を手助けする。   In an exemplary embodiment of the invention, reactions from the use of the library are used to coordinate the library, the reproduction process, and assist in the design of the library.

本発明の例示的な実施形態では、例えば既知の及び／又は未知の構造を有するランダムに選択されたターゲットに対して試験定量を行うことによって、ライブラリの理論上のモデル化がその実際の挙動と比較される。既知の構造を有する分子の２つの例は、任意の取付けられた要素を有する、DNA又はRNAから構成される、完全にマップ化されたタンパク質および構造である。選択的に、ターゲットはランダムではなく、ライブラリの理論上のモデルの特定の仮定を検証するために選択される。代替的にまたは付加的に、校正は、ゆっくり時間をかけてライブラリの実際の使用の結果を分析することによって行われる。   In an exemplary embodiment of the present invention, the theoretical modeling of the library can be considered as its actual behavior, for example by performing a test quantification on a randomly selected target having a known and / or unknown structure. To be compared. Two examples of molecules with a known structure are fully mapped proteins and structures composed of DNA or RNA with any attached element. Optionally, the target is not random but is selected to verify certain assumptions in the theoretical model of the library. Alternatively or additionally, calibration is performed by slowly analyzing the results of actual use of the library over time.

本発明の例示的な実施形態では、以下のデータの一つ以上は、そのような分析によって提供される：
（a）ゲージ及び系統（例えば類似）のゲージに対する定量結合率；
（b）一つ以上のゲージの環境状態間及び結合率間及び／又はコンフォーマル変化間の依存性；
（c）重複三角形をもつゲージ（及びその三角形）間の立体衝突のBaysian確率；
（d）三角形間の重複の実際の程度；
（e）ターゲット種類とゲージ結合の間の依存性；及び／又は、
（f）種々のアルゴリズムのためのパラメータ値（例えば閾値）。 In an exemplary embodiment of the invention, one or more of the following data is provided by such an analysis:
(A) Quantitative coupling ratio for gauges and strains (eg, similar)
(B) the dependency between the environmental state and the coupling rate of one or more gauges and / or between conformal changes;
(C) Bayesian probability of steric collisions between gauges (and their triangles) with overlapping triangles;
(D) the actual degree of overlap between triangles;
(E) dependency between target type and gauge coupling; and / or
(F) Parameter values (eg threshold values) for various algorithms.

また、ライブラリの他の性質、例えばゲージの全般的な固さ及びデータバンク中の正確さの値等を、そのような又は他の分析によって提供することができる。   Other properties of the library can also be provided by such or other analysis, such as the overall stiffness of the gauge and the accuracy value in the data bank.

本発明の例示的な実施形態では、上述の発見の結果として、例えば余剰のゲージを排斥することによって及び／又は不足している三角形を生成するためにゲージを探索することによって、ライブラリを修正する。   In an exemplary embodiment of the invention, as a result of the above discoveries, the library is modified, for example, by rejecting excess gauges and / or by searching for gauges to generate missing triangles. .

代替的にまたは付加的に、上述の発見の結果として、例えば特定のゲージに関するような特定の方法において、及び／又はそれらの適切な理論上のモデルから及び／又はそれらのモデルのパラメータとして、足場の挙動及び／又はゲージの系統の統計にもとづく偏差に関連するような全般的な方法において、ライブラリ及び部分的なライブラリのより遅い生成が修正され、補正情報を考慮する。   Alternatively or additionally, as a result of the above discoveries, eg in certain ways, such as for certain gauges, and / or from their appropriate theoretical models and / or as parameters of those models, scaffolds In a general way, such as relating to deviations based on the behavior of the stats and / or gauge systematic statistics, the slower generation of libraries and partial libraries is modified to account for correction information.

代替的にまたは付加的に、例えば、各三角形の実際の対象範囲、適合の空間形状（三角形空間中の）及び／又は種々の三角形物差し及び／又はゲージの相対的な結合強度等、どの三角形が一致したかより良く区別するために、再現プロセスが調整される。   Alternatively or additionally, which triangles, such as the actual coverage of each triangle, the fit space shape (in the triangle space), and / or the relative bond strength of various triangle scales and / or gauges, etc. The reproduction process is adjusted to better match or distinguish.

１４．１０ ライブラリ設計中の人間の相互作用
ライブラリを設計するプロセスは、自動化、半自動化、或いは手動でもよい。一般に、より潜在的なゲージ及び／又は足場が利用可能であり、適切なモデル化ソフトウェアも同様に利用可能なときに、自動化された設計を提供することができる。これは、一旦完全なライブラリが利用可能であれば、部分集合を選択することは完全に自動化することができ、すぐに所望のパラメータが提供される一つの例である。例えば、既存のライブラリからのゲージの選択及び／又は既存のライブラリからの足場の選択等のいかなる場合においても、いくつかのライブラリは自動的に生成される得る。以前の情報が利用可能でないならば、合成を容易にするには手動にすることを必要とするかもしれない。しかしながら、本発明の例示的な実施形態では、足場が既知の化学的な挙動および合成経路を有するように選ばれ、その結果、成分の結合はほとんど研究業務を必要としないことを示す。場合によっては、しかしながら、人間は選択肢間の選択のみを要求されるだけではなく、実際には、特定の不足しているのゲージを見つけ、又は足場を提案することも要求される。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態によると、ライブラリの数学的記述が援助して、構造的な合成及び／又は既存の分子の分析を用いてライブラリの完全な或いはほぼ完全な自動生成を可能にしている。例えば上述ように、場合によっては手動で、特にライブラリの合成を用意にするために、その後そのようなライブラリを最適化することができる。 14.10 Human Interaction During Library Design The process of designing a library can be automated, semi-automated, or manual. In general, automated designs can be provided when more potential gauges and / or scaffolds are available, and appropriate modeling software is also available. This is one example where once a complete library is available, selecting a subset can be fully automated and the desired parameters are immediately provided. For example, in any case, such as selecting a gauge from an existing library and / or selecting a scaffold from an existing library, some libraries may be automatically generated. If previous information is not available, it may need to be manual to facilitate synthesis. However, in an exemplary embodiment of the invention, the scaffold is chosen to have a known chemical behavior and synthetic route, thus indicating that the binding of the components requires little research work. In some cases, however, humans are not only required to choose between options, but are actually also required to find certain missing gauges or suggest scaffolds. However, according to some embodiments of the invention, the mathematical description of the library assists, allowing complete or near-complete automatic generation of the library using structural synthesis and / or analysis of existing molecules I have to. For example, as described above, such libraries can then be optimized, in some cases manually, especially to prepare for the synthesis of the library.

上述したように、再現プロセスは完全に自動的、或いは手動の側面を含んでもよい。しかしながら、一般に、少なくとも薬発見のいくつかの段階において、ゲージの結合の高ヒット率が人間の介入の必要性を減らすか又は除去することが予想される。もちろん、一度マッピングが完了するとすぐに、例えば再現されたレイアウトがどのようにターゲット適合に基づいて行われる様々な仮定に依存するか、ユーザが、様々な仮定の影響を試験することを望むかもしれない。また、多くの場合には、費用が非常に高くて不合格にされる、その一つ又は二つが選択される方法が低い可能性をもたらすであろうために、場合によっては、専門家（又は熟練したシステム）を利用して、選択肢間で選択するため或いは有望なリードを選択するかもしれない。   As mentioned above, the reproduction process may include fully automatic or manual aspects. In general, however, at least in some stages of drug discovery, a high hit rate of gauge binding is expected to reduce or eliminate the need for human intervention. Of course, once the mapping is complete, the user may wish to test the effects of different assumptions, for example how the reproduced layout depends on different assumptions made based on the target fit. Absent. Also, in many cases, specialists (or even in some cases because the cost is so high that it is rejected, one or two will be less likely to be selected. A skilled system) may be used to select between choices or to select promising leads.

本発明の例示的な実施形態では、薬発見プロセス中の人間の介入の一つの時点は、最終的なファーマコフォア（例えばモデル）に適合する薬の候補を設計するときである。この段階を援助し又は自動化する種々のソフトウェアが存在することが知られている。しかしながら（まさにこの時点で）、概して人間の判断は、複雑な分子の合成の実現可能性をうまく評価する。もし提案された薬がゲージまたは単純な断片を結びつけることによってつくられるならば、しかしながら、自動評価及びおそらく生成方法が合理的であるかもしれない。   In an exemplary embodiment of the invention, one point in human intervention during the drug discovery process is when designing drug candidates that fit the final pharmacophore (eg, model). Various software is known to assist or automate this step. However (at this very point), however, human judgment generally assesses the feasibility of the synthesis of complex molecules. If the proposed drug is made by combining gauges or simple pieces, however, automatic evaluation and possibly production methods may be reasonable.

１５．実験及び実施例
１５．１ 実験１
上述の測定方法の幾つかについて、以下の実験により試験を行った。 15. Experiments and Examples 15.1 Experiment 1
Several of the above measurement methods were tested by the following experiment.

この実験では、HIV-1プロテアーゼへの結合を示すはずである一組の三角形の物差しを検出するために、HIV-1プロテアーゼの既知の抑制剤を分析した。三角形の物差しを含んでいる一組の分子を選択し、物理的に定量し、HIV-1プロテアーゼへの予想された結合を有することを示した。その結果は、三角形が、結合によってターゲットを測定するために用いることができる存続可能な幾何学的な下部構造であることを示す。   In this experiment, known inhibitors of HIV-1 protease were analyzed to detect a set of triangular rulers that should show binding to HIV-1 protease. A set of molecules containing a triangular ruler was selected, physically quantified, and shown to have the expected binding to HIV-1 protease. The results show that the triangle is a viable geometric substructure that can be used to measure the target by coupling.

PDB（タンパク質データベース）の以下のエントリが、周知の結合された抑制剤を有するHIV-1プロテアーゼの構造として抽出された。すなわち、1ajv、1ajx、1dif、1gno、1hbv、1hih、1hos、1hps、1hpv、1hpx、1hsg、1hte、1htf、1htg、1hvi、1hvj、1hvk、1hvl、1ohr、1sbg、1upj、2bpv、2bpw、2bpx、2bpy、2bpz、2upj、3tlh、5hvp、7upjである。   The following entry in the PDB (protein database) was extracted as the structure of HIV-1 protease with a well-known bound inhibitor. 1ajv, 1ajx, 1dif, 1gno, 1hbv, 1hih, 1hos, 1hps, 1hpv, 1hpx, 1hsg, 1hte, 1htf, 1htg, 1hvi, 1hvj, 1hvk, 1hvl, 1ohr, 1sbg, 1upj, 2bpv, 2bp 2bpy, 2bpz, 2upj, 3tlh, 5hvp, 7upj.

その構造は基準フレームとしてタンパク質を使用して重畳され、その結果、空間位置および抑制剤の方向が重畳された。その後、阻害体分子は成分に分解され、それらは空間中でクラスター化した。強い結合部位は、プロテアーゼ中の実質上同じ結合部位に結合している異なる分子内の同じ成分に基づいて識別された。これらの位置の正確さは、それらの位置でのタンパク質の成分が阻害体分子の成分と互換性を持ったということを検証したことによって増加した。   The structure was overlaid using protein as a reference frame, resulting in a superposition of spatial position and inhibitor direction. Subsequently, the inhibitor molecules were broken down into components that clustered in space. Strong binding sites were identified based on the same component in different molecules binding to substantially the same binding site in the protease. The accuracy of these positions was increased by verifying that the components of the protein at those positions were compatible with the components of the inhibitor molecule.

強い結合部位の阻害体成分のトリプレットは、「三角形」として選ばれた。例えば、上述のようなゲージ・セットの中のゲージは、それらの三角形を有しており、結合することが予測される、または、それらの少なくともいくつかが結合しなければならない。   A triplet of inhibitor components with strong binding sites was chosen as the “triangle”. For example, the gauges in a gauge set as described above have their triangles and are expected to combine or at least some of them must be combined.

MDLのACD-SC（スクリーニングのために利用可能な化学総覧）の検索のためのクエリー入力値として、トリプレットが使用された。以下のテーブルに示すように、クエリー（成分および大きさ）及び剛性の必要条件に適合した分子が選択された。

Figure 0005498416
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 Triplets were used as query input values for the search of MDL ACD-SC (Chemical Directory available for screening). As shown in the table below, molecules were selected that matched the query (component and size) and stiffness requirements.
Figure 0005498416
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少なくとも一つのトリプレットを含んでいるそれらのために、３３までの分子が結合の挙動を示すことが予測された。３４以上の分子は、一見同じに見えるが、要求される三角形を含まない。   For those containing at least one triplet, up to 33 molecules were predicted to exhibit binding behavior. More than 34 molecules look the same but do not contain the required triangle.

全ての分子は、実際に定量され、さまざまな濃度（１０〜１０００マイクロモル濃度）において活性（HIV-1プロテアーゼへの影響）を示すように見えた。これらの１から３３の分子の中で、約60%が、特に分子７，９，２３及び２７で、活性を有することが分かった。また、３４から３９の分子を定量したところ、予想通りに活性を示さなかった。   All molecules were actually quantified and appeared to show activity (effect on HIV-1 protease) at various concentrations (10-1000 micromolar). Of these 1 to 33 molecules, about 60% were found to be active, especially with molecules 7, 9, 23 and 27. Further, when the molecules of 34 to 39 were quantified, the activity was not exhibited as expected.

上述のように、これらの結果は、一般に、ターゲットのレイアウトに適合する三角形の物差しを有するゲージが、しばしば十分に、検出可能な方法で結合しているはずであることを示すものと思われる。   As noted above, these results generally indicate that gauges with triangular scales that fit the target layout should often be coupled in a detectable manner.

１５．２ 実験２
この実験では、他の実験によって実行された定量結果を使用して、既知の分子に対する結合部位の空間的なレイアウトを再現し、そして、その後最新技術と比較した。 15.2 Experiment 2
In this experiment, the quantification results performed by other experiments were used to reproduce the spatial layout of the binding sites for known molecules and then compared to the state of the art.

NCIは、HIVに対抗して活性が陽性の試験が行われた分子のデータベースを保持している。43,000の結果（１９９９年１０月発表時）が、「http://dtp.nci.nih.gov」中の「public data」、次に「results from AIDS antiviral screen」において利用可能である。これらの分子から、少なくとも適度な水準の活性を示した、及び全てのそれらの成分の空間的な位置の決定を許容するのに十分に剛性のあった部分集合が選択された。これは、２００未満の分子に帰着した。これらの選択された分子の成分の三角形はクラスタ化された。   NCI maintains a database of molecules that have been tested for positive activity against HIV. 43,000 results (announced in October 1999) are available in “public data” in “http://dtp.nci.nih.gov” and then in “results from AIDS antiviral screen”. From these molecules, a subset was selected that showed at least a reasonable level of activity and was sufficiently rigid to allow determination of the spatial location of all those components. This resulted in less than 200 molecules. The triangles of these selected molecular components were clustered.

クラスタ化の結果は実験1の結果と良好に適合を示し、そして、分子の三角形がPDB構造中で見られた。   The clustering results matched well with those of Experiment 1, and molecular triangles were seen in the PDB structure.

これらの結果は、一組のゲージ（例えば、HIVに対して検査された分子）を使用して、活性領域を測定及びその後再現することができるということを示すように見える。   These results appear to show that a set of gauges (eg, molecules tested against HIV) can be used to measure and subsequently reproduce the active region.

さらに、これらの結果は、適切なライブラリの少なくとも一部分が、足場を使用する構築によるよりもむしろ、利用可能なライブラリから適切なゲージを選択することによって生成される可能性があることを示すように見える。当然のことながら、例えば大きい結合親和力を有する成分の空間的な位置のみのような、全ての成分の空間位置を決定することを要求しなくてもよい。場合によっては、低い親和力を有する成分が取り除かれるかもしれない。   In addition, these results indicate that at least a portion of the appropriate library may be generated by selecting the appropriate gauge from the available library rather than by construction using a scaffold. appear. Of course, it may not be necessary to determine the spatial position of all components, such as only the spatial position of components having a large binding affinity. In some cases, components with low affinity may be removed.

１６．合成法の資料
以下は合成法の資料であり、複数の章に配列され、いくつかの足場（及び、それらから生じるゲージ）に関して、表１（化１）に示される。この合成の非常に重要な側面は、適切な足場およびゲージを利用することができ、また、標準の又は修正されたソースに適用される及び／又は予想される方法におけるそれらのパラメータを変化させることにより、既知の化学的なプロセスを用いることによって生成することができることを示しているということである。この資料に記載されている参考文献は、参照により本願明細書に組み込まれている。いずれにせよ、付録に記載されている部分的なライブラリは、少なくとも、部分的な再現及び／又はリードのマッチング中の重要な増加を提供するために多くの場合において役目を果たすことができる性質を有する。 16. Synthetic Materials The following is synthetic materials, arranged in multiple chapters and shown in Table 1 (Chemical 1) for several scaffolds (and gauges resulting from them). A very important aspect of this synthesis is the availability of appropriate scaffolds and gauges, and changing those parameters in a manner that is applied and / or anticipated to a standard or modified source. Shows that it can be produced by using known chemical processes. The references described in this document are incorporated herein by reference. In any case, the partial library described in the appendix has the property that it can often serve at least to provide a significant increase in partial reproduction and / or lead matching. Have.

当然のことながら、その資料に記載されている新しい材料、その操作方法、その合成方法、及びこの資料からの分子のグループはまた、本発明の少なくとも幾つかの側面の範囲内であると考えられ、例えば、ライブラリは、１、２、４、６、８、又はそれらの中間の数の足場を含んでいる。代替的にまたは付加的に、本発明の例示的な実施形態によるライブラリは、この資料からのゲージの少なくとも100、300、500、1000、2000、4000、10,000、20,000、又はより小さい、中間、より多くの数を含む。その資料からゲージを選択ことは便利であるが、例えばライブラリの一部分に広がるようにその中に記載されている足場を用いることによって、これは必要でない。   Of course, new materials, methods of operation, methods of synthesis, and groups of molecules from this material are also considered to be within the scope of at least some aspects of the present invention. For example, a library includes 1, 2, 4, 6, 8, or some intermediate number of scaffolds. Alternatively or additionally, a library according to an exemplary embodiment of the present invention may have at least 100, 300, 500, 1000, 2000, 4000, 10,000, 20,000, or smaller, intermediate, more of gauges from this material. Including many numbers. While it is convenient to select a gauge from the source, this is not necessary, for example, by using a scaffold described therein that extends to a portion of the library.

１６．1 ベンゼン、ピリミジン６員環足場
Biginelliジヒドロピリミジン合成（下記の経路）は、見込みのある多重の成分凝縮であり、β-ketoesters２のワンポット環状縮合、アルデヒド３、及び複素環1を提供する尿素4を含み、対応するピリミジン成分に酸化される。

Figure 0005498416
Biginelli一般の多成分方法

いくつかの手順が、溶液相Biginelli反応１のために開発された。反応を完了へと促進するために、しかしながら通常、３つの要素２から４のうちの２つの過剰はしばしば使用されなければならず、その後、純化段階が必要である。固相合成は、樹脂2から、切断の後、良い収率および優れた純度の所望のジヒドロピリミジンを提供する（下記の経路）：
Figure 0005498416
 高度に置換されたピリミジンのSP合成のための他の方法が最近発表された3。この研究では、合成は、ポリマー結合されたチウロニウム塩５から出発し、アセチレンケトン６を用いて環状縮合を経て、カルボキシ・ピリミジン７を形成する（下記の経路）。
Figure 0005498416
 テトラ置換ピリミジンaは、下記の経路で説明するように、修正されたBigenelliの合成を経て用意することができる：
Figure 0005498416
 16.1 Benzene and pyrimidine six-membered scaffolds
Biginelli dihydropyrimidine synthesis (route below) is a promising multiple component condensation, including one-pot cyclic condensation of β-ketoesters 2, aldehyde 3, and urea 4 providing heterocycle 1 and oxidized to the corresponding pyrimidine component Is done.
Figure 0005498416
 Biginelli general multi-component method

Several procedures have been developed for solution phase Biginelli reaction 1 . In order to promote the reaction to completion, however, usually an excess of two of the three elements 2 to 4 must often be used, after which a purification step is required. Solid phase synthesis provides the desired dihydropyrimidine in good yield and good purity after cleavage from resin 2 (route below):
Figure 0005498416
 Other methods for SP synthesis of highly substituted pyrimidines have recently been published 3 . In this study, the synthesis starts with a polymer-bound thyronium salt 5 and undergoes a cyclic condensation with acetylene ketone 6 to form carboxy pyrimidine 7 (route below).
Figure 0005498416
 Tetra-substituted pyrimidine a can be prepared via a modified Bigenelli synthesis, as described in the following pathway:
Figure 0005498416

最初に、イミジンの機能性は、樹脂固定されたアミジン２３4、尿素２４及びグアニジン２５2を生成するために酸化しやすい樹脂上に形成される。実際に、これらのアミジンは、第1のBiginelliのビルディングブロックとしての役目を果たす。次に、２３から２５への２つの他のBiginelliのビルディングブロック（すなわち、２及び３）の添加は、ジヒドロピリミジン足場２０、２１、２２5それぞれの生成につながる。ケトン成分（NaBH4、BF3OEt2）の結果として生じる減少は、１４、１５、１６に至り、穏やかな酸化（CAN、CH3CN）を受けた切断（TFA、DCM、１：１）の後、所望のピリミジン８、９5、１０のそれぞれをもつだけの余裕がある。固相抽出（Solid Phase Extraction:SPE）により、又は単純な96 well SePackにより、酸化の完了後、CANを取り除くことができる。例えばMnO2 6、O-クロルアニル7、KMnO4 8およびCrO3、AcOH、H2SO4 9のような他の酸化試薬もまた使用することができる。R3 = OMe（ビルディングブロック２がβ-ketoesterのとき）である場合において、ジヒドロピリミジン２０、２１、２２は、エステルの加水分解を経る（４−カルボキシ−ジヒドロピリミジン１７、１８、１９を生成する、LiOH、THF、又は５％アルコールのKOH10）。８、９、１０（１．TFA、DCM、1:1；２．CAN、CH3CN）に関するような同じモードによって、１７、１８、１９は、４−カルボキシ−ピリミジン１１、１２、１３それぞれの下位ライブラリを与えるために反応する。非対称的な1,3ジケトン２の場合には２つの異性体の混成が得られる点に留意する必要がある。

Figure 0005498416
テトラ置換ピリミジンへのコア・アプローチ

ジヒドロピリミジン5−カルボン酸を、イソシアン酸塩を与えるためにクゥルツィウス再配置を順に経るカルボン酸アジ化物に変換することができることが実証された11。この反応は、5アミノジヒドロピリミジンAを過剰にする。
Figure 0005498416
 First, imidine functionality is formed on a resin that is susceptible to oxidation to produce resin-immobilized amidine 23 4 , urea 24 and guanidine 25 2 . In fact, these amidines serve as the first Biginelli building block. Next, the addition of two other Biginelli building blocks from 23 to 25 (ie 2 and 3) leads to the production of the dihydropyrimidine scaffolds 20, 21, 22 5 respectively. The resulting reduction of the ketone component (NaBH 4 , BF 3 OEt 2 ) leads to 14, 15 and 16, with cleavage (TFA, DCM, 1: 1) undergoing mild oxidation (CAN, CH 3 CN). Later, there is room to have each of the desired pyrimidines 8, 9 5 , 10. CAN can be removed after oxidation is complete by solid phase extraction (SPE) or by simple 96 well SePack. Other oxidizing reagents such as MnO 2 6 , O-chloroanil 7 , KMnO 4 8 and CrO 3 , AcOH, H 2 SO 4 9 can also be used. In the case where R3 = OMe (when building block 2 is β-ketoester), dihydropyrimidine 20, 21, 22 undergoes ester hydrolysis (generates 4-carboxy-dihydropyrimidine 17, 18, 19; LiOH, THF, or KOH with 5% alcohol 10 ). By the same mode as for 8, 9, 10 (1. TFA, DCM, 1: 1; 2. CAN, CH 3 CN), 17, 18 and 19 are converted to 4-carboxy-pyrimidines 11, 12, 13 respectively. React to give sub-library. It should be noted that in the case of asymmetric 1,3 diketone 2, a hybrid of the two isomers is obtained.
Figure 0005498416
 Core approach to tetra-substituted pyrimidines

Dihydropyrimidine 5-carboxylic acid, that can be converted to sequentially go through a carboxylic acid azide of Kuurutsuiusu relocation to give isocyanates has been demonstrated 11. This reaction is in excess of 5 aminodihydropyrimidine A.
Figure 0005498416

ピリミジンは、α-β不飽和ケトンを用いるアミジンの環状縮合によって合成することができる。最近、研究者は合成の研究を発表した12。そこでは、彼らは、様々な複素環の合成のためのSP上のα,β-不飽和ケトンの形成中のウィッティヒ反応の利用を述べている。我々は、下記に記載されている重要な段階としてα,β不飽和ケトンのビルディングブロック２６の形成に基づいて、溶液中のピリミジンaの代替的な３段階の合成を提案する：
α-β不飽和ケトン２６は、DMAの逆流でのNaOEtを用いる、適切なアルデヒドと対応するトリフェニルホスホニウム臭化物２７のウィッティヒ反応によって高い収率および純度で得られる。リンの収率２７は、アルブーゾフ反応によってα-ブローモケトン２８から、直ちに利用可能であり、その後、例えばNaOEtのような強塩基による処理が続く。様々なアミジン２３12b−d（図４）を有するケトン２６の反応は、所望のテトラ置換ピリミジンの下位ライブラリaを提供する。 Pyrimidines can be synthesized by cyclic condensation of amidines using α-β unsaturated ketones. Recently, researchers published a study of the synthesis 12. There they describe the use of the Wittig reaction during the formation of α, β-unsaturated ketones on SP for the synthesis of various heterocycles. We propose an alternative three-step synthesis of pyrimidine a in solution, based on the formation of α, β-unsaturated ketone building block 26 as an important step described below:
The α-β unsaturated ketone 26 is obtained in high yield and purity by the Wittig reaction of the appropriate aldehyde with the corresponding triphenylphosphonium bromide 27 using NaOEt with DMA backflow. A phosphorus yield of 27 is readily available from the α-bromoketone 28 by the Arbuzov reaction, followed by treatment with a strong base such as NaOEt. Reaction of ketone 26 with various amidines 23 12b-d (FIG. 4) provides the sub-library a of the desired tetra-substituted pyrimidine.

６員環上に一つ以上の定常的な官能基を有する小さい下位ライブラリb-gは、より良好な可溶性によって特徴づけられる。

Figure 0005498416
一連の2,5,6-トリ置換-4-オキソ-ジヒドロピリミジン２９は、直ちに利用可能なアミジン２３および樹脂が取り付けられたα-β不飽和カルボン酸３０14から環化−切断法13を使用しているSPによって合成することができる（以下の経路参照）。化合物３０は、ポリマーおよびアシル塩化物３１（市販のα,β不飽和カルボン酸からつくられる）の結合を経て得られる。
Figure 0005498416
 化合物２９13bは、対応するピリミジンbへと酸化される（CAN、CH3CN）。樹脂結合したマロネートおよびマロン酸からのクネーフェナーゲル縮合生成物の合成のための固相法は、ヘテロおよび炭素環式化合物の合成のための可能性を有する（下記経路を参照）。
Figure 0005498416
 マロン酸モノエステル（上述の経路参照）は、メルドラムの酸をもちいる処理によって巨視的に多孔質なワング樹脂（AgroPore, Argonaut Technologies）から合成される。非対称的のエステル３４の転換はトリフルオロエタノールおよびDICを用いる処理によって達成され、その後、置換メチレンにマロネート３３を与えるためにピペリジン酢酸塩の存在下でアルデヒドを用いてクネーフェナーゲル縮合が続く。３３（２〜１０ｇの樹脂）のバルク樹脂合成のために、連続してより高い収率及びより速い反応を与えた水を除去するためのDean-Starkトラップを用いて、クネーフェナーゲル縮合が実行される。マロネート３３は、樹脂結合ジヒドロpyrimidone３２を与えるために７０°C、４〜８時間で、HClアミジン塩を中和するために過剰なK2CO3を用いて、ジメチルアセトアミド（DMA）溶液中のアミジン塩酸塩２３の１０の均等物で処理される。試薬消費進行度は、C=NおよびC=Oグループの吸着を観察しているFTIRによってモニタすることができる。DMA16中の0.2モル硝酸セリウムアンモニウム（CAN）を有する３２の酸化は、樹脂結合ヒドロキシピリミジンを与える。酸性雰囲気下（TFA/DCM、1：1、室温、１〜２時間）での切断は、第２の下位ライブラリcを与える（下位ライブラリcは、その互変異性の形状、4-pyrimidone中に存在する）。 A small sub-library bg with one or more stationary functional groups on the 6-membered ring is characterized by better solubility.
Figure 0005498416
 A series of 2,5,6-trisubstituted-4-oxo-dihydropyrimidines 29 use cyclization-cleavage method 13 from readily available amidine 23 and resin-attached α-β unsaturated carboxylic acid 30 14 It can be synthesized by the SP being used (see the route below). Compound 30 is obtained through the coupling of polymer and acyl chloride 31 (made from commercially available α, β unsaturated carboxylic acid).
Figure 0005498416
 Compound 29 13b is oxidized to the corresponding pyrimidine b (CAN, CH 3 CN). Solid phase methods for the synthesis of Kunafenergel condensation products from resin-bound malonate and malonic acid have the potential for the synthesis of hetero and carbocyclic compounds (see pathway below).
Figure 0005498416
 Malonic acid monoesters (see route above) are synthesized from macroscopically porous Wang resin (AgroPore, Argonaut Technologies) by treatment with Meldrum's acid. Asymmetric ester 34 conversion is accomplished by treatment with trifluoroethanol and DIC, followed by Knoevenagel condensation with an aldehyde in the presence of piperidine acetate to give malonate 33 to the substituted methylene. For the bulk resin synthesis of 33 (2-10 g resin), the Kunafener gel condensation was performed using a Dean-Stark trap to remove the water that gave higher yields and faster reaction in succession. Executed. Malonate 33 is an amidine in dimethylacetamide (DMA) solution using excess K 2 CO 3 to neutralize the HCl amidine salt at 70 ° C. for 4-8 hours to give resin-bound dihydropyrimidone 32. Treated with 10 equivalents of hydrochloride 23. Reagent consumption progress can be monitored by FTIR observing adsorption of C = N and C = O groups. Oxidation of 32 with 0.2 molar ceric ammonium nitrate (CAN) in DMA 16 gives resin-bound hydroxypyrimidine. Cleavage under acidic atmosphere (TFA / DCM, 1: 1, room temperature, 1-2 hours) gives a second sublibrary c (sub library c is in its tautomeric form, 4-pyrimidone Exist).

種々のテトラ置換６原子員環のオーダーメイドの合成の実施例は、以下に記載されている。   Examples of tailor-made synthesis of various tetra-substituted 6-membered rings are described below.

アミジン２３−２５は、対応するメチルチオピリミジンを与えるためにDIEA17の存在下で、市販の[ビス（メチルチオ）methylidene]マロンニトリル３５（下記の経路参照）を有する溶液中で反応する。後者は、DCMまたはH2O2 18中のm-CPBAの1.2等価物によって酸化され、ニトリル加水分解（TFPA）10の後に、最終的なアミノピリミジン３７となるNH3 19（ジオキサン、室温）を用いるアミン置換の傾向がある中間スルフィニル誘導体３６を形成する。LiOHがNH3の代わりに使用されれば、ニトリル後の対応するヒドロキシピリミジン３８21が得られる。

Figure 0005498416
一連のさまざまな3,4,5-トリ置換フェノール３９は、「環化−切断」法22を使用して、高収率で合成されることが可能である。
Figure 0005498416
 α-β不飽和ケトンとポリマー結合アセトニル群４２間の基本の触媒反応は（上述の経路参照）、結果として、所望のフェノール３９を得るために、樹脂からの付随する切断を有する直列マイケル付加/環状構造反応をもたらす。合成は、ナトリウム3-ヒドロオキシピリジンとの結合によってメリフィールド樹脂から合成される樹脂を使用して開始され、より充填容量が高い樹脂４４を生成し、1-ブロモプロパン-2-オン（又は2-ブロモ1-フェニルプロパン-1-オン；2-ブロモ1,2ジフェニルエタノン；2-ブロモ-1-フェニルブタン-1-オン；3-ブロモブタン-2-オン）によって、うまく四分割され、ポリ-ピリニジウム塩４３を与える。α-β不飽和ケトンを用いる４３の反応は、１６時間行われ、そして、樹脂の濾過後、ライブラリ３９が得られる。 Amidine 23-25 reacts in a solution with commercially available [bis (methylthio) methylidene] malonnitrile 35 (see route below) in the presence of DIEA 17 to give the corresponding methylthiopyrimidine. The latter is oxidized by 1.2 equivalents of m-CPBA in DCM or H 2 O 2 18 , followed by nitrile hydrolysis (TFPA) 10 followed by NH 3 19 (dioxane, room temperature) which becomes the final aminopyrimidine 37. The intermediate sulfinyl derivative 36 which tends to be amine substituted is formed. If LiOH is used instead of NH 3, the corresponding hydroxypyrimidine 38 21 after nitrile are obtained.
Figure 0005498416
 A series of different 3,4,5-trisubstituted phenols 39 can be synthesized in high yield using the “cyclization-cleavage” method 22 .
Figure 0005498416
 The basic catalytic reaction between the α-β unsaturated ketone and the polymer-bound acetonyl group 42 (see pathway above) results in a series Michael addition / with concomitant cleavage from the resin to obtain the desired phenol 39. Causes a cyclic structure reaction. The synthesis was initiated using a resin synthesized from Merrifield resin by conjugation with sodium 3-hydroxypyridine to produce a higher packing capacity resin 44 and 1-bromopropan-2-one (or 2 4-bromo-1-phenylpropan-1-one; 2-bromo-1,2diphenylethanone; 2-bromo-1-phenylbutan-1-one; 3-bromobutan-2-one) -The pyrinidium salt 43 is given. The 43 reactions with α-β unsaturated ketones are carried out for 16 hours, and after filtration of the resin, library 39 is obtained.

参考文献
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１６．２ インドロ[2,3b]キノリン6,6,5,6環状足場
インドロ[2,3-b]キノリン1a,bの合成経路は、下記の経路で概説される。この合成の重要な段階は、１１０〜１６０°Cにおけるポリリン酸（PPA）中の対応するトリアゾール2a,bの分解であり、それは所望の1a,b12を与える。異性体2aおよび2bは、精製の間に、分離させることができる。開始トリアゾール2a,bは、TEA1,3の存在下で１１０〜１２０°Cにおいてベンゾトリアゾールのビルディングブロック6a,bを用い置換クロロキノリン３を過熱することによって合成することができる。ベンゾトリアゾールのビルディングブロック6a,bは、NO2群（SnCl2またはH2/Pd）の減少及びその後直ちに得られたジアミンのジアゾ化によって、一置換ニトロ‐アニリンから合成される1,4。

Figure 0005498416
インドロ[2,3-b]キノリンの合成
16.2 Indolo [2,3b] quinoline 6,6,5,6 cyclic scaffold The synthetic pathway of indolo [2,3-b] quinoline 1a, b is outlined in the following pathway. An important step in this synthesis is the decomposition of the corresponding triazole 2a, b in polyphosphoric acid (PPA) at 110-160 ° C., which gives the desired 1a, b 12 . Isomers 2a and 2b can be separated during purification. Initiating triazoles 2a, b can be synthesized by superheating substituted chloroquinolines 3 using benzotriazole building blocks 6a, b at 110-120 ° C. in the presence of TEA 1,3 . The benzotriazole building blocks 6a, b are synthesized from monosubstituted nitro-anilines by reduction of the NO 2 group (SnCl 2 or H 2 / Pd) and subsequent diazotization of the resulting diamine 1,4 .
Figure 0005498416
 Synthesis of indolo [2,3-b] quinoline

２-クロロ-キノリン３は２基置換アニリンからの３段階で合成され、最初にアニリドは前もって活性化された（BTC、DMAP、COLLIDINE）β-ケトン酸を用いる反応、または酸性雰囲気下で５つの分子内環化が続く高温での遊離酸を用いる反応のどちらか一方によって形成される。最後に、得られたキノリノンは、３を得ることができるように新たに蒸留されたPOCl3 5によって塩素処理される。他の方法、すなわち、1a,bの固相合成は、固体支持取り付け官能基（CO2H、NH2、OH）を有する２基置換アニリンを使用して利用することができる。

Figure 0005498416
インドロ[2,3-b]キノリンの固相合成
2-Chloro-quinoline 3 was synthesized in three steps from a disubstituted aniline, where the anilide was first activated (BTC, DMAP, COLLIDINE) in a reaction with β-ketone acid, or five in an acidic atmosphere. Formed by either reaction with free acid at high temperature followed by intramolecular cyclization. Finally, the resulting quinolinone is chlorinated with freshly distilled POCl 3 5 so that 3 can be obtained. Another method, solid phase synthesis of 1a, b, can be utilized using a disubstituted aniline with a solid support attached functional group (CO 2 H, NH 2 , OH).
Figure 0005498416
 Solid phase synthesis of indolo [2,3-b] quinoline

開始アニリンは、取り付けられる官能基の種類に従って適当な樹脂に添加される。官能基がCO2Hであれば、樹脂はフェノールであり（特許の形式に従って形成を変化させるキノリンの章参照）、そして、添加はエステル化雰囲気（BTC、DMAP）下で実行される。すなわち、官能基がOHであれば、添加はミツノブ反応によって実行されることができる。そして、官能基がNH2であるならば、スルフォニルクロリド樹脂上のスルホン化雰囲気の下で添加され、或いは代替的に対応するカルボキシル誘導体からクゥルツィウス再配置によって合成されるであろう。 The starting aniline is added to the appropriate resin according to the type of functional group attached. If the functional group is CO 2 H, the resin is phenol (see the quinoline section that changes formation according to the patent format) and the addition is carried out under an esterification atmosphere (BTC, DMAP). That is, if the functional group is OH, the addition can be performed by the Mitsunobu reaction. And if the functional group is NH 2, it is added under sulfonation atmosphere above sulfonyl chloride resin, or would be synthesized by alternatively Kuurutsuiusu relocated from carboxyl derivatives corresponding.

参考文献
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c. via a modified Graebe Ulmann reaction, J. Med Chem 37 3503 1994

１６．３ isoindoloindoles及びisoindoloindolones 6,5,5,6テトラ環状足場
本願明細書では、敏速に合成されたイミン及び内部のアリールアセチレンからisoindoloindole骨格を形成するために、Pd触媒環状構造1が記載されている。イミンおよび２基置換アセチレンは、isoindoloindoles2を生成するためにパラジウム触媒の存在下で多段階反応を経て、高い収率で得られる（下記の経路を参照）。

Figure 0005498416
isoindoloindolesの合成の全般的な計画
16.3 isoindoloindoles and isoindoloindolones 6,5,5,6 tetracyclic scaffolds In this specification, a Pd-catalyzed cyclic structure 1 is described to form an isoindoloindole skeleton from a rapidly synthesized imine and an internal arylacetylene. Yes. Imine and disubstituted acetylenes are obtained in high yield via a multi-step reaction in the presence of a palladium catalyst to produce isoindoloindoles 2 (see pathway below).
Figure 0005498416
 General plan for the synthesis of isoindoloindoles

単一または２基置換ヨウ素アニリン７のいずれか一方、及びあらかじめつくられた２基または３基置換フェニルアセチレン５であるダイバーのビルディングブロックを用いて、isoindoloindols１‐４の大きなライブラリを得ることができる（下記の経路を参照）。

Figure 0005498416
A large library of isoindoloindols 1-4 can be obtained using either single or disubstituted iodine anilines 7 and diver building blocks that are pre-made di- or tri-substituted phenylacetylenes 5 ( See the route below).
Figure 0005498416

この環付加反応は、中間のiodoimines６の分離なしで、２段階の合成からなる。合成の段階は、以下の通りである：
１．イミン６は、例えばTMOF、分子ふるい又はNa2SO4のような乾燥性試薬を使用している溶液中で形成される。
２．アセチレン５は、標準のPd触媒を使用して、市販であるか予め形成された２基および単一置換ヨードベンゼンと単一置換アセチレンの間のエック反応によって合成される3-8（下記の経路を参照）。我々が溶液相を使用するとき、触媒を回復することなしに、反応混合物が次の段階のために使用される。それが次の段階で必要とされるからである。

Figure 0005498416
置換フェニルアセチレンの合成のためのエック反応

３．DMF中のアミンLiClまたはBu4NClの存在下で、Pd(OAc)2を使用しているisoindoloindolesに対する内部アルキンの環状構造。 This cycloaddition reaction consists of a two-step synthesis without intermediate iodoimines 6 separation. The stages of synthesis are as follows:
1. The imine 6 is formed in a solution using a drying reagent such as TMOF, molecular sieve or Na 2 SO 4 .
2. Acetylene 5, using standard Pd catalyst, 3-8 (pathway below synthesized by Eck reaction between commercially available and are either pre-formed 2 groups and monosubstituted iodobenzene and monosubstituted acetylene See). When we use the solution phase, the reaction mixture is used for the next step without recovering the catalyst. This is necessary in the next stage.
Figure 0005498416
 Eck reaction for the synthesis of substituted phenylacetylenes.

3. Cyclic structure of internal alkynes against isoindoloindoles using Pd (OAc) 2 in the presence of amine LiCl or Bu 4 NCl in DMF.

置換基のうちの１つがオルト位置にあるときに、閉環は一つのテトラ置換isondoloindoles１，３を供給している位置選択的な方法を続行するであろう。５のオルト位置が未占領であるとき、幾つかの置換基はσ-パラジウム中間体のパラジウムをキレート化することによって閉環の位置選択性を制御し、反応の間に形成される。他の場合では、２つの異性体をクロマトグラフィによって分離することができる。11-ヒドロキシisoindoloindolesの生成に関しては、すなわち、TMS被保護ヒドロキシアルキン１１が利用可能であり、TMS除去（n-Bu4NF）11-ヒドロキシ-isoindoloindole下位ライブラリの後に生成される（下記の経路を参照）。

Figure 0005498416
When one of the substituents is in the ortho position, ring closure will continue the regioselective method of supplying one tetra-substituted isondoloindoles 1,3. When the ortho position of 5 is unoccupied, several substituents are formed during the reaction, controlling the regioselectivity of the ring closure by chelating the palladium of the σ-palladium intermediate. In other cases, the two isomers can be separated by chromatography. For the generation of 11-hydroxy isoindoloindoles, ie, TMS protected hydroxyalkyne 11 is available and is generated after TMS removal (n-Bu 4 NF) 11-hydroxy-isoindoloindole sublibrary (see pathway below) ).
Figure 0005498416

11-アミノ-isoindoloindolesの生成のために、カルボキシアルキン５は、11-carboxy-isoindoloindoles１−４の合成のために使用され得る。最後は、azodocarbonyl１４（n-BuOCOCl、その後NaN3）に対応するように変換することができ（下記の経路を参照）、ニトレン中間体を経た再配置を経験し、所望の11-amino-isoindoloindole下位ライブラリ１３を提供することができる。

Figure 0005498416
For the production of 11-amino-isoindoloindoles, carboxyalkyne 5 can be used for the synthesis of 11-carboxy-isoindoloindoles 1-4. Finally, it can be converted to correspond to azodocarbonyl 14 (n-BuOCOCl, then NaN 3 ) (see pathway below), undergoing rearrangement via the nitrene intermediate, and the desired 11-amino-isoindoloindole subordinate A library 13 can be provided.
Figure 0005498416

一定の極性の官能基は、グアニジンのように添加することができる。この目的に対する最も便利な位置は、イミン１０に由来するフェニル環上のパラ位置である（下記の経路を参照）。イミン１０はBpoc被保護アミン基を運び、９を与えるために、適切なアルキンを有する環の形成後、直ちに保護が解除される。アミノisoindoloindole９は、その後の脱保護（TFA/DCM）の後に、最終的なライブラリ８を得るために、bis-Bocチオ尿素16（HgCl2、TEA）と化学反応する。

Figure 0005498416
Certain polar functional groups can be added like guanidine. The most convenient position for this purpose is the para position on the phenyl ring from imine 10 (see pathway below). Imine 10 carries the Bpoc protected amine group and is unprotected immediately after formation of the ring with the appropriate alkyne to give 9. Amino isoindoloindole 9 is chemically reacted with bis-Boc thiourea 16 (HgCl 2, TEA) to obtain the final library 8 after subsequent deprotection (TFA / DCM).
Figure 0005498416

１６．３．１ Isoindoloindolones
若干修正されたisoindoloindolone足場（下記参照）は、２つの系統的なルートによって合成することができる：

Figure 0005498416
概略的な説明を下記の経路に示す：
上述の方法は、３つの主要な段階に分けられる：
１．２基または３基置換インドールの形成：アセチレンとヨウ化アニリンの間のvia-Heck反応。
２．オルト-ヨウ化-ベンゾイル成分を有するインドール環のベンゾイル化。インドール１８への２基置換オルト-ヨウ化安息香酸BB結合は、方法１で実行することができる。方法２のDCC/DMAP17を使用しているインドールへのBBの標準の結合。前もって形成された塩化酸を使用すること18,19。
Figure 0005498416
 ３．Pd触媒作用（エック環形成）を使用する環化20,21。添加は、ヨードベンゾイル環によって非常に特有である。７番目の位置が占有されない場合に備えて、２番目の位置の代わりにインドールの７番目の位置を付加することができる。この付加は我々に新しい足場を与え、それは他のライブラリとなる（下記の経路を参照）。
Figure 0005498416
 16.3.1 Isoindoloindolones
A slightly modified isoindoloindolone scaffold (see below) can be synthesized by two systematic routes:
Figure 0005498416
 A rough explanation is given in the following route:
The method described above is divided into three main stages:
1.2 Formation of a group or trisubstituted indole: via-Heck reaction between acetylene and aniline iodide.
2. Benzoylation of an indole ring with an ortho-iodinated-benzoyl moiety. A disubstituted ortho-iodobenzoic acid BB bond to indole 18 can be performed in Method 1. Standard binding of BB to indole using DCC / DMAP 17 of Method 2. Use pre-formed chloric acid 18,19 .
Figure 0005498416
 3. Cyclization 20,21 using Pd catalysis (ec ring formation). The addition is very specific with the iodobenzoyl ring. In case the seventh position is not occupied, the seventh position of the indole can be added instead of the second position. This addition gives us a new scaffold, which becomes another library (see pathway below).
Figure 0005498416

インドール１８は、樹脂付着点としてのインドールN-Hによって、跡を残さない固相インドール合成によって合成することができ22、それは自由なインドール１８を与えるために切断することができる。インドール合成の最も効率的な液相方法のうちの1つは、Larock23,24により開発されたような基盤の存在下で、アセチレンを用いる2-iodo-アニリンのPd（0）中間反応である。PPTSによるアミナール結合を介したTHP樹脂の上に充填した後、単一置換2-Iodoanilineが20を与えることができる（下記の経路を参照）。触媒をPd(PPh3)2Cl2に交換して、DCE溶解基盤TGMを使用することは、アンヌレーション反応を完成の方に推し進める際に有益であることがわかった。そして、１９を供給する。その後、１０％のTFAを用いる樹脂切断は、自由なインドール１８を与えることができる。TMS置換アセチレンがほぼ完全な位置選択性を有して８０°Cで直ちに完成にまで進むことが分かった。カルボキシレート１５（R2=CO2H）は、対応するazodocarbonylを介してアミンアナログ１６に変換され、所望のamino-isoindoloindolone下位ライブラリを提供するために、ニトレン中間体を介して再配置を経ることができる。

Figure 0005498416
isoindoloindoloneの調製
Indole 18 can be synthesized by solid phase indole synthesis leaving no trace, with indole NH as the resin attachment point 22 , which can be cleaved to give free indole 18. One of the most efficient liquid phase methods of indole synthesis is the Pd (0) intermediate reaction of 2-iodo-aniline with acetylene in the presence of a platform such as that developed by Larock 23,24 . After loading onto a THP resin via an aminal bond with PPTS, a single substituted 2-Iodoaniline can give 20 (see pathway below). It has been found that exchanging the catalyst with Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 and using a DCE dissolution based TGM is beneficial in driving the annulation reaction towards completion. Then, 19 is supplied. A resin cut with 10% TFA can then give free indole 18. It was found that TMS-substituted acetylene has almost complete regioselectivity and proceeds to completion immediately at 80 ° C. Carboxylate 15 (R 2 = CO 2 H) is converted to the amine analog 16 via the corresponding azodocarbonyl and undergoes rearrangement via the nitrene intermediate to provide the desired amino-isoindoloindolone sublibrary. Can do.
Figure 0005498416
 Preparation of isoindoloindolone

ヒドロキシ及びカルボキシisoindolones２３（X=O、CO2）は、樹脂9上の適切なiodo-anilineを充填することによって、及びTMSアセチレンを用いて環形成をもたらすことによって始まっているSP合成（上述の経路を参照）によって生成される。樹脂から切断に続いて２７の続いて起こるベンゾイル化および環形成は、２５を供給することができる。以下の経路において現れたisoindoloindolonesの形成の第２の方法：

Figure 0005498416
重要な段階は、分子内ウィッティヒ反応である。置換オルト・アルキル・アニリンおよび無水フタル酸誘導体は、アリール・フタルイミドを形成するために反応する。これらは、ホスホニウム塩類に変換され、isoindoloindolone系に接近することができる。 Hydroxy and carboxy isoindolones 23 (X = O, CO 2 ) are synthesized by SP synthesis starting with filling the appropriate iodo-aniline on resin 9 and by using TMS acetylene to effect ring formation (see above route). Generated). 27 subsequent benzoylations and ring formation following cleavage from the resin can provide 25. A second method of formation of isoindoloindolones that appeared in the following pathway:
Figure 0005498416
 An important step is the intramolecular Wittig reaction. Substituted ortho alkyl anilines and phthalic anhydride derivatives react to form aryl phthalimides. These are converted to phosphonium salts and can approach the isoindoloindolone system.

参考文献
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１６．４ 単一原子の足場
この実施において使用される最も小さい足場は単一原子の足場である。すなわち、一つの炭素の足場であり、一般的な構造aである：

Figure 0005498416
ライブラリaは、一つの一定の官能基及びカーボン周囲の置換基の独立した変化を有する化合物を示すいくつかの下位ライブラリb‐e（下記参照）からなる：
Figure 0005498416
 ２つか３つのジェミナル・アミン又はヒドロキシ基原子（化合物f‐j）を支える分子の化学的な不安定性のために、２つか３つの定極性の機能性（下記参照）からなる第２の下位ライブラリは、いくぶん制限される可能性がある：
Figure 0005498416
 しかしながら、α-アミノ酸ｋ、α-ヒドロキシ酸ｍおよびα-ジカルボン酸ｌの合成は知られている。例えば、それらは、Synthesis of optically active α-amino acids by Robert M. Williams, Pergamon Pressに記載されている。 16.4 Single Atom Scaffold The smallest scaffold used in this implementation is a single atom scaffold. That is, a single carbon scaffold, a general structure a:
Figure 0005498416
 Library a consists of several sub-libraries be-e (see below) showing compounds with one constant functional group and independent changes in substituents around the carbon:
Figure 0005498416
 Second sub-library of two or three constant polarity functionalities (see below) due to chemical instability of molecules supporting two or three geminal amine or hydroxy group atoms (compound fj) Can be somewhat restricted:
Figure 0005498416
 However, the synthesis of α-amino acid k, α-hydroxy acid m and α-dicarboxylic acid l is known. For example, they are described in Synthesis of optically active α-amino acids by Robert M. Williams, Pergamon Press.

炭素の足場に基づくいくつかの化合物の大部分は市販されている。市販されていないものは、ほどんどは従来の方法による溶液中で合成することができる。第３アルコールb1は、オレフィン２の周知のエポキシ化で合成することができ（重要な段階として、エポキシド１を生成して）、要求された置換基2をすでにを所有する（下記の経路を参照）。

Figure 0005498416
Most of the several compounds based on carbon scaffolds are commercially available. Those that are not commercially available can mostly be synthesized in solution by conventional methods. The tertiary alcohol b 1 can be synthesized by well-known epoxidation of olefin 2 (as an important step, producing epoxide 1) and already possesses the required substituent 2 (following the route below). reference).
Figure 0005498416

電子供与基は概してその割合が増加する。雰囲気は穏やかであり、収率は高い。エポキシドの結果として生じる縮小は容易に行われる。最も共通の試薬はLiAlH4であり、それは立体配置２の転化を介して反応する3。SN2機構からの予想通りに、所望の第３アルコールbが形成されるように、切断が通常生じる。生成物ｂは第３アミンcの出発原料としての目的を果たし、それはジオキサンのアンモニアを有するトリフルオロメチルスルフォン酸に対応する置換によって、ｂから得られる。第３アルコールbの固相合成が最近報告された4。実際は、この新規な切断方法は、エステル結合したポリマー３への炭素求核の添加を含んでいる。

Figure 0005498416
The proportion of electron donating groups generally increases. The atmosphere is mild and the yield is high. The reduction that occurs as a result of the epoxide is easily done. The most common reagent is LiAlH 4 , which reacts through the conversion of configuration 2 3 . As expected from the SN 2 mechanism, as desired tertiary alcohol b is formed, cleavage normally occurs. Product b serves as starting material for tertiary amine c, which is obtained from b by substitution corresponding to trifluoromethylsulfonic acid with dioxane ammonia. A solid phase synthesis of tertiary alcohol b has recently been reported 4 . In fact, this novel cleavage method involves the addition of carbon nucleophilic to the ester-linked polymer 3.
Figure 0005498416

この方法によって、２つの同一のアルキルまたはフェニル置換基（R2）を用いて第３アルコール類だけが合成され、その結果、生成物の多様性を制限する。しかし、第３アルコールの第二の下位ライブラリをいまだ急速に生成することができる。α-ヒドロキシ酸ｍは、対応するα-ケト酸４から、直接のワンポット手順によって得ることができる（下記経路）。αオキソ酸４は市販されており、Grigniard試薬（２等価、THF、-40°Cから室温）を用いるそれらの処理が所望のm生成物をもたらす。

Figure 0005498416
By this method, only tertiary alcohols are synthesized using two identical alkyl or phenyl substituents (R2), thus limiting product diversity. However, a second sub-library of tertiary alcohols can still be generated rapidly. The α-hydroxy acid m can be obtained from the corresponding α-keto acid 4 by a direct one-pot procedure (route below). Alpha oxo acids 4 are commercially available and their treatment with Grigniard reagents (2 equivalent, THF, −40 ° C. to room temperature) yields the desired m product.
Figure 0005498416

可溶なポリマー（PEG）６に支持されるシッフ塩基活性グリシンは、非立体特異性のアミノ酸エステルを提供しているアセトニトリル5の炭酸塩ベース（Cs2CO3）の存在下で多種多様な親電子物質によって直ちにアルキル化される。同様に、シッフ塩基活性アミノ酸t-ブチル・エステル８は、アルキル臭化物および塩基（LDA、THF、-40°C）としてのLDAを使用してα-C２基置換アナログ７（下記経路）へアルキル化が可能である。

Figure 0005498416
Schiff base active glycine supported on soluble polymer (PEG) 6 is a diverse parent in the presence of a carbonate base of acetonitrile 5 (Cs 2 CO 3 ) providing a non-stereospecific amino acid ester. Alkylated immediately by electronic material. Similarly, Schiff base active amino acid t-butyl ester 8 is alkylated to α-C disubstituted analog 7 (following pathway) using alkyl bromide and LDA as base (LDA, THF, −40 ° C.) Is possible.
Figure 0005498416

シッフ塩基８は、ベンゾフェノン・イミンを有するアミノ酸９の市販されているt-Buエステルの転移によって合成することができる。最後に、アルキル化された生成物は、所望の第２の下位ライブラリｋを与えているTFA/DCMによって、全体的に保護が解除される。この章において生成される全ての生成物は、反無差別であり、キラル柱上の鏡像異性体の分離を必要とすると述べられているはずである。ラセミ混合物の利用もまた考慮することができる。   The Schiff base 8 can be synthesized by transfer of a commercially available t-Bu ester of amino acid 9 having benzophenone imine. Finally, the alkylated product is totally unprotected by TFA / DCM giving the desired second sublibrary k. All products produced in this chapter should be stated to be anti-promiscuous and require separation of enantiomers on the chiral column. The use of racemic mixtures can also be considered.

参考文献
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１６．５ ベンゾジアゼピン6,7二環式足場
ベンゾジアゼピンは、治療的で痙攣を抑制する薬品である。そのようなものとして1,4ベンゾジアゼピンは幾つかの固相合成法のターゲットであった。1,4-ベンゾジアゼピンの合成は、高収率のlactamizationを経て、７員環の閉鎖に基づいている1-8。イミン成分を介した、環閉鎖に基づくわずかに変更された固相法は、下記の経路に記載されている。

Figure 0005498416
ベンゾジアゼピンの固相合成
16.5 Benzodiazepine 6,7 Bicyclic Scaffold Benzodiazepine is a therapeutic and anticonvulsant drug. As such, 1,4 benzodiazepine has been the target of several solid phase synthesis methods. The synthesis of 1,4-benzodiazepines is based on 7-membered ring closure via high yield lactamization 1-8 . A slightly modified solid phase method based on ring closure via an imine component is described in the pathway below.
Figure 0005498416
 Solid phase synthesis of benzodiazepines.

この方法によれば、アルデヒド樹脂１3は、縮小するアルキル化（図1）を経てβ-アミノアルコール２に結合する。β-アミノアルコール（２）は、２つの代替的な経路で合成することができる（下記の経路を参照）：
（１）Boc保護アミノアルコール誘導体（９）を供給するためにNaBH4（MeOH、室温、数時間）による減少に続く、対応するケトンを得るためのGriniard試薬（R2MgBr）を有するN-methoxyhydroxamateの結合。保護基の収率２の除去。
（２）Boc保護アミノアルコール誘導体（９）を形成するために、Grinard試薬（R2MgBr）との結合が続くアルデヒド誘導体にLiAlH4を用いてN-methoxyhydroxamate（８）を減らすこと。保護基の収率２の除去。

Figure 0005498416
β-アミノアルコールの合成
According to this method, aldehyde resin 1 3, through the alkylation reduced (Fig. 1) binds to the β- amino alcohol 2. β-aminoalcohol (2) can be synthesized by two alternative routes (see route below):
(1) N-methoxyhydroxamate with Griniard reagent (R 2 MgBr) to obtain the corresponding ketone, followed by reduction with NaBH 4 (MeOH, room temperature, several hours) to provide the Boc protected amino alcohol derivative (9) Binding. Removal of yield 2 of protecting groups.
(2) To form Boc-protected aminoalcohol derivative (9), reduce N-methoxyhydroxamate (8) using LiAlH 4 as an aldehyde derivative followed by binding with Grinard reagent (R 2 MgBr). Removal of yield 2 of protecting groups.
Figure 0005498416
 Synthesis of β-amino alcohol

アルデヒド樹脂（１）とアミノアルコール塩酸塩（２）の間の結合は、樹脂固定β-アミノアルコール３を与えるために、１％AcOH、DMFであるNaBH(OAc)3を使用している還元アルキル化を経てなされる。ラセミ化を避けるために、反応混合物への還元剤の添加の前に、樹脂結合アルデヒド１とβ-アミノアルコール２との間の平衡を得ることが望ましい。第２アミンとBoc保護２基置換アントラニル酸４との間の結合は、樹脂結合中間体５をもたらす。水酸基の酸化は６を供給する。固体の支持体上の酸化は、室温においてDMSOのPySO3複合体によって、或いはTPAP（テトラ-n-propylammoniumperruthenate）触媒を用いて室温においてDMF中のNMO（N-メチルモルホリンN-酸化物）を使用する代替的な手順によって実行される。化合物６は保護解除され（TFA/DCM）、遊離アミンは、所望のベンゾジアゼピン７を得るために酸化雰囲気下で分子内環化を受ける。1,4ベンゾジアゼピンの位置３でのアミンまたは水酸基の導入は、結果として物質の分解をもたらすであろう。位置２では、OH基はケト型に異性化し、その一方で、NH2基はイミン基を用いて互変異性体を形成するであろう。 The bond between aldehyde resin (1) and amino alcohol hydrochloride (2) is reduced alkyl using 1% AcOH, DMF NaBH (OAc) 3 to give resin-fixed β-amino alcohol 3. It is made after conversion. In order to avoid racemization, it is desirable to obtain an equilibrium between the resin bound aldehyde 1 and β-aminoalcohol 2 prior to the addition of the reducing agent to the reaction mixture. Coupling between the secondary amine and the Boc protected disubstituted anthranilic acid 4 results in a resin bound intermediate 5. Hydroxyl oxidation provides 6. Oxidation on a solid support is used by PySO 3 complexes of DMSO at room temperature or TPAP (the tetra -n-propylammoniumperruthenate) NMO in DMF at room temperature using a catalyst (N- methylmorpholine N- oxide) Performed by an alternative procedure. Compound 6 is deprotected (TFA / DCM) and the free amine undergoes intramolecular cyclization under an oxidizing atmosphere to obtain the desired benzodiazepine 7. Introduction of an amine or hydroxyl group at position 3 of 1,4 benzodiazepine will result in degradation of the material. In position 2, the OH group will isomerize to the keto form, while the NH 2 group will use the imine group to form a tautomer.

位置２においてNH2置換基を有するベンゾジアゼピンの合成の合成経路は、以下の２つの経路に記載されている：
（１）チオアミノエステル（１０）は、樹脂結合中間体１１（図３）を得るために、還元アルキル化（NaBH(OAc)3、DMF中の１％AcOH）によって、アルデヒド樹脂１上に取り込まれる。第２アミン（１１）はアミド１３を形成するために２基置換アントラニル酸（１２）（EDC、NMP）と結合し、チオベンジアゼピン１５を得るためにlithiated p-メトキシ・アセトアニリド（１４）を用いて、分子内環化を経ることができる。周期的樹脂結合チオ中間体１５は、nucleophylic置換のための好ましい脱離基（すなわち、メチルスルホキシド）を生成するために酸化が続くメチル化（MeI）を受ける。そのような置換反応は、酸性の切断の後、所望の2-アミン・ベンゾジアゼピンの下位ライブラリ１７を提供している標準状態（１６）（DMF、DIEA）の下で、酸性変化しやすいジメトキシ・ベンジルアミンによって操作可能である。
（２）2-アミノベンゾジアゼピンの代替的な合成は以下のようである。ベンゾジアゼピン2,5ジオン（２０）は、環閉鎖が続くアミノ酸との置換アントラニル酸の結合によって形成され、中間体-2-チオベンゾジアゼピン-5-オン（２１）を形成するためにLawesson試薬と反応する。アミン２２は、benzodiazepinethione２１とアンモニアの間の反応によって得られる。

Figure 0005498416
2-アミノベンゾジアゼピンの合成

Figure 0005498416
 2-アミノベンゾジアゼピンの他の合成
Synthetic routes for the synthesis of benzodiazepines having an NH 2 substituent at position 2 are described in the following two routes:
(1) The thioamino ester (10) is incorporated on the aldehyde resin 1 by reductive alkylation (NaBH (OAc) 3 , 1% AcOH in DMF) to obtain the resin bound intermediate 11 (FIG. 3). It is. Secondary amine (11) is combined with disubstituted anthranilic acid (12) (EDC, NMP) to form amide 13 and lithiated p-methoxy acetanilide (14) is used to obtain thiobendiazepine 15. Can undergo intramolecular cyclization. Periodic resin bound thio intermediate 15 undergoes methylation (MeI) followed by oxidation to produce the preferred leaving group for nucleophylic substitution (ie, methyl sulfoxide). Such a substitution reaction is, after acid cleavage, under the standard state (16) (DMF, DIEA) providing a sub-library 17 of the desired 2-amine benzodiazepine, dimethoxybenzyl which is susceptible to acid change. Operable with amines.
(2) An alternative synthesis of 2-aminobenzodiazepine is as follows. Benzodiazepine 2,5dione (20) is formed by the coupling of a substituted anthranilic acid with an amino acid followed by ring closure and reacts with Lawesson's reagent to form intermediate-2-thiobenzodiazepin-5-one (21) . Amine 22 is obtained by a reaction between benzodiazepinethione 21 and ammonia.
Figure 0005498416
 Synthesis of 2-aminobenzodiazepine

Figure 0005498416
 Other syntheses of 2-aminobenzodiazepines

βヒドロキシαアミノ酸の合成、2-カルボキシ・ベンゾジアゼピンの合成に使用されるビルディングブロックは、以下の経路に記載されている。市販されているキラルFmocセリンt-ブチル・エステル２６は、Sworn酸化（（COCl）2、DMSO）を経て、アルデヒド２７を得る。アルデヒド２７は、Gringard反応物R1MgXにより、Fmoc被保護アミノアルコールを形成し、Fmoc除去（ピペリジン、MeOH）の後に、所望のビルディングブロック２８に至る。R1およびR2がカルボキシル基である場合には、出発原料はジ-tブチル・フマル酸塩２３であり、エポキシ化（mCPBA、NaHCO3、DCM）中に、エポキシド２４を与え、メタノールのアンモニアの後に２５を供給する。

Figure 0005498416
b-ヒドロキシアミノ酸の合成
The building blocks used for the synthesis of β-hydroxy α-amino acids and 2-carboxy benzodiazepines are described in the following pathway. Commercially available chiral Fmoc serine t-butyl ester 26 undergoes Sworn oxidation ((COCl) 2 , DMSO) to give aldehyde 27. Aldehyde 27 forms an Fmoc protected aminoalcohol with the Gringard reactant R1MgX, leading to the desired building block 28 after Fmoc removal (piperidine, MeOH). When R 1 and R 2 are carboxyl groups, the starting material is di-tbutyl fumarate 23, giving epoxide 24 during epoxidation (mCPBA, NaHCO 3 , DCM), and methanol ammonia After that, 25 is supplied.
Figure 0005498416
 Synthesis of b-hydroxyamino acids

ベンゾピリドジアゼピン３３の合成11,12は、下記にその経路が記載されている。2-クロロ3-アミノピリジン２９12は、２基置換アジドベンゾイル塩化物のビルディングブロック３０に結合する。SnCl2を有するアジ化物３１の減少は、2-クロロオキサソリジノン中間体３２を提供し、酸を用いた処理中に、所望のピリジンに基づく三環足場３３に再配置する。

Figure 0005498416
ベンゾピリドジアゼピンの合成
The route of synthesis 11,12 of benzopyridodiazepine 33 is described below. 2-Chloro3-aminopyridine 29 12 is attached to the building block 30 of a disubstituted azidobenzoyl chloride. Reduction of the azide 31 with SnCl 2 provides the 2-chlorooxazolidinone intermediate 32 and relocates to the desired pyridine-based tricyclic scaffold 33 during treatment with acid.
Figure 0005498416
 Synthesis of benzopyridodiazepine

３３の酸素類似物の合成、すなわち、10H-Dibenzo[b,f][1,4]oxazepin-11-oneは、下記にその経路が記載されている。O-アミノフェノールのビルディングブロック３５は、還元アミノ化を経て、Acid sensitive MEthoxy BenzAldehyde（AMEBA）（３４）上の樹脂に取り付けられ、３６を形成する。樹脂３６は、HOAt/DIC方法を使用して単一置換2-フルオロ5-ニトロ安息香酸３７によって更に修正され、固定された基質３８を供給し、ニトロ-10Hdibenz[b,f][1,4]oxazepin-11-oneアナログ３９（蛍石とフェノールの酸素の間の重要な環化段階（SNAr）が、DMF23,24,25の5%DBUを使用して実行された）の集合の準備ができていた。結果として生じる樹脂中のニトロ基の減少は、DMFのSnCl2H2Oの1.5モル溶液によって得られ、樹脂2-アミノ副ライブラリ３９からのその後の切断（TFA/DCM）が得られる。

Figure 0005498416
ジベンゾ-oxazepinoneの合成
The synthesis of 33 oxygen analogues, namely 10H-Dibenzo [b, f] [1,4] oxazepin-11-one, is described below. The O-aminophenol building block 35 undergoes reductive amination and is attached to the resin on Acid sensitive MEthoxy Benz Aldehyde (AMEBA) (34) to form 36. Resin 36 was further modified with single substituted 2-fluoro-5-nitrobenzoic acid 37 using the HOAt / DIC method to provide immobilized substrate 38 and nitro-10Hdibenz [b, f] [1,4 ] Assembly of oxazepin-11-one analog 39, an important cyclization step (S N Ar) between fluorite and phenol oxygen was performed using 5% DBU of DMF 23,24,25 Was ready. The resulting reduction of nitro groups in the resin is obtained with a 1.5 molar solution of DMF in SnCl 2 H 2 O and subsequent cleavage (TFA / DCM) from the resin 2-amino sublibrary 39 is obtained.
Figure 0005498416
 Synthesis of dibenzo-oxazepinone

参考文献
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１６．６ Pyrazinoquinazolinone-6,6,6三環足場

Figure 0005498416
16.6 Pyrazinoquinazolinone-6,6,6 tricyclic scaffold
Figure 0005498416

ピラジノ[2,1-b]キナゾリン-3,6-ジオン系は、拘束されたpeptidomometicと考えることができ、天然産物のいくつかの系統に存在する。これらの化合物のいくつかは、非常に興味深い生物学的活性を示す（J. Antibiotics 46,380, 1996, Annu Rev Biochem 62 385, 1993）。   The pyrazino [2,1-b] quinazoline-3,6-dione system can be thought of as a constrained peptidomometic and is present in several strains of natural products. Some of these compounds exhibit very interesting biological activities (J. Antibiotics 46,380, 1996, Annu Rev Biochem 62 385, 1993).

この足場の現在知られている合成法の一つは、以下のようにグループ化される：
a：アントラニル酸またはメチル・アントラニル酸塩を用いる環状縮合のあとに続く、対応するイミノ・エーテルへの４置換2,5-ピペラジンジオンの変換1-5。

Figure 0005498416
Pyrazinoquinazolinoneに対するイミノ・エーテルアントラニル酸凝縮

ｂ：対応するγ-ホスファゼン及びその次の後者の中間体の分子内アザウィッティヒ環化を生成するホスフィンとのシュタウディンガー反応によってあとに続く、o-アジドベンゾイル塩化物を用いる４置換2,5-ピペラジンジオンのアシル化6,7。
Figure 0005498416
 N-o-アジドベンドイル-ジケトピペラジンを経たPyrazinoquinazolinone

変更された反応順では、N-o-アジドベンドイル-ジケトピペラジンは、アントラニル酸ユニットが、遮蔽されたアミンの機能としてアジド基を運ぶＮターミナルユニットである場合に、開鎖トリペプチドを介して形成される8。環化は、キナゾリノン環を生成する。
ｃ：ヨウ素トリフェニル・ホスフィンの存在下において適切なo-acylanthranilamideの脱水環化で合成された4-イミノ-4-H-3,1-benzoxazine中間体を経た開鎖トリペプチドの２重環化。この方法は、固相上14と同様に溶液中9-13のものが報告されており、並行配列合成に対して良い手段であり、その結果、我々の目的に適している。
Figure 0005498416
 benzoxazine中間体を経たPyrazinoquinazolinone
One of the currently known synthetic methods of this scaffold is grouped as follows:
a: Conversion of a tetrasubstituted 2,5-piperazinedione to the corresponding imino ether 1-5 following a cyclic condensation with anthranilic acid or methyl anthranilate.
Figure 0005498416
 Imino ether anthranilic acid condensation on Pyrazinoquinazolinone

b: 4-substituted 2, using o-azidobenzoyl chloride followed by a Staudinger reaction with the phosphine forming the intramolecular azawittig cyclization of the corresponding γ-phosphazene and the subsequent latter intermediate Acylation of 5-piperazinedione 6,7 .
Figure 0005498416
 Pyrazinoquinazolinone via No-azidobendyl-diketopiperazine

In a modified reaction sequence, No-azidobendoyl-diketopiperazine is formed via an open-chain tripeptide when the anthranilic acid unit is an N-terminal unit that carries an azide group as a function of a masked amine. 8 Cyclization produces a quinazolinone ring.
c: Double cyclization of an open chain tripeptide via a 4-imino-4-H-3,1-benzoxazine intermediate synthesized by dehydration cyclization of the appropriate o-acylanthranilamide in the presence of iodine triphenyl phosphine. This method has been reported as 9-13 in solution as well as on the solid phase 14, and is a good tool for parallel sequence synthesis and as a result is suitable for our purposes.
Figure 0005498416
 Pyrazinoquinazolinone via benzoxazine intermediate

トリペプチド６は、EDCによって仲介されたantranilic酸を用いてアミノ酸エステル（AA-OR）３の直接の結合によって合成される。２相のScotten-バウマン条件（CH2Cl2、aq Na2CO3）下のFmocアミノ酸塩化物５を有する４の凝縮は、トリペプチド６を生成する。アミノ酸塩化物５は、BTC（triphosgene）をもつ対応するFmoc-AA-OHおよびTHF、DCMまたはジオキサンのコリジンの前活性化によって、その場で合成される。これらの状況は、ラセミ化なしでAA Cloridesを供給する。オキサジンへの線状トリペプチドの変換は、Wipの状態（多くの過剰のPPh3/I2/第３アミン）によって成される。脱保護は、塩化メチレンの20%ピペリジンを用いた処理で発生したキナゾリンへの再配置に続く。キナゾリンへの環化は立体障害に影響されやすく、大きいR3,R4基の場合には、環化はより強い状態を必要とする（DMAP還流CH3CN）。若干のエピマー化（5%）がいくつかの例において起こった。 Tripeptide 6 is synthesized by direct conjugation of amino acid ester (AA-OR) 3 using antranilic acid mediated by EDC. Condensation of 4 with Fmoc amino acid chloride 5 under two-phase Scotten-Baumann conditions (CH 2 Cl 2 , aq Na 2 CO 3 ) produces tripeptide 6. Amino acid chloride 5 is synthesized in situ by preactivation of the corresponding Fmoc-AA-OH with BTC (triphosgene) and collidine of THF, DCM or dioxane. These situations supply AA Clorides without racemization. Conversion of the linear tripeptide to oxazine is accomplished by the state of Wip (many excess of PPh 3 / I 2 / tertiary amine). Deprotection follows the rearrangement of quinazoline generated by treatment of methylene chloride with 20% piperidine. Cyclization to quinazoline is susceptible to steric hindrance, and in the case of large R3, R4 groups, cyclization requires a stronger state (DMAP reflux CH 3 CN). Some epimerization (5%) occurred in some cases.

固相上のコンビナトリアル合成に対する上述の溶液中のｓ合成の応用は、７を供給している適切なアミノ酸（AA）を有するワング樹脂の充填によって開始する。AAの大多数に関して、前もって充填されているワング樹脂は市販されている。７は脱保護され（DMF中のピペリジン）、適切なアントラニル酸は一緒に結合され、８を得る（下記の経路で）。

Figure 0005498416
PyrazinoquinazolinoneのSPS
Application of s synthesis in solution described above to combinatorial synthesis on the solid phase begins with the filling of a Wang resin with the appropriate amino acid (AA) feeding 7. For the majority of AA, pre-filled wang resins are commercially available. 7 is deprotected (piperidine in DMF) and the appropriate anthranilic acid is coupled together to give 8 (in the route described below).
Figure 0005498416
 Pyrazinoquinazolinone SPS

次の段階は、線状のトリペプチド９を得るためにFmoc-AA-Clを用いる、アニリン７のアシル化である。次の段階は、線状のトリペプチド９から１０への重要な脱水環化である。完全な転換を確実にするために、Ph3Pの１０の均等物が用いられた。最終的な反応は、Fmoc基のピペリジン仲介脱保護およびアミジンカルボアミド１１に対するオキサジン１０の再配置である。洗浄後に、樹脂は、所望のpyrazinoquinozalineライブラリ１を得ている１１のcyclative切断を誘発するためにアセトニトリルにおいて還流された。精製していない化合物の収率および純度は比較的高いと主張された14。最終生成物１は、シス：トランスdiasterioisomers（通常、比率は５〜８：１）の混合物として、少数例で得られる。固相上での程度の大きいエピマー化はおおかたcyclizative切断によるものであり、ＨＴ清浄器は生成物を分離することができる。上述の合成は、合成経路の有利な特徴をうまく例示する。最初の２段階は、ペプチド結合（すなわちSPPSが進展する反応であり、種々のアミノ酸のためのほぼ定量的な収率を続行する反応）を含む。線状のトリペプチド９の脱水は、Ph3P、ヨウ素およびTEA（固相上での単純な濾過によって直ちに取り除かれる試薬）の多大な過剰を必要とする。最終ステップ中の環化を受けているエステルの機能性は固相の結合に対する位置として選択され、結果として樹脂からの自己切断になった。pyrazinoquinazoline足場の合成は、３つのビルディングブロック、２つのアミノ酸3,5、および２基置換アントラニル酸２を必要とする。 The next step is acylation of aniline 7 using Fmoc-AA-Cl to obtain linear tripeptide 9. The next step is an important dehydration cyclization from linear tripeptides 9 to 10. Ten equivalents of Ph 3 P were used to ensure complete conversion. The final reaction is piperidine mediated deprotection of the Fmoc group and the rearrangement of oxazine 10 to amidinecarboxamide 11. After washing, the resin was refluxed in acetonitrile to induce 11 cyclative cleavages yielding the desired pyrazinoquinozaline library 1. It was claimed that the yield and purity of the unpurified compound was relatively high 14 . The final product 1 is obtained in a few cases as a mixture of cis: trans diasterioisomers (usually in a ratio of 5-8: 1). The large degree of epimerization on the solid phase is mostly due to cyclizative cleavage, and the HT purifier can separate the products. The above synthesis successfully illustrates the advantageous features of the synthetic route. The first two steps involve peptide bonds (ie reactions in which SPPS progresses and reactions that continue with almost quantitative yields for various amino acids). Dehydration of linear tripeptide 9 requires a large excess of Ph 3 P, iodine and TEA (a reagent that is readily removed by simple filtration on a solid phase). The functionality of the ester undergoing cyclization during the final step was selected as a position for solid phase binding, resulting in self-cleavage from the resin. The synthesis of pyrazinoquinazoline scaffolds requires three building blocks, two amino acids 3,5, and a disubstituted anthranilic acid 2.

アミノ酸およびFmoc-アミノ酸は市販されている。ピラジン環（R3、R4）にヘテロ官能価（NH2、OH）をもたらすために、被保護α-hydroxy-AA１４およびα-amino-AA１２の合成が実行される。AA１２は文献16において知られており、その合成は下記経路において示される：

Figure 0005498416
被保護α-amino-α-OHアミノ酸の合成
Amino acids and Fmoc-amino acids are commercially available. Synthesis of protected α-hydroxy-AA14 and α-amino-AA12 is performed to provide hetero functionality (NH 2 , OH) to the pyrazine ring (R3, R4). AA12 is known in document 16 and its synthesis is shown in the following pathway:
Figure 0005498416
 Synthesis of protected α-amino-α-OH amino acids

もう一方のAA１４は、所望の１４を供給する沸騰するトルエン中のt-BuOHの存在下で、グリオキシル酸とFmocNH2との間の凝縮を介して相似モードによって合成することができる。第３のビルディングブロック3,5ジメチル・アントラニル酸は市販用であるが、一方、置換アントラニル酸はオーダーメイド合成で用意しなければならない。3-メチル5-フェニル・アントラニル酸１５は、市販されている3-メチル・アントラニル酸１６のブロム化によって合成することができる17。その後に鈴木反応18が続く。

Figure 0005498416
3-メチル-5アルキル又はフェニル・アントラニル酸の合成
The other AA14 can be synthesized by a similarity mode via condensation between glyoxylic acid and FmocNH 2 in the presence of t-BuOH in boiling toluene to provide the desired 14. The third building block 3,5 dimethyl anthranilic acid is commercially available, while the substituted anthranilic acid must be prepared by tailor-made synthesis. 3-methyl 5-phenylanthranilic acid 15 can be synthesized by bromination of commercially available 3-methyl anthranilic acid 16 17 . This is followed by Suzuki reaction 18 .
Figure 0005498416
 Synthesis of 3-methyl-5 alkyl or phenyl anthranilic acid

3,5-ジフェニル・アントラニル酸１７は、フェニル・ボロン酸19（Aldrich）の過剰を用いるPd触媒作用クロスカップリング反応を介して、対応するジブロモ・アントラニル酸１８（市販の）から合成されるであろう。

Figure 0005498416
ジフェニル・アントラニル酸の合成
3,5-Diphenylanthranilic acid 17 is synthesized from the corresponding dibromoanthranilic acid 18 (commercially available) via a Pd-catalyzed cross-coupling reaction using an excess of phenyl boronic acid 19 (Aldrich). I will.
Figure 0005498416
 Synthesis of diphenyl anthranilic acid

また、置換アントラニル酸は、修正されたSandmayer方法論を使用して、対応する置換アニリン１９から合成することができる。クロラールおよびヒドロキシルアミンとアニリンの反応は、isonitrosoacetanilideを供給し、その後続いて硫酸の環化がイサチン20を生成する。H2O2による後者の酸化は、アントラニル酸２１20を供給する（下記経路を参照）。

Figure 0005498416
イサチンを経たアントラニル酸の合成
A substituted anthranilic acid can also be synthesized from the corresponding substituted aniline 19 using a modified Sandmayer methodology. Reaction of chloral and hydroxylamine with aniline provides isonitrosoacetanilide, followed by cyclization of sulfuric acid to produce isatin 20. The latter oxidation with H 2 O 2 provides anthranilic acid 21 20 (see pathway below).
Figure 0005498416
 Synthesis of anthranilic acid via isatin

OH基２２を有する位置３に置換されたアントラニル酸は、出発原料として４置換アニリン（Et、Pr、Me Aldrich）を使用して、下記の経路に記載されている反応手順に続いて合成される。アニリンは、最初に臭素化（２３）され、その後CuIの存在下で選択的にモノメトキシル化が続いた。その結果得られた2-ブロモ-6-メトキシ-4-アルキル・アニリン２４は、触媒としてのPd複合体（CO、Pd(PPh3)2Cl2）（=>25）を用いてカルボニル化され、最終段階は高濃度臭化水素酸の加水分解による脱保護である21。

Figure 0005498416
3-ヒドロキシ-5-アルキル・アントラニル酸の合成
Anthranilic acid substituted in position 3 with an OH group 22 is synthesized following the reaction procedure described in the route below using tetrasubstituted anilines (Et, Pr, Me Aldrich) as starting materials. . The aniline was first brominated (23), followed by selective monomethoxylation in the presence of CuI. The resulting 2-bromo-6-methoxy-4-alkyl aniline 24 is carbonylated using a Pd complex (CO, Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 ) (=> 25) as a catalyst. The final step is deprotection by hydrolysis of high concentrations of hydrobromic acid 21 .
Figure 0005498416
 Synthesis of 3-hydroxy-5-alkyl anthranilic acid

また、4-アルキルアニリン１９aは、下記の経路にて説明するような、ジアルキル・アントラニル酸２６および5-アルキル3-フェニル・アントラニル酸２７の合成の出発原料としての機能を果たす。

Figure 0005498416
The 4-alkylaniline 19a serves as a starting material for the synthesis of dialkyl anthranilic acid 26 and 5-alkyl 3-phenyl anthranilic acid 27 as described in the following pathway.
Figure 0005498416

3-アルキル-5-カルボキシル・アントラニル酸２７は、イサチン２０a（１．クロラール、NH2OH、２．H2SO4）に変換されるo-アルキル・アニリン１９ｂから開始して合成され、その後ブロム化および酸化が続き、5-ブロモ・アントラニル酸塩２８を得る。シアン化物（２９）とブロモの置換、及び加水分解は、3-アルキル5-カルボキシル・アントラニル酸２７を供給する22。

Figure 0005498416
3-Alkyl-5-carboxyl anthranilic acid 27 is synthesized starting from o-alkyl aniline 19b which is converted to isatin 20a (1. chloral, NH 2 OH, 2.H 2 SO 4 ) and then bromide. Following oxidation and oxidation, 5-bromoanthranilate 28 is obtained. Replacement of cyanide (29) with bromo and hydrolysis provides 3-alkyl 5-carboxyl anthranilic acid 27 22 .
Figure 0005498416

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e. Tet Lett 29, 3709, 1988
f. J. Med. Chem 30, 1166, 1987
21. J. Med Chem 25 267 1990
22. Tetrahedron, 50, 2543, 1994

１６．７ ピロール-５員環足場
この章では、テトラ置換ピロールの包括的な合成が記載されている。提案された合成方法は、溶液中と同様に固相（Solid Phase：SPS）上である。

Figure 0005498416
プロールライブラリおよび副ライブラリの概要

16.7 Pyrrole-5-membered scaffold This chapter describes a comprehensive synthesis of tetra-substituted pyrroles. The proposed synthesis method is on a solid phase (SPS) as in solution.
Figure 0005498416
 Overview of prowl libraries and secondary libraries

位置２にカルボキシル基を有する下位ライブラリaは溶液中で合成される。その合成はβ-ケト・エステルのニトロソ化から出発してオキシム３を得て、1,3-ジケトンによる還元凝縮によって、エチル・カルボキシケトピロール５１に至る（下記の経路）1。ピロール５はメチレン1に対してカルボニル基の還元を経て、その後エチル・カルボン酸塩の加水分解に続いて下位ライブラリaを供給する。クゥルツィウス再配置は、カルボキシルをアミンに変換し、結果として最も便利に下位ライブラリaから下位ライブラリｂへの変換をもたらす。（２つの異性体のR1#R2混合物が得られ、分離される可能性がある場合に）。

Figure 0005498416
下位ライブラリa,bの合成
A sublibrary a having a carboxyl group at position 2 is synthesized in solution. The synthesis starts with the nitrosation of the β-keto ester to give oxime 3, which leads to ethyl carboxyketopyrrole 51 by reductive condensation with 1,3-diketones (route below) 1 . Pyrrole 5 undergoes reduction of the carbonyl group to methylene 1 and then supplies the lower library a following hydrolysis of the ethyl carboxylate. The Qultius rearrangement converts carboxyl to amine, resulting in the most convenient conversion from sublibrary a to sublibrary b. (When a R1 # R2 mixture of two isomers is obtained and may be separated).
Figure 0005498416
 Synthesis of subordinate libraries a and b

２つのビルディングブロックは、たいていは市販されている下位ライブラリa、ｂ、β-ケトエステル、1,3ジケトンの合成のために必要である。下位ライブラリcの化合物は、下記の経路に記載されている合成方法によって得ることができる。前の方法とは対照的に、この方法は、固相合成（SPS）を含んでいる。すなわち、以下のような、前もって取付けられたBocイミノ二酢酸モノエステル６を用いる1,2-ジケトン７の凝縮である：

Figure 0005498416
SPSによる分類aの付加的な１０の化合物の合成
Two building blocks are usually necessary for the synthesis of the commercially available sub-library a, b, β-ketoester, 1,3 diketone. The compounds of the lower library c can be obtained by the synthetic method described in the following route. In contrast to the previous method, this method involves solid phase synthesis (SPS). That is, condensation of 1,2-diketone 7 using pre-attached Boc iminodiacetic acid monoester 6 as follows:
Figure 0005498416
 Synthesis of 10 additional compounds of class a by SPS

反応2,3は、NaOMeまたはKOtBuを用いて基本的な状態の下で実行される。イミノ二酢酸６は、還元試薬としてのナトリウムシアノホウ化水素を用いるグリオキシル酸の還元アミノ化およびその後の複数グラムスケール４のBoc保護基の導入によって、Glyのt-Buエステルから容易に合成される。下位ライブラリeは、下記の経路に記載されている方法によって合成することができる。結果生成物の位置３は固定置換水酸基を有する。また、SPSは上記のように前もって合成されたビルディングブロックを用いることを含む。その処理は、酸性塩化物１０とメルドラムの酸１１の反応によって、溶液中で、５つのアシル・メルドラムの酸のビルディングブロック（１２）5,6を合成することから開始し、ピリジンの存在下では対応する化合物１２はほとんど定量的である。このように、２、３時間6の還流のTHFのヒドロキシル樹脂（例えばオキシム樹脂9等のカルボン酸を生成する樹脂）での加熱１２（５つの同等）は、CO2およびアセトンの同時解放でポリマー結合β-ケトエステル１３を供給し、完成へ反応を駆り立てることを助ける。反応は、樹脂（KBrペレット）上のFT-IRによって容易にモニタすることができる。１３のα-炭素の機能分化はアルキル化する試薬の過剰により実行され、二重アルキル化と同様にO-アルキル化を避ける。 Reactions 2 and 3 are carried out under basic conditions using NaOMe or KOtBu. Iminodiacetic acid 6 is readily synthesized from the t-Bu ester of Gly by reductive amination of glyoxylic acid using sodium cyanoborohydride as the reducing reagent followed by the introduction of a multigram scale 4 Boc protecting group. . The lower library e can be synthesized by the method described in the following route. Position 3 of the resulting product has a fixed substituted hydroxyl group. SPS also includes the use of building blocks pre-synthesized as described above. The treatment starts with the synthesis of five acyl Meldrum acid building blocks (12) 5,6 in solution by reaction of acid chloride 10 with Meldrum acid 11 in the presence of pyridine. The corresponding compound 12 is almost quantitative. Thus, heating 12 (5 equivalents) with a hydroxyl resin of refluxing THF (for example, a resin that produces a carboxylic acid such as oxime resin 9 ) for a few hours 6 is a polymer with simultaneous release of CO 2 and acetone. The coupled β-ketoester 13 is supplied to help drive the reaction to completion. The reaction can be easily monitored by FT-IR on resin (KBr pellet). Functional differentiation of the 13 α-carbons is carried out by excess of alkylating reagents, avoiding O-alkylation as well as double alkylation.

このように、THF（２６と同等、３時間）の1モルTBAF8の存在下におけるハロアルカン（３６と同等）は、室温（図４）１３から１４に容易に変換する。概して、水の痕跡を除外することは重要であり、収率を減少させる可能性がある。THF/オルトギ酸トリメチル（1/1）中の樹脂結合β-ケトエステル１４への、あらかじめ合成されたアミノ・ケトン１５10,11（図５）（２０同等、３時間、室温）の過剰の添加は、Shiff塩基１６を与え、基本条件の下での溶液への生成物１７の同時解放を用いる１６の環化は、その後にケトン（R3 =Me,Et）の還元をもたらす。（NaBH4、BF3OEt2）1は下位ライブラリeを生成する。

Figure 0005498416
Thus, haloalkanes (equivalent to 36) in the presence of 1 mole TBAF 8 of THF (equivalent to 26, 3 hours) readily convert from room temperature (FIG. 4) 13 to 14. In general, eliminating traces of water is important and can reduce yield. Excess addition of pre-synthesized amino ketone 15 10,11 (FIG. 5) (20 equivalent, 3 hours, room temperature) to resin-bound β-ketoester 14 in THF / trimethylorthoformate (1/1) , Cyclization of 16 with the simultaneous release of product 17 into solution under basic conditions, giving Shiff base 16 results in the subsequent reduction of the ketone (R3 = Me, Et). (NaBH 4 , BF 3 OEt 2 ) 1 generates a lower library e.
Figure 0005498416

また、反応は、α置換β-ケトエステルを使用して溶液中で行われる。その後同じ反応が続く。βヒドロキシ・ピロールがそのケト互変異性体14中にある程度存在する可能性がある点に留意する必要がある。要求されるビルディングブロックは、市販されているβ-ケトエステル又はα-置換-β-ケトエステルである。α-アミノ・ケトンのビルディングブロックは、以下の経路で説明するように、対応するアミノ酸ヒドロキサム酸から合成することができる。

Figure 0005498416
Gly Bocヒドロオキサメートからのアミノ・ケトン類の合成。
The reaction is also carried out in solution using α-substituted β-ketoester. Then the same reaction continues. It should be noted that β-hydroxy pyrrole may be present to some extent in its keto tautomer 14 . The required building block is a commercially available β-ketoester or α-substituted-β-ketoester. The building blocks of α-amino ketones can be synthesized from the corresponding amino acid hydroxamic acid as described in the following pathway.
Figure 0005498416
 Synthesis of amino ketones from Gly Boc hydrooxamate.

N-保護グリシンはN-Oジメチル・ヒドロキシルアミンと反応し、ヒドロオキサメート１８を与える。グリシンhydroxamteのGringard試薬（EtMgBr、MeMgBr）との反応は、余分な添加が見られないケトン１９を供給する。１９の脱保護は、アミノ・ケトンにビルディングブロックを与える。R3=OHの場合、グリシネイトは置換β-ケトエステルと反応する。１６のさらなる生成物は、下記の経路に記載されている方法によって得られる。下位ライブラリｆの合成のための重要な段階は、DTAD（２１）へのアミノ・ケトン２１のマイケル添加である12。得られたアミノオレフィン２３は、酸性雰囲気での環化を経て、下位ライブラリｆを供給する。

Figure 0005498416
2-カルボキシ-3-アミノ-ピロールの合成
N-protected glycine reacts with NO dimethyl hydroxylamine to give hydrooxamate 18. Reaction of glycine hydroxamte with Gringard reagents (EtMgBr, MeMgBr) provides ketone 19 with no added excess. The deprotection of 19 gives the amino ketone a building block. When R3 = OH, the glycinate reacts with the substituted β-ketoester. Sixteen additional products are obtained by the method described in the pathway below. An important step for the synthesis of sublibrary f is the Michael addition of amino ketone 21 to DTAD (21) 12 . The obtained aminoolefin 23 is supplied with a lower library f through cyclization in an acidic atmosphere.
Figure 0005498416
 Synthesis of 2-carboxy-3-amino-pyrrole

2-カルボキシ-3-アミノピロール２８の合成はよく知られている12,13（上述の経路参照）。それは、基本状態（NaOEt）の下で、２６のエナミン形成およびその後の２７の分子内環化によって行われ、２８を与える。β-ケト・ニトリル２５は、２５のアルキル化15または対応するニトリルのアシル化16のいずれか一方によって合成することができる。 The synthesis of 2-carboxy-3-aminopyrrole 28 is well known 12,13 (see route above). It is carried out under the basic state (NaOEt) by 26 enamine formation followed by 27 intramolecular cyclizations to give 28. β-keto nitrile 25 can be synthesized by either alkylation 15 of 25 or acylation 16 of the corresponding nitrile.

参考文献
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c. J Med Chem 34 1741 1991

１６．８ チオフェンおよび関連する足場
2-アミノチオフェンおよび関連する足場の化学的性質は、医薬、農業、農薬および染料のそれらの適用のために３０年で特別な注目を引き付けてきた。

Figure 0005498416
16.8 Thiophene and related scaffolds
The chemical nature of 2-aminothiophene and related scaffolds has attracted special attention in 30 years for their application in medicine, agriculture, pesticides and dyes.
Figure 0005498416

2-アミノチオフェンの化学的性質は、3-位置中のシアノ、carbethoxyその他、及び4-、5-位置中のアルキル、アリール、シクロアルキルおよびhetaryl基のような置換基を取り消す電子を用いて、2-アミノチオフェンAに至る最も安易で有望な合成経路を考案したGewald1abによって開発された合成方法を経て便利に利用することができる。

Figure 0005498416
Gewald反応
The chemical nature of 2-aminothiophene uses cyano, carbethoxy and others in the 3-position, and electrons that cancel substituents such as alkyl, aryl, cycloalkyl and hetaryl groups in the 4-, 5-position, It can be conveniently used through the synthesis method developed by Gewald 1ab , which devised the simplest and promising synthetic route to 2-aminothiophene A.
Figure 0005498416
 Gewald reaction

Gewald反応の最も単純な種類は、ワンポット手段からなる。すなわち、室温において、アミンの存在下で、活性のニトリルおよび硫黄を用いるアルデヒド、ケトン類または1,3-ジカルボニル化合物の凝縮である。エタノールDMF、ジオキサンは好適な溶媒であり、ジエチルアミン、モルホリンまたはトリエチルアミンのようなアミンが使用された1-7。この方法は、より単純な出発原料によってa-メルカプトアルデヒドまたはa-メルカプトケトンを取り替えることによって他の方法にまさる相当な改善を提供する。高い収率を得るために、ニトリルの量に基づいてアミンの0.5〜1モル相当を使用することが必要である。他の合成の種類では、２段階処理法が好まれる。a,b不飽和ニトリルは、最初にKnoevenagle-Cope凝縮によって合成され、それから硫黄およびアミンで処理される。Gewald反応のこの２段階処理法は収率が高い。アルキルアリールケトンは、ワンポット変化でチオフェンを与えないが、２段階手法中に条件を満たす収率を与える（下記の経路を参照）。

Figure 0005498416
２段階Gewald反応
The simplest kind of Gewald reaction consists of one-pot means. That is, condensation of aldehydes, ketones or 1,3-dicarbonyl compounds with active nitriles and sulfur in the presence of amines at room temperature. Ethanol DMF, dioxane are suitable solvents, and amines such as diethylamine, morpholine or triethylamine were used 1-7 . This method provides a significant improvement over other methods by replacing a-mercaptoaldehyde or a-mercaptoketone with simpler starting materials. In order to obtain high yields, it is necessary to use an equivalent of 0.5-1 mol of amine based on the amount of nitrile. For other synthesis types, a two-step process is preferred. The a, b unsaturated nitrile is first synthesized by Knoevenagle-Cope condensation and then treated with sulfur and amine. This two-step process of Gewald reaction has a high yield. Alkyl aryl ketones do not give thiophene in a one-pot change, but give yields that meet the conditions during the two-step procedure (see pathway below).
Figure 0005498416
 Two-step Gewald reaction

エチルエステルの代わりにt-ブチルシアノ酢酸を使用することは、便利なTFA/DCM加水分解によって、3-カルボキシ-2-アミノチオフェンの遊離酸を得ることを可能にする8。被保護酸と同様に得られるアミノ酸は、下記で例証されているような、より複雑な足場への更なる変換のためのビルディングブロックとして使用することができる： The use of t-butylcyanoacetic acid instead of ethyl ester makes it possible to obtain the free acid of 3-carboxy-2-aminothiophene by convenient TFA / DCM hydrolysis 8 . The resulting amino acid as well as the protected acid can be used as a building block for further transformation into a more complex scaffold, as illustrated below:

１６．８．１ 5,5二環式足場

Figure 0005498416
チエノピロール合成

チエノピロール足場B9（上述の経路）は、アミノカルボキシレートAとブロモ酢酸（K2CO3）の反応によって合成されてジエステル中間体１を得て、アセチル化（合成物２）（AcOH中の30%AcCl）の後に、ディークマン凝縮（EtONa、EtOH）を経て、3-ヒドロキシ-2-カルボキシチエノ[2,3-b]ピロールB1を供給する。アミノ・アナログB2は、2-アミノ-3-シアノチオフェンA1から開始することを必要とする。a-ブロモ酢酸（K2CO3アセトンまたはNaH DMF）を有するアルキル化に続くアセチル化は、類似した反応状況下で、3-アミノ-カルボキシチエノピロールB2を生成する環閉鎖に至る。位置２のアミンおよびLiOHのアセチル化は、アミンの求核性を増やすために必要とされる。 16.8.1 5,5 Bicyclic Scaffold
Figure 0005498416
 Thienopyrrole synthesis

Thienopyrrole scaffold B 9 (the above pathway) was synthesized by reaction of aminocarboxylate A with bromoacetic acid (K 2 CO 3 ) to give diester intermediate 1 and acetylated (Compound 2) (30 in AcOH). % AcCl) followed by Diekman condensation (EtONa, EtOH) to supply 3-hydroxy-2-carboxythieno [2,3-b] pyrrole B1. The amino analog B2 requires starting from 2-amino-3-cyanothiophene A1. Acetylation followed by alkylation with a-bromoacetic acid (K 2 CO 3 acetone or NaH DMF) leads to ring closure to produce 3-amino-carboxythienopyrrole B2 under similar reaction conditions. Acetylation of position 2 amines and LiOH is required to increase the nucleophilicity of the amine.

１６．８．２ 5,6二環式足場
チエノピリジン足場Cは、修正フリードレンデル反応を経て合成される。すなわち、基底状態でのチオフェンA、A1、５のb-ケトエステル、1,3ジケトンとの反応で下記の経路で説明されるように、チエノピリジンを形成する。

Figure 0005498416
チエノピリジン合成
16.8.2 5,6 Bicyclic Scaffold Thienopyridine scaffold C is synthesized via a modified Friedrendel reaction. That is, thienopyridine is formed by the reaction with thiophene A, A1, 5 b-ketoester, 1,3 diketone in the ground state as illustrated by the following pathway.
Figure 0005498416
 Thienopyridine synthesis

他の5,6-二環式環系、チエノ・ピリミジンDは、チオフェンA、A1とクロロ・ホルマミジン塩酸塩４、１１との反応によって合成される。

Figure 0005498416
チエノ・ピリミジン合成
Another 5,6-bicyclic ring system, thienopyrimidine D, is synthesized by the reaction of thiophene A, A1 with chloroformamidine hydrochloride 4,11.
Figure 0005498416
 Thieno-pyrimidine synthesis

１６．８．３ 5,8,5 5,8,6三環系および5,5,8,6 5,5,8,5四環系足場
足場E、F、GおよびHはチオフェンから生成することができ、図式６に記載されている。これらの化合物は、８員環ジラクタムの形成に起因する。

Figure 0005498416
８員環ジラクタムの合成
16.8.3 5,8,5 5,8,6 tricyclic and 5,5,8,6 5,5,8,5 tetracyclic scaffolds Scaffolds E, F, G and H are generated from thiophene And is described in Scheme 6. These compounds are due to the formation of 8-membered ring dilactams.
Figure 0005498416
 Synthesis of 8-membered dilactam

８員環の形成は、いくつかの段階を含む：
１．SOCl2 12aまたはPOCl3 12b（これらの場合、アミンはBocによって保護されている）を使用する、或いはDCC12cおよびクロロ蟻酸メチル12dによる、βアミノ酸の活性化
２．活性化された酸とN-被保護β-アミノ-t-ブチル・エステル13との結合
３．DCMのTFAによる、t-ブチル・エステルとN-Bocアミンの脱保護化
４．R'が、水素化処理によってこの段階で取り除かれることが可能なベンジル基である場合の、PyBop又はいずれかの他のアナログによる結合。 The formation of an 8-membered ring involves several steps:
1. 1. Activation of β-amino acids using SOCl 2 12a or POCl 3 12b (in which case the amine is protected by Boc) or with DCC 12c and methyl chloroformate 12d 2. Binding of activated acid to N-protected β-amino-t-butyl ester 13 3. Deprotection of t-butyl ester and N-Boc amine with TFA of DCM Binding by PyBop or any other analog when R ′ is a benzyl group that can be removed at this stage by hydrogenation.

１６．８．４ 5,7二環式足場
ベンゾジアゼピン足場のI,J類似体の合成は、以下の経路において示される。両方の方法において、キラル・アミノ酸がα炭素の周囲の多様性を引き上げる合成に導入される。チエノジアゼピンIは2-アミノ-3-アシル-チオフェン5から合成され、前もって形成されたBocアミノ酸塩化物（アミノ酸、BTC、コリジン、THFまたはDCM）と反応する。同時に起こる環閉鎖を有する８（4N HCl）の脱保護は、2-オキソチエノジアゼピンIに至る。チオフェノジアゼピンJは、2-アミノ-3-カルボキシ-チオフェンAから出発して合成することができ、thienooxzaineジオン（BTC、コリジン、THFまたはDCM）への活性の後に、アミノ・ケトンと反応して９を得て、環閉鎖は5-オキソチエノジアゼピンJ14を供給する。

Figure 0005498416
チエノジアゼピンの合成

Figure 0005498416
 チエノジアゼピンKの合成
16.8.4 5,7 Bicyclic Scaffolds The synthesis of I, J analogs of benzodiazepine scaffolds is shown in the following pathway. In both methods, chiral amino acids are introduced into the synthesis that increase the diversity around the alpha carbon. Thienodiazepine I is synthesized from 2-amino-3-acyl-thiophene 5 and reacts with a pre-formed Boc amino acid chloride (amino acid, BTC, collidine, THF or DCM). Deprotection of 8 (4N HCl) with concomitant ring closure leads to 2-oxothienodiazepine I. Thiophenodiazepine J can be synthesized starting from 2-amino-3-carboxy-thiophene A and reacts with an amino ketone after activity to thienooxzaine dione (BTC, collidine, THF or DCM). 9 obtained Te, ring closure provides the 5-oxo thienodiazepine J 14.
Figure 0005498416
 Synthesis of thienodiazepine

Figure 0005498416
 Synthesis of thienodiazepine K

チエノジアゼピンKの合成は、上述の経路に記載されている。2-アミン-3-アシル・チオフェン５は、最初にNaIその後にアンモニアを用いて適切なα-ハロアセチル塩化物の求核置換によってアセチル化され、アミノ・アミド１１15を得る。後者は、酸性雰囲気で環閉鎖を経てチエノジアゼピンKとなる。他の変形例は、チオフェン5をフタリド被保護アミノ・アシル塩化物と反応させることであり、ヒドラジン（１１）を用いる脱保護、環閉鎖でチエノジアゼピンK16を得る。 The synthesis of thienodiazepine K is described in the above pathway. 2-amine-3-acyl-thiophene 5 is first NaI subsequently with ammonia to acetylation by nucleophilic substitution of the appropriate α- haloacetyl chloride to give the amino amide 11 15. The latter becomes thienodiazepine K through ring closure in an acidic atmosphere. Other variations is to react the thiophene 5 and phthalide protected amino acyl chloride, deprotected using hydrazine (11), obtaining a thienodiazepine K 16 by ring closure.

チエノアゼピンLの合成は、sucssinic無水物または酸性の塩化物モノエステルのチオフェン５との結合に基づく（下記の経路を参照）。得られたアミド１２は、分子内凝縮（NaH）を経て、目標とされた化合物を提供する17。

Figure 0005498416
チエノアゼピンの合成
The synthesis of thienoazepine L is based on the conjugation of sucssinic anhydride or acidic chloride monoester to thiophene 5 (see pathway below). The resulting amide 12 undergoes intramolecular condensation (NaH) to provide the targeted compound 17 .
Figure 0005498416
 Synthesis of thienoazepine

チエノジアゼピン骨格を有する足場Mは、下記の経路で説明するように、合成され得る。N-被保護アミノアルボキシチオフェンAは、最初に前もって活性化され（BTC、コリジン、DCM）て、a-アミノアセトニトリル１４との反応に服従し、アミド１３を供給する。後者は、基本状態（NaOMe）の下で反応し、分子内環化を介して、２基置換中間2-アミノチエノ-1,4-ジアゼピン-5-オン１５を提供する18。次の段階では、2-アミノチエノ-1,4-ジアゼピン-5-オン１５はアセチル・ヒドラジンによって加熱され、チエノトリアゾロジアゼピンオンMに至る。

Figure 0005498416
チエノトリアゾロジアゼピンオンの合成
Scaffold M having a thienodiazepine skeleton can be synthesized as described in the pathway below. N-protected aminoalkoxythiophene A is first pre-activated (BTC, collidine, DCM) and subjected to reaction with a-aminoacetonitrile 14 to provide amide 13. The latter reacts under the basic state (NaOMe) to provide the disubstituted intermediate 2-aminothieno-1,4-diazepin-5-one 15 via intramolecular cyclization 18 . In the next step, 2-aminothieno-1,4-diazepin-5-one 15 is heated by acetyl hydrazine to lead to thienotriazolodiazepinone M.
Figure 0005498416
 Synthesis of thienotriazolodiazepinone

１６．８．５ 5,6,5,6四環系および5,6,5三環性足場
ベンズミダゾールを用いて３つの位置に置換されたチオフェン、すなわちベンズミダゾールアミノチオフェン１６は、チエノ(2',3',4,5)ピリミジン(1,6)ベンズミダゾールN、N1の合成のためのビルディングブロックとしての役割を果たすことができる。出発原料2-シアノメチルベンズミダゾール１６は、置換フェニレン・ジアミン１７及びマロンニトリルから合成される19。ニトリル１８は、硫黄元素粉末および、還流の下でTEAの触媒の総量を含んでいるドライDMF中のケトン20又はシアノアセトアミド21を使用してGewald反応を受け、チオフェン１６を形成する（経路を下記で見る）。

Figure 0005498416
thienopyrimidinobenzimidazoleの合成
16.8.5 5,6,5,6 tetracyclic and 5,6,5 tricyclic scaffolds A thiophene substituted at three positions with benzmidazole, ie benzmidazole aminothiophene 16, is a thieno (2 It can serve as a building block for the synthesis of ', 3', 4,5) pyrimidine (1,6) benzmidazole N, N1. The starting material 2-cyanomethylbenzmidazole 16 is synthesized from substituted phenylene diamine 17 and malononitrile 19 . Nitrile 18 undergoes a Gewald reaction using elemental sulfur powder and ketone 20 or cyanoacetamide 21 in dry DMF containing the total amount of catalyst for TEA under reflux to form thiophene 16 (route shown below). See in).
Figure 0005498416
 Synthesis of thienopyrimidinobenzimidazole

アルデヒドまたはケトンを用いる１６の凝縮は、それぞれNおよびN1を供給する21,22。

Figure 0005498416
thienopyrimidinodihydroimidazoleの合成
16 condensations using aldehydes or ketones supply N and N1, respectively 21,22 .
Figure 0005498416
 Synthesis of thienopyrimidinodihydroimidazole

同様な方法を用いて、dihydroimidazoylacetonitrile２０23（上述の経路を参照）とthienoimidazoyl-アセトニトリル２１（下記の経路を参照）は、対応するジアミン（エチレン・ジアミンおよびチオフェン2,3ジアミン24）およびマロンニトリルから合成することができる。結果として生じるニトリルは、Gewald状態の下で、ケトンともに反応し、O、O1およびP、P1を形成する。

Figure 0005498416
足場PとP1の合成
Using a similar method, dihydroimidazoylacetonitrile 20 23 (see route above) and thienoimidazoyl-acetonitrile 21 (see route below) were synthesized from the corresponding diamine (ethylene diamine and thiophene 2,3 diamine 24 ) and malononitrile. can do. The resulting nitrile reacts with the ketone under the Gewald state to form O, O1 and P, P1.
Figure 0005498416
 Synthesis of scaffolds P and P1

１６．８．６ 5-6-5-6四環系足場

Figure 0005498416
足場Qの合成

4H-チエノ[2',3':4,5]pyrimido[2,1-b]benzothia-or?zoles Qは、上述の経路で概説されるように、アミノチオフェンAから合成することができる25。2-アミノ-3-カルボキシチオフェンは、chlorobenzimidazoleを用いて高温での凝縮を経て、chlorobenzthiazole２３が対応するthienopyrimidinazoles Qに至る。 16.8.6 5-6-5-6 tetracyclic scaffolds
Figure 0005498416
 Synthesis of scaffold Q

4H- thieno [2 ', 3': 4,5 ]? Pyrimido [2,1-b] benzothia-or zoles Q , as outlined in the above pathway, it can be synthesized from aminothiophene A 25 . 2-Amino-3-carboxythiophene undergoes condensation at high temperature using chlorobenzimidazole to lead to thienopyrimidinazoles Q to which chlorobenzthiazole 23 corresponds.

１６．８．７ 5-6-5三環性足場
チア-triaza-s-indacenone Ｒ（下記の経路を参照）は、文献の手法に従って得ることができる。この合成では、アミノチオフェンAは、前もって形成されるメチルチオ・イミダゾール２４を用いる沸騰酢酸での環化を経て、所望のシステムＲを与える。

Figure 0005498416
16.8.7 5-6-5 Tricyclic scaffold Thia-triaza-s-indacenone R (see route below) can be obtained according to literature procedures. In this synthesis, aminothiophene A gives the desired system R via cyclization with boiling acetic acid using the previously formed methylthio imidazole 24.
Figure 0005498416

参考文献
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当然のことながら、いずれのステップがオンラインで実行されるか、及びいずれのステップがオフラインで実行されるか、ステップの順序を変更することを含む、ターゲット測定および創薬の上述の方法を様々に変更することができる。さらに、さまざまな並列の及び／又は連続した構成を使用して、上記発明を実施し、選択的に種々のソフトウェアツール及び／又はさまざまなハードウェア/ソフトウェアの組合せを利用することができる。さらに、方法及び装置両方の数多くのさまざまな特徴が記載されている。当然のことながら、異なる特徴が異なる方法で組み込まれる可能性がある。特定の実施形態の上に示した特徴は、その全てが、本発明の類似した例示的な実施例ごとに必要であるというわけではない。更に、上述の特徴の組合せもまた、本発明の幾つかの例示的な実施形態の範囲内にあると考えられる。また、本発明の範囲内においてコンピュータは可読のメディアであって、本発明の例示的な実施形態の一部または全部を実施するために、その上でソフトウェアが記述される。また、当然のことながら、多くの実施例が、方法としてのみ或いは装置としてのみで説明されている。本発明の範囲はまた、方法形式の実施形態を実行するために、適合され及び／又は設計され及び／又はプログラムされた、ソフトウェア及び／又はハードウェアに及ぶ。さらに、本発明の範囲は、本願明細書に記載されている装置を、使用、構築、調整及び／又は維持する方法を含む。見出しが現れる場合には、それらの見出しは、閲覧を容易にするために提供されるものであり、見出しによって提案されることで、項の内容が必ずしも制限されると解釈すべきではない。以下の請求項中で使用される際に、用語、「含む（comprises）」、「含む（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（having）」、或いはそれらの活用は、「含んでいるがそれに制限されるものではない」ということを意味する。   It will be appreciated that various methods described above for target measurement and drug discovery, including which steps are performed online and which steps are performed offline, changing the order of the steps. Can be changed. In addition, various parallel and / or sequential configurations may be used to implement the invention and selectively utilize various software tools and / or various hardware / software combinations. In addition, a number of different features of both the method and apparatus are described. Of course, different features may be incorporated in different ways. Not all of the features shown above for a particular embodiment are necessary for each similar exemplary embodiment of the invention. Moreover, combinations of the above features are also considered to be within the scope of some exemplary embodiments of the invention. Also within the scope of the present invention, a computer is a readable medium on which software is written to implement some or all of the exemplary embodiments of the present invention. It should also be understood that many embodiments have been described only as a method or as an apparatus. The scope of the invention also extends to software and / or hardware adapted and / or designed and / or programmed to perform method-type embodiments. Further, the scope of the present invention includes methods of using, constructing, adjusting and / or maintaining the devices described herein. Where headings appear, they are provided for ease of viewing and should not be construed as necessarily limiting the content of the paragraph as suggested by the heading. As used in the following claims, the terms "comprises", "comprising", "includes", "including", "having", or Their use means "including but not limited to".

当然のことながら、当業者により、ここまでに何が記載されてきたかに基づいて本発明が制限されることがない。むしろ、本発明の範囲は、以下の請求項によってのみ制限される。
Of course, the present invention is not limited by those skilled in the art based on what has been described so far. Rather, the scope of the present invention is limited only by the following claims.

１０２，１０８ 結合部位
１０４，１０６ ターゲット領域
１１０ 非機能的結合部位
４００ ゲージ
４０２ 足場
４０４，４０８，４１２，４２０ 結合手
４０６，４１０，４１４，４２２ 成分（moiety）
４５０，４５２，４５４ 相互作用位置 102, 108 Binding site 104, 106 Target region 110 Non-functional binding site 400 Gauge 402 Scaffold 404, 408, 412, 420 Bonding hands 406, 410, 414, 422 Moiety
450, 452, 454 interaction position

Claims (20)

少なくとも一つのターゲット分子の少なくとも一つの化学的に活性な領域に関する情報を取得する方法であって、
少なくとも５０００のゲージを含む複数のゲージであって、少なくとも前記複数のゲージの２０％が硬いゲージである複数のゲージを含む一組の化合物を用意すること、を含み、
ここで、前記複数のゲージのそれぞれは、硬い成分の三角形を形成する三成分の組の少なくとも一つを備え、かつ、環の一部でない単結合、及び、単一の原子または前記成分をくっ付けるものでない単結合が存在しないことによって特徴づけられると共に、前記成分の三角形は三つの化学的結合点の一組を備える３点ファーマコフォアの少なくとも一つに結合することができ、
更に、前記方法は、
前記少なくとも一つのターゲットを前記複数のゲージと相互作用させることと、
前記ターゲットと結合する少なくとも５つのゲージを取得する為に、前記複数のゲージと前記少なくとも一つのターゲットとの相互作用を測定することと、
前記少なくとも５つのゲージのそれぞれと結合した前記ターゲットの構造を分析することと、
前記複数のゲージの少なくとも２つにおける同一の化学的タイプの成分に結合した前記ターゲットの結合点を識別し、前記化学的に活性な領域の少なくとも一部における少なくとも４つの識別された結合点の空間マップを再現すること、を含み、
前記再現することは、
前記識別された結合点の少なくとも４つについての複数の可能性のある構成を組み立てることと、
前記少なくとも５つのゲージのそれぞれに結合した前記ターゲットの構造に基づいて、前記複数の可能性のある構成に得点を付けることと、
前記得点付けに基づいて前記可能性のある構成の少なくとも一つの組み立てを進行させること、によって行われ、
それによって前記少なくとも一つの化学的な活性な領域についての情報を取得し、
前記複数のゲージは、三角形を形成する２から１２オングストロームの範囲内の距離の三つ組および前記三角形の頂点についての化学的結合点のタイプの三つ組によって定義される全ての可能な３点ファーマコフォアを規定する三角形空間の少なくとも４０％を張るように選択され、各化学的結合点のタイプは、酸、塩基、疎水性基、水素結合供与体、水素結合受容体、及び芳香族基からなるグループから選択される、方法。 A method for obtaining information about at least one chemically active region of at least one target molecule, comprising:
Providing a set of compounds including a plurality of gauges including at least 5000 gauges, wherein at least 20% of the plurality of gauges is a hard gauge ;
Here, each of the plurality of gauges includes at least one of a set of three components forming a triangle of a hard component , and includes a single bond that is not a part of a ring and a single atom or the component. Characterized by the absence of an unattached single bond, and the component triangle can bind to at least one of a three-point pharmacophore comprising a set of three chemical attachment points ;
Furthermore, the method comprises:
Interacting the at least one target with the plurality of gauges;
Measuring the interaction of the plurality of gauges and the at least one target to obtain at least five gauges coupled to the target;
Analyzing the structure of the target coupled to each of the at least five gauges;
A space of at least four identified binding points in at least a portion of the chemically active region that identifies binding points of the target bound to components of the same chemical type in at least two of the plurality of gauges; Recreating the map , and
The reproduction is
Assembling a plurality of possible configurations for at least four of the identified attachment points ;
Scoring the plurality of possible configurations based on the structure of the target coupled to each of the at least five gauges ;
Proceeding with assembling at least one of the possible configurations based on the scoring ;
Thereby obtaining information about said at least one chemically active region ,
The plurality of gauges includes all possible three-point pharmacophores defined by a triplet of distances in the range of 2 to 12 angstroms forming a triangle and a type of chemical bond type for the vertices of the triangle. Selected to span at least 40% of the defined triangular space, each chemical bond type is from the group consisting of acids, bases, hydrophobic groups, hydrogen bond donors, hydrogen bond acceptors, and aromatic groups. Selected method. 前記分析することは、ＮＭＲおよびＸ線結晶学からなるグループから選択されるテクニックを用いて分析することを含む、請求項１に記載の方法。The method of claim 1, wherein the analyzing comprises analyzing using a technique selected from the group consisting of NMR and X-ray crystallography. 前記ターゲットに結合する少なくとも２５のゲージを取得し、  Obtain at least 25 gauges that bind to the target;
前記少なくとも２５のゲージのそれぞれに結合した前記ターゲットの構造を分析することを含む、請求項１に記載の方法。  The method of claim 1, comprising analyzing a structure of the target coupled to each of the at least 25 gauges. 前記分析によって得られた複数の構造を重ね合わせることを更に含む、請求項１に記載の方法。  The method of claim 1, further comprising superimposing a plurality of structures obtained by the analysis. 前記重ね合わせることは、前記ターゲットを基準フレームとして用いることを含む、請求項４に記載の方法。  The method of claim 4, wherein the superimposing includes using the target as a reference frame. 前記識別することは、前記複数のゲージの少なくとも２つにおける成分の三角形の構成に結合する前記ターゲットにおける少なくとも一つの３点ファーマコフォアを識別することを含む請求項１に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the identifying comprises identifying at least one three-point pharmacophore in the target that is coupled to a triangular configuration of components in at least two of the plurality of gauges. 前記ターゲットにおける前記結合点は、前記少なくとも２つのゲージの成分の互換タイプに結合する、請求項１に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the point of attachment in the target binds to a compatible type of components of the at least two gauges. 前記少なくとも５つのゲージは、１００μＭの濃度で前記ターゲットに結合する、請求項１に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the at least five gauges bind to the target at a concentration of 100 μM. 前記再現することは、クラスタ化によって結合点の構成を識別することを含む、請求項１に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the reproducing includes identifying a configuration of attachment points by clustering. 前記空間マップは少なくとも６つの識別された結合点を含む、請求項１に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the spatial map includes at least six identified attachment points. 前記再現することは、複数の可能性のある空間マップを試験的に再現すること、および、前記可能性のある空間マップのそれぞれによって表されるターゲット分子から導かれる定量結果についての見込みを決定するために、前記定量結果に基づいて前記可能性のある空間マップに得点を付けること、を含む、請求項１に記載の方法。 The reproducing determines the likelihood of quantifying results derived from the target molecule represented by each of the possible spatial maps by experimentally reproducing a plurality of possible spatial maps. The method of claim 1, comprising scoring the potential spatial map based on the quantification result. 前記空間マップは、酸、塩基、疎水性基、水素結合供与体、水素結合受容体、及び芳香族基からなるグループから選択される結合点からなり、各結合点は、２から１２オングストロームの範囲の距離で少なくともそれぞれが隔てられている、請求項１に記載の方法。   The spatial map comprises bond points selected from the group consisting of acids, bases, hydrophobic groups, hydrogen bond donors, hydrogen bond acceptors, and aromatic groups, each bond point ranging from 2 to 12 angstroms. The method of claim 1, wherein each is at least a distance apart from each other. 前記複数のゲージは、少なくとも１０，０００のゲージを有する一組のゲージを含む、請求項１に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the plurality of gauges comprises a set of gauges having at least 10,000 gauges. 前記ゲージの少なくとも５０％が、１００未満の足場の一組に成分を加えることによって規定される、請求項１に記載の方法。   The method of claim 1, wherein at least 50% of the gauge is defined by adding ingredients to a set of less than 100 scaffolds. 前記再現することは、少なくとも１０のゲージのそれぞれに結合したターゲットの構造を分析することを含む、請求項１に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the reproducing includes analyzing a structure of a target bound to each of at least 10 gauges. 前記再現することは、硬いゲージの成分の三角形に一致する少なくとも１０の異なる３点ファーマコフォアを識別することを含む、請求項１に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the reproducing includes identifying at least ten different three-point pharmacophores that match a triangle of a hard gauge component. 前記マップをリードのデータベースと比較することと、
前記リードと前記マップとの間の類似または類似の欠如に応じて更なる使用の為に前記データベースからリードを選択することと、を含む請求項１に記載の方法。 Comparing the map to a database of leads;
2. The method of claim 1, comprising selecting a lead from the database for further use in response to a similarity or lack of similarity between the lead and the map. 立体衝突のデータを得るために、ゲージの結合を、同様の結合の幾何学的形状と比較することと、
前記ターゲットについての幾何学的な情報を提供するために前記立体衝突のデータを分析することと、を含む、請求項１に記載の方法。 Comparing gage bonds to similar bond geometries to obtain steric collision data;
The method of claim 1, comprising analyzing the steric collision data to provide geometric information about the target. 前記情報に基づいて前記ターゲットに対する一組の薬のリードを生成することを含み、前記薬のリードは前記識別された結合点の空間マップに適合するように選択および／または構成される、請求項１に記載の方法。 Generating a set of drug leads for the target based on the information , wherein the drug leads are selected and / or configured to fit a spatial map of the identified binding points. The method according to 1. 請求項１９に記載の方法によって生成されるリードセット。
20. A lead set generated by the method of claim 19 .
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